随着水利建设投入力度加大，对大中型水库进行除险加固，提升水库综合调蓄能力，包括防洪、灌溉、兼顾发电、城市供水、养殖、航运、旅游等综合利用。要实现这些效能，首先是对的闸坝进行除险加固，其次是通过现代的电子测控、现代通信、通讯技术、视频监控、计算机编程等实现对水库的蓄水、泄洪、灌溉和发电等，确保水资源的有效最大化利用，在滁州芝麻等25座水库远程水情信息综合调度系统就是一个成功的案例。

　　系统概况

　　滁州芝麻等25座中型水库的水情信息综合调度系统主要包括三个子系统：一是水文信息系统，主要通过水文自动测报系统将各测站水情信息用超短波或GPRS的方式传到各个自动测报分中心，分中心再将收到的数据传往中心站，数据在中心站入库上网，供防汛部门查询使用;二是水库远程无线视频图像监控系统，通过现今非常成熟的3G无线通信技术，通过调度中心或调度分中心对分布于25座水库的现场进行远程图像监视、直观实时地监视水库周围、雨水后水库水位上升值，开闸放水给下游的发电厂发电以及农田抗旱灌溉或泄洪时闸门运行情况。确保水文与图像监视二个子系统有效集成和融合;三是水情综合调度信息中心或分中心建设，实现水资源最大效能，发挥水库的综合经济效益。

　　建设目标

　　系统将综合运用电子测控、现代通信、视频监控、计算机编程等技术，实现对雨水情的实时动态监测管理。结合地区降雨及数据管理特点，建设有效的、符合国家标准、及时、准确的防汛雨水情自动监测体系以及水库远程视频图像信息监控。在充分利用现有先进的成熟技术和已有成果资源的基础上，建立一个集多种信息采集、传输共享、安全存储、智能化分析管理等为一体的高可靠信息化系统，为各级管理部门的防汛抗旱管理工作以及水电站提供全面、及时、准确的数据基础和支持平台。

　　在技术手段上，采用目前国内行业先进水平主流技术;系统结构上达到架构清晰，层次分明，系统功能完善;设备性能上达到稳定可靠，数据测报及时准确。最终实现“信息采集自动化、传输网络化、管理数字化、决策科学化”的工作目标。

　　可实时动态的对汛期和非汛期水库水位的涨幅变化进行监控、预警、及时调蓄水位，包括水库正常水位、枯水位、高水位以及超警戒水位的监控，实现水库的城市供水、发电、泄洪、灌溉等功能，保证投资、效益统一化、最大化。

　　建设内容

　　在滁州市芝麻等25座中型水库建设25个雨量、水位遥测站点，配置25套水文自动测报设备、25个水库接收平台;在库区上游建设19个雨量遥测站点，配置19套水文自动测报设备;在库区放水闸上下游建设25个视频监控站点，配置视频监控设备50套，在各县、市建立8个信息处理分中心，建立1个信息采集、处理调度指挥中心。

　　水文信息系统设计

　　水文信息系统主要由中心站或分中心站、传输通道以及遥测站等组成，实现对25座水库的水位、雨量等信息进行采集、传输、存储、入库、分析等。(图1)为水库远程水情信息综合调度系统组网示意图。

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　　系统组网方式

　　遥测站选择全球移动通信系统(GPRS)为通信网的主信道，选择短信(GSM)为备用信道，遥测终端机(RTU)实现主备信道的设置和自动切换;RTU自动接收信息采集设备的信息，选择GPRS信道将遥测信息和状态信息发送到水情信息采集中心，水情信息采集中心通过带公网IP的专用数据服务器接收遥测信息，服务器自动将遥测站数据传至省中心，在落地进数据库的同时，分拣信息将各县、市分中心需要的本辖区信息通过网络直接发送至各县、市防办。

　　数据流程

　　遥测站采用自报-确认体制工作模式采集相关数据，即测站发送出数据以后，等待接收方返回确认信息，如果未收到确认信息，测站会自动重发数据，保证数据接收方可靠收到数据。采用自报-确认的机制既能保证了数据发送的及时性，又能保证数据的无错接收，同时测站的耗电会大大降低。

　　测站的数据采集终端、水位传感器、GSM/GPRS模块等处于掉电工作状态，每当设定的时间到时或有雨量触发等，测站的数据采集终端自动触发上电，打开传感器电源，待传感器稳定工作后，采集水位等数据并将该数据和时标写入自记内存，如果满足发送条件时，启动GSM/GPRS模块，发送采集到的数据，数据发送完成后，测站重新返回低功耗值守状态。

　　系统功能

　　1、遥测站主要功能

　　· 遥测站按照自报方式自动采集传感器的信息，并分析处理、存储和控制通讯单元，向中心站发送最新遥测信息。

　　· 操作人员可以在遥测现场人工观测数据，并用人工置数的方式，将观测数据、观测时间、数据类型等参数发回中心站。

　　· 遥测站具有智能功能，支持软、硬件故障自检测，自保护，并满足操作人员在遥测现场，对遥测设备进行基于控制指令的测试功能。

　　· 遥测站自动检测自身的设备和电路单元故障，并以设定的时间间隔，定时向中心站告警。

　　· 具有数据在站存储功能，配备后备电池保证数据不丢失，用于水文数据整编。具有主用、备用信道自动切换功能。

　　2、中心站功能

　　· 数据采集：实时接收系统各测站来数并纠、检错。

　　· 数据处理：实时对接收到的数据进行合理性检查、处理及分类写入数据库。

　　· 告警处理、输出：实时判断水位、雨量等数据越限状态，分析遥测站的工作状态和电池电压，实时告警显示及事故记录输出。

　　· 信息查询：管理人员和水情人员可以使用这一功能模块以交换方式查看所存水、雨、工情数据，系统运行状况，测站和系统的特征参数等。

　　· 水文数据统计计算：各类水文参数日、月、年平均值、最大、最小值等特征数据的统计、计算。

　　· 编制水文图表：按照预定的项目和图表格式显示和打印各类水文数据的报表、指定时段的雨量分布图、各类水文参数过程线图等。

　　· 数据库和数据库管理：数据处理系统的数据库由雨水情数据、系统和测站特征参数、历史雨水情特征数据三类数据组成;数据库管理程序具有保证数据、图像文件的安全性、一致性，并具有数据库的初始化、文件转存与恢复功能，以及接收由键盘、数字化仪等外围设备输入的数据、图像并写入数据库的功能。

