智慧水库动态监管系统建设方案

适用范围
本系统可广泛应用于防汛抗旱管理部门、水资源管理 部门及工程管理部门等。 系统所涉及主要技术有：
• 传感器（Sensor）技术、 • 无线数据传输（GPRS）技术、 • 数码摄像（DC）技术、 • 微处理器（MPU）、 • 嵌入式操作系统（EOS）技术、 • 固态存储（SSD）技术、 • 远程（RC）控制技术， • 服务器端采用多线程（MT）技术、 • 数据库（DB）技术、 • 网络信息服务（WEB）技术以及软件工程（
• 财政部督促各地财政部门积极筹措建设资金，共筹集地方资金300多亿元，地 方资金到位率达89％，是近年来民生工程建设地方资金落实最好的项目之一 。
成果及规划
• 全国病险水库除险加固工作由水利部会同财政部及有关部门按轻重缓急，编制了四个专项规 划分三批实施，目前各项工作进展顺利。
• 第一批2007年10月启动的6174座小Ⅰ型病险水库除险加固以及2006年启动的86座大型和1096 座中型病险水库的除险加固工作均已于2010年底前按时圆满完成。
通讯网络部分：系统采用GPRS/CDMA数字移动通信网 络作为数据无线传输平台。
水库动态监管遥测终端机
DIT-RVU-90水库动态监管遥测终端（数据视频一体化遥测终端机） 用于水库动态监管、水情测报、水库水雨情监测，大坝安全综合监 测等场合。
水库动态监管遥测终端机
◆ 数据采集
雨量信号： 可接入1路增量式（翻斗式）雨量计。 水位信号：可接入1路水位计信号，水位计类型：浮子式（格雷码）/串 行接口/模拟（两线或三线制4-20mA）接口等可选。 量水堰计信号：串行/模拟接口量水堰计类型可选，分辨率为0.5mm（量 程250mm）。 白蚁检测仪输入：最多可接入16个白蚁检测管信号。
存在的问题
• 目前，在我国的水库工程建设中，普遍存在着重建设、轻管理的 现象，不适应社会主义市场经济发展的需要。
（一）水库管理水平较低 （二）大坝风险管理意识急需加强 （三）病险水库健康诊断研究需要深化 （四）除险加固实用技术研究有待进一步提高 （五）水库降等与报废处理研究急待完善
存在的问题—管理水平低
主要监测内容－视频监视信息
根据水库管理的需求以及自动化监测预警系统无线传输的特点，用 户可设定一定的时间间隔（如一个小时或半个小时等）进行水库坝区的 视频抓拍，可以监视水库大坝整体状况。
关于我们 About Us
系统简介 Summary
业务应用 Application
工作展望 Prospect
业务应用
• 第二批2010年7月启动的5400座小Ⅰ型病险水库除险加固工作正在收尾中，预计今年底将如 期完成。
• 第三批2011年4月启动的15891座重点小Ⅱ型病险水库的除险加固工作正在加快推进，目前已 有6000多座水库进入建设实施阶段，其余9000多座正在抓紧落实前期工作。
• 此外，水利部、发展改革委正在进行第二批大中型病险水库除险加固实施，地方政府正在落 实25000多座一般小Ⅱ型病险水库除险加固的前期工作。
• 虽然，国内已开展了大坝风险管理的研究，但距实际应用差距尚远。
最重要的问题
• 目前大部分水库工程管理建设相对薄弱，尤其是中小型水库； • 工程配套的防汛道路、通讯和照明设施、工程和水文观测、预警预报系统等极不完善； • 有些水库管理手段和技术水平落后，不能对大坝的水位、沉降等进行正常监测; • 有些水库甚至根本没有观测设备，无法对大坝进行安全维护和实时监测； • 水库的白蚁防治、病险状况不能及时掌握和处理，最终形成重大隐患。
智慧水库动态监管系统建设方案
项目背景 Background
系统简介 Summary
业务应用 Application
工作展望 Prospect
水库除险加固项目
我国现有水库8.7万余座，绝大多数兴建于上世纪50 至70年代，病险问题十分突出，多年来一直是影响防洪安 全的心腹之患。
小型水库是我国水利工程体系的重要组成部分，其中， 库容在100万立方米到1000万立方米的为小Ⅰ型水库，库 容在10万立方米到100万立方米的为小Ⅱ型水库。
水库动态监管系统软件主要功能： • 采集各站点的监测数据； • 采集和接受各站发来的图像信息； • 远程监视维护所有站点的设备状态和站点的属性信息； • 对采集数据进行分析存储，保存实时和历史数据库； • 以地理信息系统为平台，通过地图的方式展示各站点的管理信 息、实时信息、历史信息和统计信息。 • 以Ｗeb发布的形式展示 网址： http://cq.szdit.com:9010
系统简介
• 该系统的主要功能是将水库的水位、降雨量、水温、气压、实时现 场图像、大坝安全信息、白蚁防治信息等加密后实时或定时动态地 传输到管理部门的服务器，经解密校验后自动存入后台数据库，并 由水库综合管理信息系统对数据进行管理、查询和显示。
