灌区信息化建设项目 设计方案Word文件下载.docx

1、3.3 视频监控系统设计 213.3.1 建设内容 213.3.2 各站建设内容及布局 223.3.3 视频监控系统组成结构 263.3.4 关键技术说明 273.3.5 视频监控系统功能性能 283.4 主要设备说明 293.4.1 视频摄像机 293.4.2 云台解码一体机 303.4.3 超声波明渠智能水位流量计 313.4.4 GPRS/CDMA模块 313.4.5 视频服务器 323.5 灌区通信及通讯系统 343.5.1 组网方案整体说明 343.5.2 网络安全设计 353.5.3 可靠性设计 373.5.4 设备说明 393.6 调度信息中心 453.6.2 调度中心投影屏 4

2、63.7 应用软件系统 473.7.1 总体结构 473.7.2 灌溉监测监控系统 473.7.3 灌区数据库系统 563.7.4 视频监控软件 614 建设管理及运行管理 694.1 建设管理部署 694.1.1 实施机构和职责划分 694.1.2 建设管理方式和措施 704.2 施工监督措施和质量控制体系 714.3 实施进度安排 724.4 运行管理部署 734.4.1 运行管理机制及措施 734.4.2 运行管理人员安排 745 效果评价 771综合说明1.1信息化建设内容根据需求分析，我们确定出本次信息化系统的主要建设内容为下面的五大部分：1.水情监测系统2.节制闸视频监控系统 3.

3、调度分中心及中心建设：4.应用软件系统：1.2投资概算XXXXXXXXX灌区信息化建设项目总投资439,819元，投资概算总表如下：1.2.1投资概算投资预算总表序号工程或费用名称费用I直接费用407240 一灌区监测监控系统275500 二计算机网络55740 四灌区建设软件76000 II独立费用32579 安装调试费（5%）20362 运杂费（2%）8145 三培训费（1%）4072 III工程总投资合计总投资合计439819 *以上造价不含土建费用1.2.2工程量清单机电设备及安装工程预算表名称规格型号单位数量单价（元）合价（元）合计（元）第二部分 机电设备及安装工程（一）渠道水位监测

4、106660 1超声波明渠水位计阳光世纪 YG-WI台65800 34800 2测报终端机XXXX WT-MRT56800 34000 3串口服务器NP31241800 7200 CDMA通讯模块宏电H7110只4800 天线及馈线套300 同轴避雷器WT-SPD1680 3400 7蓄电池赛特 32AH1200 6000 8信号防雷器WT-SPD580 3480 9电源控制器12V3A4080 10设备箱500 2000 11防盗网12线缆及辅材800 （二）视频监控系统168840 彩色枪机XX华泰 SONY机芯2800 11200 变焦镜头解码器HT-PTZ室外重型云台双臂型2300 9

5、200 室外支架定制400 1600 22倍变焦摄像机SONY机芯2600 20800 红外球一体机22400 摄像机电源24V AC2400 视频服务器海康 DS4002CH29000 海康 DS4004CH控制线4*0.5米30006 18000 视频线75-5安装辅材14投射灯飞利浦400W780 6240 网络配线箱300mm节点路由器H3C BR3049000 中心路由器H3C MSC209800 交换机H3C 12242640 稳压器1000W4000 电源防雷器ASP AM31500 7500 服务器浪潮 NP37015000 网络机柜北京 1.8米标准3800 超五类批灌区基础

6、数据库XXXX20000 灌溉水情监测系统48000 灌区视频监控软件8000 1.3效果评价由于灌区工程的修建及运行，对灌区内自然环境、生态环境及社会环境产生了深远的影响，在给灌区内带来众多正面环境效益的同时，也带来了某些方面的负面环境影响，克服环境方面的负面影响，是灌区建设和管理的重要任务。提高灌区工程标准、完善灌区配套、提高管理手段的结果，都将有利于克服灌区工程现行的负面环境影响。建设灌区信息化系统的目的在于提高管理手段，是克服灌区现行环境问题的主要措施之一。显而易见，灌区信息化建设项目实施后，对克服灌区工程现行负面环境影响将产生积极的效果，体现在以下几个方面：（1）灌区信息化系统的建成

7、应用，由于能及时掌握水情、雨情状况，为灌区工程的正常运行提供了第一手资料。众所周知，水位的陡涨陡落、超标准的冒险运行都将对渠堤工程造成负面影响，尤其是渠堤不允许有溢水现象发生，一旦出现渠（库）水溢堤（坝）的现象，将会导致溃堤（坝）事故，造成的后果是不堪设想的。在信息技术不发达的年代，调度人员、水管理人员控制灌区工程的正常运行比较困难，给管理工作带来极大的不便。本灌区在多年的运行中，虽然没有发生过大的安全事故，但渠水超过警戒水位值、危及渠堤安全运行的非常情况也多次出现过。不仅调度人员、水管理人员的思想压力大，而且灌区工程安全运行的保证率低。应用信息系统以后，由于能实时掌握灌区各控制断面的水位变化

