灌区总干渠监测系统设计方案..docx

1、灌区总干渠监测系统设计方案目录1 综合说明11.1信息化建设内容.11.2投资概算.11.3建设管理.31.4效果评价.32 建设内容62.1信息化建设原则.62.2信息化总体结构.62.3数据信息流程.72.4建设内容.82.4.1水情监测系统.92.4.2视频监视系统.92.4.3网络及通讯系统.92.4.4 信息中心建设102.4.5 应用软件系统102.4.6 基础设施改造123技术方案.133.1 信息化总体结构133.1.1 数据信息流程143.2 水情监控系统143.2.1 系统体系结构153.2.2 水情信息采集系统153.3 视频监控系统设计263.3.1 建设内容273.3

2、.2 各站建设内容及布局273.3.3 视频监控系统组成结构323.3.4 关键技术说明333.3.5 视频监控系统功能性能343.4 主要设备说明353.4.1 视频摄像机353.4.2 云台解码一体机363.4.3 超声波明渠智能水位流量计373.4.4 GPRS/CDMA模块373.4.5 视频服务器383.5 灌区通信及通讯系统403.5.1 组网方案整体说明403.5.2 设备清单443.5.3 主要设备说明453.6 调度信息中心及分中心建设513.6.1 系统体系结构523.6.2 调度中心投影屏523.7 应用软件系统553.7.1 总体结构553.7.2 灌溉监测监控系统56

3、3.7.3 灌区数据库系统673.7.4 视频监控软件734建设管理及运行管理.814.1 建设管理部署814.1.1 实施机构和职责划分814.1.2 建设管理方式和措施824.2 施工监督措施和质量控制体系834.3 实施进度安排844.4 运行管理部署854.4.1 运行管理机制及措施854.4.2 运行管理人员安排854.4.3 管理维护经费865效果评价.881 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. 调度分中心及中心建设：4. 应用软件系统：1.2 投资概算XX灌区信息化建设

4、项目总投资439,819元，投资概算总表如下：1.2.1投资概算III工程总投资合计一总投资合计439819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76000II独立费用32579一安装调试费（5%）20362二运杂费（2%）8145三培训费（1%）4072*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序单单价合价名称规格型号数量合计(元)号位(元)(元)第二部分机电设备及安装工程407240一灌区监测监控系统275500(一)渠道水位监测106660超声波明渠1阳光世纪YG-WI台65800

5、34800水位计2测报终端机XXWT-MRT台56800340003串口服务器NP312台418007200CDMA通讯4宏电H7110只148004800模块5天线及馈线套13003006同轴避雷器WT-SPD1只568034007蓄电池赛特32AH只5120060008信号防雷器WT-SPD只658034809电源控制器12V3A只6680408010设备箱只4500200011防盗网套6300180012线缆及辅材套68004800(二)视频监控系统XX华泰SONY机1688401彩色枪机台4280011200芯2变焦镜头台4180072003解码器HT-PTZ台412004800室外重

6、型云4双臂型台423009200台5室外支架定制套4400160022倍变焦6SONY机芯台8260020800摄像机7红外球一体套8280022400机8摄像机电源24VAC只83002400海康DS9 视频服务器4002CH台558002900010 视频服务器海康DS台1680068004004CH11控制线4*0.5米30006180009视频线75-5套300061800010安装辅材套148001120011投射灯飞利浦400W87806240二计算机网络557401网络配线箱300mm台450020002节点路由器H3CBR304台5180090003中心路由器H3CMSC20台

7、1980098004交换机H3C1224台1264026405稳压器1000W台580040006电源防雷器ASPAM3只5150075007服务器浪潮NP370台115000150009网络机柜北京1.8米标准套13800380011安装辅材超五类批120002000灌区建设软三76000件灌区基础数1XX套12000020000据库灌溉水情监2XX套14800048000测系统灌区视频监3XX套180008000控软件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

8、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

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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。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，XX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

14、，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

15、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XX灌区信息化建设总体结构分为信息采集、信息传输

16、、信息管理、信息应用四大部分，总体结构如下图：办公辅助灌溉监控灌溉经营灌溉决策灌区办公自动化系统水情监测系统闸门监控系统视频监测系统灌区水务公开系统灌区水费计收系统灌区优化调度决策系统计算机网络信息采集平台系统管理中心分中心灌区综合数据库灌区通讯网络监测站灌溉站配水站管理所信息采集系统灌溉业务管理系统渠道流量渠道闸位渠道水位闸门监控系统视频监控系统水费信息灌溉业务数据信息应用信息管理信息传输信息采集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

17、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：灌溉监测监控用水决策模型库水情监测系统闸门控制系统泵站监控系统灌溉决策灌区调度决策管理系统管理灌区办公系统用水信息测控数据调度平台水情信息调度命令灌区综合数据库水费信息终端设备闸控设备监控设备测量仪器灌区水费计收系统灌区水务公开系统灌溉经营管理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五大部分：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：1. 水情

18、监测系统2. 节制闸视频监控系统3. 调度分中心及中心建设：4. 应用软件系统：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

19、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XX灌区主要建设谭策屯节制闸、崔许节制闸、宫家节制闸、牛角店节制闸桩名称测控内容通讯方式号一、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：(2)渠首水情测点水位数据CDMA至管理局(3)谭策屯管理分中心视频监控即水情公网接入(4)崔许管理分中心视频监控即水情公网接入(5)王保管理所视频监控即水情公网接入(6)宫家管理分中心视频监控即水情公网接入(7)牛角店管理分中心视频监控即水情公网接入2、网络拓扑图如下：计算机网络传输数据

20、内容水情，闸门数据信息，视频数据管理局中心微IN波T扩ER频N网ET络谭策屯管理崔许管理分中心崔许管理分中心水情闸位视频数据网络水情闸位视频数据网络水情闸位视频数据网络水情闸位视频数据网络2.4.4 信息中心建设1、建设内容本次建设完成XX灌区管理局信息中心调度信息中心设在XX临邑县XX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

21、、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、协同处理。总体逻辑关系如下图：采集监测监控部分经营管理部分调度决策部分办公自动化应用系统灌区综合数据库韩董庄灌区信息化应用软件系统灌灌灌灌灌区区区区区监监水水管测控费务理软软计公决件件收开策系系系系系统统统统统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