一、方案背景

水庫安全度汛一直是我國防汛抗洪的難點和重點，中小型水庫的安全度汛已成為當前全國防汛工作的一個薄弱環節，大部分水庫缺少必要的安全監測等設施，檢查手段落后，隱患很大。一旦發生局部暴雨洪水，極易引發潰壩事件，輕則造成財產損失，重則造成重大人員傷亡或毀滅性災害。然而，由于水庫經過多年運行使用，工程設施普遍存在老化和損壞，嚴重影響水庫的安全運行和經濟效益的發揮，威脅著水庫下游人民群眾的生命和財產的安全。、高度重視水庫安全工作，要求“十四五"期間，每年按期開展水庫安全鑒定，新增的病險水庫及時實施除險加固，健全水庫運行管護長效機制。到2025年底前，完成現險水庫除險加固和每年安全鑒定后新增的病險水庫除險加固，確保水庫安全運行，*水雨情，視頻監控，大壩安全監測，健全水庫安全運維管護長效機制。

二、系統組成

小型水庫雨水情和安全監測系統基于開放式網絡架構，整體分為四層架構，依次為前端設備層、網絡傳輸層、系統應用層和終端策略層。利用物聯網、智能等技術，對水庫的雨水情信息實時在線管理，視頻監控設備用于上傳監測站的圖像，GNSS監測對大壩安全監測，管理人員可通過大屏即可查看水庫的相關情況。

前端端設備層：作為小型水庫雨水情和安全監測系統的前端核心載體，通過數據通信采集設備對水庫的水位監測、水流量監測、水流速監測、水質監測、雨量監測、環境視頻、水庫水質等水文數據進行遠程數據采集，將實時數據上報至管理平臺。

網絡傳輸層：由專用RTU與電信公網組成，主要的功能是實時讀取處理各類傳感器的數據，并通過4/5G、NB-IoT或北斗衛星等方式發送至系統平臺。

系統應用層：云端綜合數據處理平臺通過對水情進行采集、數據通訊、對數據處理分析，存儲轉發等，實現對監測點連續實時監測，同時，通過系統監控管理平臺軟件及數據模型，實現綜合分析評價與業務化應用，便于管理員及時掌握水庫的承受情況。

終端策略層：通過以上三層架構對數據的分析傳送，策略層可實時登錄監測平臺查看水位、雨情、視頻監控、水質、數據、位移監測、統計及分析等信息。

三、系統功能

雨水情實時監測：實時顯示各水庫測點的水位、當前降雨量、累計降雨量和現場視頻等，實時展現水位、降雨量動態曲線。

遠程視頻監控：多個通道實時視頻監控、錄像，可定時更新監測數據和現場視頻照片。

監管預警系統：通過AI大數據結合系統數據進行分析，當水庫水位出現異常水位時，系統通過彈出提示框、發出報警音、向管理員發送報警短息等。

數據研判分析：通過對系統中基礎的數據進行整理分析，直接生成各類相關性分析圖表。

四、系統特點

●一體式立桿設計，可實現前端站點的快速調試與部署。

●采用多種終端進行多種監測，測量精度高，抗力強。

●采用無線傳輸方式，突破地域限制，適應性強。

●基于自主研發的無線RTU產品，可遠程對設備進行調試維護。

●基于B/S架構的系統平臺，可快速方便的對系統進行訪問。

●專屬客戶端支持用戶隨時隨地查看當前設備狀態。

●采用防雷、防雨、防潮、輸入信號隔離等多項措施，確保設備安全、性能穩定可靠。

●兼容性強，兼容各種類型的水位、雨量、位移等計量儀表或傳感器。

●超低功耗，核心設備選用2G/3G/4G低功耗測控終端，平均工作電流僅10mA，大大降低太陽能供電設備成本和施工難度。

五、系統意義

小型水庫雨水情和安全監測系統解決方案可以有效對小型水庫進行全天候實時監測，實時掌握水庫水位、雨情、視頻監控、水質、數據、位移監測情況，如有預警險情，時間采取應對措施，同時可以利用水庫大數據、氣象數據對汛期水庫水位進行預測，提前做好相關部署，對當地水庫水位監測防洪減災工作的有序進行具有重大的意義。