8、状况以及各测站的降雨过程，为调度人员的安全调度提供了依据，有利于灌区工程的防汛保安，能有效地防止因运行不当而导致溃堤（坝）等影响区内自然环境、生态环境及社会安定的恶性事件发生。（2）灌区信息化系统的建立应用，能实时掌握灌区工程的运行状况，为确保灌区工程效益的发挥创造了条件。可从三个方面进行分析：一是通过信息化技术的应用，能及时掌握工程的病变状况，为制定并实施维修、治理方案提供依据。提前预防、治理的结果，可以避免或减少因工程隐患而导致渠道停水抢修现象的发生；二是通过信息技术的应用，能及时发现工程的异常现象，从而采取切实措施防止灌区工程突发性事件的发生；三是通过信息技术的应用，能较好地收集灌区重要

9、建筑物的运行数据，掌握其运行状况，为制定建筑物的维修养护计划提供依据。这三个方面的共同结果，均能提高灌区工程正常运行的保证率，减少灌区工程停水抢修的机率。无疑，有利于确保灌区工程效益的发挥，这对于提高灌区工程社会环境效益将起到积极的作用。（3）灌区信息化系统的建立应用，对及时掌握农作物的需水状况、适时适量地满足其灌溉要求提供了条件。自流灌区部分农田潜育化及次生潜育化现象的加剧，造成这一现象的原因除了渠堤渗漏、田间入渗所致以外，与盲目、超量灌溉的结果是分不开的。信息化技术应用后，选择有代表性的农田作为典型灌溉区，对农作物的需水要求进行实时的信息采集，灌区水管理人员根据农作物的需水要求进行适时适量

10、的灌溉，能够避免盲目地、超量灌溉的现象，有利于降低地下水位、减轻农田土壤潜育化及次生潜育化现象，对生态环境和社会环境都将产生有利的影响。（4）灌区信息化系统的建立应用，对于提高灌区工程社会环境效益有着积极的影响。要实现灌区水资源优化配置、优化调度、优化利用的水管理目标，需要应用系统工程学理论。而系统工程技术也只有在情况非常清楚的情况下才能确定其最优方案。显而易见，要实现优化的水管理目标，灌区管理人员必须要及时掌握灌区水资源状况、工程运行状况、气象状况、农作物需水状况、各用户对水资源的需求状况等基本资料。这在人工管理手段的条件下是无法做到的，只有应用现代信息技术才能满足这一管理条件。水资源优化配

11、置、优化调度、优化利用的结果，不仅提高灌区工程的社会效益，而且提高水管单位的内部经济效益。可见，灌区信息化系统的应用，对区内社会环境的正面影响是很可观的。（5）灌区信息化系统的建立应用，为促进管理人员和管理水平的全面提高创造了条件。由于信息系统是人类的现代科学技术，包括通信技术、传感技术、网络技术、控制技术、软件技术等多学科技术。信息技术在灌区水管理工作中的应用，是信息技术与水管理技术有机结合的体现。如果没有相应业务技术素质的管理人员，就难以适应现代灌区管理的要求，这就为灌区水管理人员钻研业务技术增加了压力。随着灌区改革的深入，竞争机制的引进，新技术的应用，水管理人员的素质将会得到全面的提高。

12、在管理人员素质提高的情况下，灌区管理水平也会相应地提高。不难理解，在灌区管理水平提高以后，对灌区社会环境、自然环境、生态环境都将产生有利的影响。 从上面的分析可知，XXXX灌区信息化系统的建成应用，对区内环境的影响是有利无弊。这是因为建设灌区信息化系统的目的，是应用现代科学技术，有针对性地提高灌区管理手段，这本来就是一项对区内环境产生正面影响的活动。同时，在灌区信息化系统的建设过程中，无须对区内地表植被等自然环境和生态环境造成破坏。所以说，灌区信息化系统的建立应用，对区内环境影响是有利无弊，将给灌区的自然环境、生态环境和社会环境带来理想的正面影响。2建设内容2.1信息化建设原则进行灌区信息化建

13、设，应遵循以下建设原则，为保障灌区信息化建设思路和目标提供依据和指导。1、科学规划原则：从信息采集点的布设到技术方案的比选，均要全面规划、认真比选。2、先进性经济性的原则：方案要具有一定先进性，但要经济实用，并且性价比好、运行维护费用低。3、高效可靠的原则：由于灌区自动化设备使用环境一般都在野外，环境温度高，风吹雨淋环境恶劣，所以要求设备要运行可靠。4、“拿来主义”的原则：借鉴采用已经鉴定的比较成熟系统软件，比如夹马口的水费计收系统与水务公开查询系统，“灌区实时灌溉预报及灌溉水动态管理”系统以及水利部开发的灌区数据库系统。在此基础上进行完善发展，避免低水平重复开发，另外办公自动化及网络系统要充

