智慧水利:北斗水文解决方案

建设意义：
 我国大面积的土地有着水文地质复杂、河流水系众多、气候地区差异大的复杂水文特征，是个洪涝、干旱、泥石流、山体滑坡等自然灾害多发的国家，简单的水文站点叠加式监测已不能适应我国水文应急响应的需求。工欲善其事，必先利其器，建设站网布局合理、基础设施完备、测报手段先进、系统稳定可靠、应急反应迅速、服务优质全面的科学先进的北斗智能水文监测系统具有极其重要的战略意义。

方案介绍：
北斗智能水文监测系统是以系统功能的智能化、系统架构开放性、测报手段先进性、应急反应迅速性、应急保障可靠性为原则，结合了北斗导航定位、授时、短报文通信，短波通信，GPRS公共网络通信，GIS地理信息技术等先进理念和技术设计的现代化水文监测系统，系统分为智能供电保障系统、水文传感器、智能数据处理终端、水文数据传输网络、北斗数据中心、北斗数据开放接口、北斗智能水文监控平台几个部分组成。
 

系统工作原理：北斗智能水文监测系统通过水文传感器获取水文信息，通过北斗卫星导航系统获取时间、位置信息，通过智能水文数据处理终端处理之后，智能调节数据上传时间间隔，智能选择北斗数据传输网络，将数据传输到北斗数据中心，与通过北斗数据开放接口接入的来自其它系统的水文数据汇合，形成完整的北斗水文数据，经智能分析处理后，最后通过北斗智能水文监控平台提供给用户使用。

                                                                                                                                           
北斗智能水文监测系统结构图
 

  
 

北斗智能水文监测系统应用范围
北斗智能水文监测系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测。监测内容包括：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等。系统结合了水文站地理位置分布、水系分布属性、水文地质、历史水文数据、天气预报等众多信息进行了大数据智能分析，可对洪涝、干旱、泥石流、山体滑坡等自然灾害进行预警、报警，为积极主动的防灾救灾、高效利用水资源提供科学有力的技术支撑。可以大大提高水文部门的工作效率和工作力度。

北斗智能水文监测系统基本功能
管理功能：具有数据分级管理功能，监测点管理等功能。
采集功能：采集监测点水位、降雨量等水文数据。
通信功能：各级监测中心可分别与被授权管理的监测点进行通讯。
告警功能：水位、降雨量等数据超过告警上限时，监测点主动向上级告警。
     
查询功能：监测系统软件可以查询各种历史记录。
存储功能：前端监测设备具备大容量数据存数功能；监测中心数据库可以记录所有历史数据。
分析功能：水位、降雨量等数据可以生成曲线及报表，供趋势分析。
扩展功能：支持通过OPC接口与其它系统对接。

北斗智能水文监测系统特色功能
一、GIS地图监管功能

1.北斗定位功能：可通过GIS地图查询水文站点分布、查看指定区域水文数据统计、查看水文报警点地理位置；

2.系统巡检跟踪功能：通过便携式北斗定位跟踪设备，跟踪系统巡检人员的巡检路线轨迹，起到考勤和监督的作用。

二、结合水系分布属性进行智能分析响应功能
1.自动识别水文监测点所属水系；
2.自动识别水文监测点所属支流；
3.根据水系分布及实时水文数据，上下游智能联动预警、报警。

三、结合水文地质属性进行智能分析响应功能
1.自动识别水文监测点所属水文地质类型；

2.根据水文地质类型及实时水文数据，进行智能分析、预测，并作出相应的预警、报警。

四、大数据智能分析功能
1.开放式架构，可接入第三方水文数据，实现水文监测的大数据综合分析管理；
2.自动按照水系或行政区划片，结合跨年历史数据进行年/月同比分析，并预警、报警；
3.手动选择支流节点或通过地图选择区域指定统计区域，进行跨年度同比分析；
4.结合实时水文数据、历史水文数据、水系属性、地质属性、天气预报信息等进行综合智能分析，并给出旱涝、山体滑坡、泥石流等预警、报警。

北斗智能水文监测终端智能供电保障体系
水文监测站地处野外，通常没有常规电力供应，所以能源是水文监测系统稳定可靠的重要保障。北斗智能水文监测系统通过多种先进技术确保能源供应安全：
> 太阳能供电：确保风和日丽的情况下的能源保障；
>风能供电：云南山多风急，确保连续阴雨的情况下的能源保障；
>微型水力发电：供电能力强，适用于有水流的地方；

>环保高能纳米硅蓄电池：电解液是凝胶状态，无漏酸漏液弊端，90%的原材料均可重复冶炼、重复使用。有储存容量高、循环寿命长、高低温性能优越、大电流放电性能好、环境污染小等特点；
>智能电源管理：按需选择风能、太阳能、水能供电，智能存储、支持供电设备远程电量监测、故障自动报警；
>智能测报：能耗主要来自于数据通信部分，水文监测终端先对数据进行分析，根据监测数据的波动情况，对数据上报时间间隔按照系统设置的参数进行智能调节。

北斗智能水文监测系统通信保障
北斗短报文通信、短波通信、 GPRS移动公网通信三种通信网络共同支撑、相互弥补、智能选择，实现数据通信、语音通信、短信息通信、视频图像通信、紧急通信有机结合，保证通信质量的同时，也保证了通信的安全可靠性。

北斗导航通信系统稳定可靠，支持定位、授时、数据的短报文双向传输。不受第三方网络限制、不受距离限制、不受地面的地质灾害影响,适用于野外水文数据传输和应急短报文通信；
短波可实现超视距无中继远距离（数百公里）语音通信、短信息传输。频率资源有限，适用于应急语音呼叫；

GPRS第三方移动公网通信系统在信号覆盖区域可实现低成本通信，支持大数据传输，视频图像传输，野外信号覆盖率低，适用于信号覆盖区域的水文数据传输、图片传输、语音通信。

北斗智能水文监测系统特点

>采用智能供电保障系统，确保能源供应。
>支持北斗卫星短报文、短波、GPRS等多种无线通讯方式。
>采用智能供电保障系统，确保能源供应。
>支持北斗卫星短报文、短波、GPRS等多种无线通讯方式。

>开放式结构，支持与多中心进行数据通信。
>实时在线传输数据时，可设定各项监测数据的上、下限报警值，数据越限时主动上报。
>维护方便，终端支持就地/远程设定工作参数，支持就地/远程升级设备程序。
>铁制/不锈钢防护外箱可选。

>可输出开关量控制信号，实现设备的远程控制。
>可接入工业照相机，定时、异常情况对现场进行拍照，将照片发送给监控中心。
>符合《水文监测数据通信规约》、《水情信息编码》和《水文测站代码编制导则》等水文行业规范。

 
北斗智能水文监测系统效果图

 

 

   通过北斗智能水文监测系统的建设，以及各区域水文监控中心数据的接入，形成区域的水文监测中心，便于联动监控管理

可查询内容：

1: 水文站点的分布                 2:工作状况                  3:水文数据                      4: 报警点分布                      5: 历史数据查询