　　· 数据库维护、检索和统计：管理和维护实时数据库和历史数据库，支持数据记录的形成、存盘、查询、修改、转贮、删除、统计等主要功能。

　　· 兼容、扩展性：软件采用“国家防指”数据库结构，支持B/S和C/S方式的网络工作方式设计，便于预报、调度、决策、GIS、OA等的功能扩展，系统软件支持防汛指挥调度系统联网要求。

　　远程视频监控系统设计

　　远程无线视频监控系统需要在25座水库放水闸以及重点坝段的上、下游分别安装室外快速球型摄像机，通过视频管理软件操控，可实时远程监控水库及其放水闸周围的情况，包括对大坝区域的库情、水情实现无人执守及远程视频安全监控。本系统采用中国电信的3G无线传输网络作为主传输通道，配置相关3G视频服务器以及开发的软件平台等实现远程无线视频图像监控的目标，主要具备以下功能：

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　　1、汛期的水库安全防卫工作，时刻注意水库的水位，如果水位到了警戒线，有了险情，马上报警;

　　2、水库重点区域的防范，包括监控闸门、大坝的正常工作和稳固程度;

　　3、水库水面情况的实时远端监控：水面上是否有漂浮物、漂流物;

　　4、水库水岸情况的实时远端监控：岸上的物体(如人、兽)是否进入危险区(如闸门口、大堤上)，是否有可疑的情况(如有人想要破坏水库);

　　5、对水库天气情况的实时监控 ;

　　6、防汛控制中心与水库现场的语音通讯，遇到情况时能够做到远距离的指挥工作。

　　系统功能设计

　　安装在前端的摄像机通过3G无线视频服务器通过3G无线网络将信号传送到信息监控中心，实现真正意义上的数字化视频监控系统。用户在监控中心通过视频管理软件对前端3G无线视频服务器进行管理，用于控制权限认证、图像处理等，机房管理人员在其计算机上就可实现对异地机房的实时管理，及时了解现场环境情况。

　　远程无线图像传输

　　系统采用标准的TCP/IP协议，可应用在局域网、广域网和无线网络上。视频服务器提供3G无线网络接口、RJ-45以太网接口，可直接接入无线网络、局域网交换机或HUB上，同时，设备可任意设置网关，完全支持跨网段的远程视频监控环境。信息监控中心安装视频监控服务器，局域网中的授权用户可通过IE浏览器远程监控现场。系统可将全区的水库视频监控点联成一个网络，授权各级领导可通过网络对任一前端情况进行监控，不同的监控用户可根据自己的监控需求灵活切换到任一监控现场，可多人同时观看一个水库图像监控现场，也可以不同用户选择任一水库图像监控现场。

　　远程设备监控

　　监控用户可授权不同的控制权限，控制权限高的用户可优先对设备进行控制，如：控制云台转动选择监视区域对象、调节摄像机镜头改变监视范围和观察效果、以及对指定的其他现场设备开关进行控制操作等。

　　多画面监视、轮巡

　　系统具有在同一客户端上同时监视4路、8路或者16路图像的功能，用户点击某一路图像时可放大实时监控。用户可将监控现场在特定的时间间隔内按顺序轮流切换，也可以在一个图像框内轮巡全部的图像画面，画面切换间隔时间可灵活设置、调节。

　　其它功能

　　· 系统控制权限管理机制完善，可以给不同级别的用户分配相应的控制权限。

　　· 系统采用分布式存储管理技术，实现存储的层次化、网络化，具有计划、联动、手动等多种录像方式，录像检索和回放方便快捷，可实现计划、水位过高自动录像、手动录像、存储管理以及回放。

　　· 在系统实时监控时，对于重点可疑情况可及时进行抓图。用户可以在监控的同时，将一些重点情况保存。

　　· 提供安全完善的用户帐号密码管理功能和严格的控制权限分级制度。只有经过授权、拥有帐号密码的用户才能浏览或控制摄像机。

　　· 系统采用严格的操作密码保护机制，现场监控设备-视频服务器有用户级密码保护。维护人员如需修改设备设置，必须输入授权的用户名和密码。

　　· 采用系统访问认证机制，用户进入远程视频监控系统必须事先进行输入用户名和密码注册，系统管理员根据用户授予相应的权限监视和控制权限，同一时刻只允许同一用户登录一次。

　　· 用户可远程登录中心管理服务器，集中管理系统内各种设备和资源。

　　· 支持多种网络协议，支持动态IP，前端设备可支持拨号接入网络，支持3G无线网络，系统支持视频监控点扩展功能。

　　系统组网方式

　　对于库区摄像点与3G服务器信号之间的传输距离不远，系统采用铜质电缆进行传输，而对于库区与调度中心以及分中心之间主要利用电信运营商的3G无线通讯网络平台进行信号的传输，包括图像、控制以及高水位报警信号等。

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