14、分利用成熟的软件系统。5、安全性原则：野外设备要考虑其设备安全。6、全面规划分步实施的原则。灌区信息化是一个动态过程，要按照总体建设思路，根据年度投资计划，结合灌区实际，分步实施。2.2信息化总体结构XXXX灌区信息化建设总体结构分为信息采集、信息传输、信息管理、信息应用四大部分，总体结构如下图：2.3数据信息流程灌区信息化系统包括水情信息、水费信息、调度信息、视频语音信息和其它与灌区业务相关的信息，这些信息是各级管理部门进行决策所必需的基本信息。信息源的分布包括灌区调度中心、分中心、配水点等业务相关单位。这些信息的收集、传输和处理应用是灌区信息化系统要解决的主要技术问题，根据信息源及其特性对

15、信息进行分类并分析各自的流程，对系统设计有着重要的指导意义。信息流程框图如下图所示：2.4建设内容 根据需求分析，我们确定出本次信息化系统的主要建设内容为下面的几大部分：2.4.1水情监测系统 建设完成渠首，崔许管理所，王保管理站，牛角店管理站共计6处水情观测系统，数据通过数据线传至各管理所水情测报终端机，通过公网将数据上传至管理局中心。2.4.2视频监视系统建设完成牛角店管理站，王保管理站，崔许管理站，谭策屯管理站四处渠道视频监控点及管理局，宫家管理所，牛角店管理所，王保管理所，崔许管理所，谭策屯管理所六处所站安防视频监控系统。2.4.3网络及通讯系统灌区通信网络负责对灌区所有业务相关信息的

16、传送与接收，是信息化建设的基础。灌区通信网络要承载的内容包括：水情信息、水费信息、视频信息、调度信息、日常办公信息等所有灌区业务相关的信息。1、建设内容XXXX灌区主要建设谭策屯节制闸、崔许节制闸、宫家节制闸、牛角店节制闸到各闸房管理站光纤通讯网络。宫家节制闸至牛角店节制闸无线微波网络，各信息点及通讯方式如下表：名 称桩 号测控内容通讯方式一、中心及分中心（1）灌区管理局信息中心视频监控即水情公网接入（2）渠首水情测点水位数据CDMA至管理局（3）谭策屯管理分中心（4）崔许管理分中心（5）王保管理所（6）宫家管理分中心（7）牛角店管理分中心2、网络拓扑图如下：2.4.4信息中心建设本次建设完成

17、XXXX灌区管理局信息中心调度信息中心设在XXX临邑县XXXX引黄灌区管理局：是灌区灌溉运行管理中心，设立一个液晶显示屏，主要对所辖分站进行全面管理，要求达到以下几个目的：根据各管理站需水量及总需水量进行全面调度及水量分配。根据各水位点水位，各节制闸前存水量需水量情况进行发布水闸启闭指令。对每一条支、斗渠开停进行监测。对各分站的各项指标进行汇总分析，包括分配水量、实配水量、利用率、灌溉面积、逐日配水情况进行汇总、打印、分析，给领导决策提供依据。2.4.5应用软件系统应用软件包括灌溉采集监测监控系统、灌溉经营管理系统、灌溉调度决策系统三大部分。各部分均建立在灌区综合数据库的基础上，达到信息共享、

18、协同处理。总体逻辑关系如下图：灌溉采集监测监控系统：包括水情监测、闸门监控等子系统。可实现对灌区渠道水位、流量等的实时监测，及对闸门的监测；为灌溉调度提供及时的现场数据与快速的执行手段。灌溉经营管理系统：暂不建设灌溉调度决策系统：包括灌溉管理决策系统和办公网络两部分；灌溉管理决策系统在实时灌溉预报及动态配水计划的基础上，采用计算机进行大量信息的快速处理和辅助决策完成灌区的供水、配水和灌溉决策。2.4.5.1灌区综合数据库系统灌区综合数据库是灌区信息化的基础和重要支撑，数据是应用的基础，为了掌握灌区水雨墒情信息、水费计收信息、工程运行信息等满足灌区水量调度、防汛抗旱的需要，依据“统一规划、统一标

19、准、统一设计、统一管理、数据共享”的原则，参照全国大型灌区基础数据库建设指南，开发出适合本灌区应用、功能强大的数据库管理系统，为灌区信息化管理提供可靠的基础。数据库结构如下：2.4.5.2灌溉监测监控系统灌溉监测监控系统包括数据采集平台、水情监测、闸门监测等子系统。可实现对灌区渠道水位、流量等的实时监测，及对闸门的远程监控；2.4.5.3视频监控软件 远程，近地视频监控，2.4.6基础设施改造土建工程涉及信息采集部分的测站和测点的配套设施、网络通信的配套设施、视频监控的配套设施和泵站监控的配套设施等。涉及水情监测系统的主要为现场安装设备的量水支架、线杆以及线缆铺设。网络通信系统主要为光纤的线杆

20、采购运输、埋设、线缆布设等；微波工程主要为天线塔杆、安装支架及线缆埋设等。3技术方案3.1信息化总体结构3.1.1数据信息流程3.2水情监控系统本次主要建设灌区管辖的4个重要水闸的运行情况监测。内容如下表：安装点水位测点渠首1个水位计CDMA无线传输崔许管理站2个水位计王保管理站宫家管理站（将原有2处水位采集点接入系统）牛角店管理站合计6处水位监控3.2.1系统体系结构3.2.2水情信息采集系统3.2.2.1技术实现方式根据灌区的现场情况，渠道中泥沙含量很大，所以我们选用超声波式明渠智能水位流量计。3.2.2.2流量原理超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距

21、离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。超声波水位-流量计直接测量的物理量是液位。用于明渠测流量时，在明渠上安装量水堰槽。量水堰槽把明渠内流量的大小转成液位的高低。仪表测量量水堰槽内的水位，再按相应量水堰槽的计算公式或水位-流量关系反算出流量。普通明渠内流量与水位之间的对应关系，受渠道的坡降比和表面糙度影响。在渠道内安装量水堰槽，产生节流作用，使明渠内的流量与水位有固定的对应关系。这种对应关系主要取决于量水堰槽的构造尺寸，渠道的影响减至最小。本仪器可适用的量水设施有：巴歇尔槽、

22、无喉道量水槽、梯形量水堰、三角量水堰，矩形渠道量水堰等，如果没有量水设施可通过水位-流量关系计算。超声波感器固定安装在被测量液面上方。探头向水面发射脉冲超声波。声波通过空气到达液面，声波被液面反射成为反射波，探头接收反射波称为回波。探头下边的校正棒也产生反射被探头接收称为校正波。仪表根据发射波与回波、发射波与校正波之间的时差，求出探头到液面的距离E。在与探头到水位零液位的距离L减E，即求出液位高度H。如下图所示。仪器的的探头安装在量水堰槽水位观测点位置上，测量流经量水堰槽的水位。在仪器安装时，把相应量水堰槽的水位流量关系以数表形式经由按键（或通过上位机软件）输入主控制器。仪器的主控制器由测出的

23、水位，用查表法求出对应的流量值。数表中两相邻数值之间的数，用线性插值法求出。如下图：3.2.2.3有电测站结构有市电供应的测站将探头安装在水泥板上，主机安装在管理房内，如下图：3.2.2.3.1交流供电设计有市电供应的测站采用智能电源管理器加蓄电池进行供电。在有电的情况下，智能电源管理器自动使用市电供电，并对蓄电池进行充电；停电时自动切换到电池供电，不影响设备工作。3.2.2.4关键技术说明在许多非满水、大流量（或小流量）、自然流动的自由水面状态下测量流体的测量，谓之明渠流量检测。由于流体往往会有一定的腐蚀性或夹带些杂质，使用一般的管道流量计检测流量是很困难的。在工业企业排水、医院废水、农业灌

24、溉用水、城市地下水道排水等领域中，明渠流量检测尤其是超声波非接触式明渠流量计是首选的流量检测仪器。 在明渠流量检测中，需要在明渠内修造一个装置，使流体遵循某种流动原理，形成均匀稳定的亚临界流。这种装置可以是堰（如溥壁堰、矩形堰、全宽堰、梯形堰、三角堰等）、槽（巴歇尔槽、文丘里槽、PB槽等）或采用流速面积法、均速公式法、曲线法、潜水电磁法等方法的设施。但投资较省，施工简单，效果较好，应用较广的还是堰和槽。堰式流量计虽然结构简单，但会产生流动阻力，抬高上游水位，并在上游侧的固态物易于沉淀，造成很大误差。于是，1922年美国的RLparshall对最初的文丘里槽进行了深入研究和很大的改进，研究出了巴歇尔槽，这种水槽比堰的结构尺寸要求精确，造价比堰高，但流动损失只有堰的四分之一，在各领域得到了广泛应用并形成了标准化，水槽材料也从金属，合成材料变为更廉价的混凝土。超声波明渠流量计与相应的槽堰配用，利用超声波在空气中的传播规律来测量液位高度，并通过运算系统，自动计算出瞬时流量和累计流量并存储。本仪器采用国际先进