• 系统还具有预警和自动报警机制，水库一旦出现问题（如库水位超 过汛前限制水位或低于死水位或监测到大坝安全监测异常、或有白 蚁侵袭）系统将发出预警信息或自动报警，并会将报警信息发送到 相关人员的手机上。
• 国务院召开全国病险水库除险加固工作电视电话会议。
2008年1月15日，回良玉副总理在会议上强调，各地区各部门要切实把病险 水库除险加固作为当前一项重要而紧迫的政治任务，强化组织领导，加大投 入力度，加快建设步伐，保证工程质量，健全管护机制，消除安全隐患，以 对国家和人民高度负责的精神，坚决打好攻坚战，确保3年内完成大中型和 重点小型病险水库除险加固任务。
我国计划在2012年底前全面完成纳入国家规划的小Ⅰ 型病险水库除险加固，在2013年底前完成纳入国家规划的 重点小Ⅱ型病险水库除险加固，在2015年底前全面完成小 型病险水库除险加固任务。
水库除险加固项目背景
• 财政部、水利部联合印发《重点小型病险水库除险加固 项目管理办法》
2007年12月29日，财政部、水利部联合印发了《重点小型病险水库除险加 固项目管理办法》（财建[2007]1025号，以下简称《办法》），要求各地切 实加强专项资金管理和项目管理，确保病险水库除险加固项目顺利实施和资 金使用安全，充分发挥资金效益，确保水库安全。
病险水库除险加固工作会议
2010年7月7 日，陈雷在全国 病险水库除险加 固工作会议上要 求，加大力度， 强化措施，狠抓 落实，保如期完 成病险水库除险 加固任务，向党 和人民交上一份 满意答卷。
财Leabharlann Baidu支持
• 国家财政始终把病险水库除险加固作为支持水利工作的重中之重，为确保完 成全国５万多座病险水库的除险加固任务，不断加大投入力度，增强资金保 障。2006年到2012年1月，中央财政已安排财政专项资金590亿元用于小型病 险水库除险加固、安排中央基建投资252亿元用于大中型病险水库除险加固， 年均增长都在50％以上，尤其是财政专项资金预算从2007年设立时的32亿元 增长到2011年的168亿元。
• 基于风险评估的大坝安全评价，可充分考虑大坝运行过程中各种环境因素以及大坝结构 本身所存在的种种不确定性对大坝安全运行的影响，能反映一旦大坝失事所造成的后果 对大坝安全性的要求，能综合考虑社会、环境、经济等方面的要求，并可科学合理地安 排大坝除险加固的时间、资金，还可以量化大坝安全管理的规章制度、法律法规、组织 机构和预警预报等项目的功能和效果，指导大坝安全管理工作，提出切实可行的大坝现 状改进计划，保障大坝安全。
区县全貌
鼠标点击左侧的地图快捷方式 时，进入相应的区县全貌，全 县内所有测站分布情况尽收眼 底。
实时信息
从总体概貌图中可以通过点击某个水库图标进入该水库 的详细监测页面。
水库水文信息监测，不仅 可以针对该水库进行预警，如 库水位超过汛限水位或低于死 水位，系统自动报警，对防汛 抗旱决策管理起到技术支持的 作用，而且还可以起到加强雨 情水情监测预报，提高水文监 测和预报精度的作用。
主要监测内容－大坝安全信息
大坝渗流监测 作为信息监测系统，实时
监测大坝渗流状况至关重要的 内容，它关系到大坝的安全状 况。
摄像头图像信息采集输入： 可接入2路串口摄像头，130万像素，最大分 辨率为1280*1024；图片格式为JPEG。
水库动态监管遥测终端机
◆ 存储功能
具有定时存储数据记录功能，可存储两年的数据。
◆ 低功耗设计
供电电压：默认12VDC，供电范围：9～18VDC；功耗：待机功耗≤1mA （12VDC）。内部集成太阳能充电控制器，进一步降低外部电源损耗。
• 在标准方面：没有一套完整的技术标准和规范，缺乏对大、中、
小型工程的安全运行和管理进行指导。
• 在技术方面：
• 没有建立起相应于流域的、或河流梯级开发的水库大坝安全管理 系统，
• 中小型水库大坝的监测、分析和安全评价水平总体还比较低。
存在的问题—风险管理意识
• 目前，西方一些经济发达国家在水库安全管理程序中均引入了风险评估方法 。
• 因此，应加强水库自动化监测预警系统建设费用、运行维护费用等方面的投 入，保证水库持久安全运用。
关于我们 About Us
系统简介 Summary
业务应用 Application
工作展望 Prospect
系统简介
水库自动化监测预警系统（水库动态监管系统）是一套由多通道动态监 测装置、多线程接收系统以及水库综合信息管理信息系统构成的低成本水库 自动化监测与动态监管整体解决方案。
◆ 友好的人机操作界面
键盘操作，液晶显示。
◆ 独特的防盗报警功能
RVU90具有密封箱开门报警、太阳能电池板拆除报警和雨量计拆除报警等 功能，一旦这些集中放置的设备被恶意侵入或拆除，RVU90立即将报警信息发 送至信息中心，在第一时间通知运行维护人员采取相应措施。
主要监测内容－水文信息
水文监测主要包括：库水 位、坝区降雨量、库容。
• 预警信息可以通过短信息、广播、电话和网络发布等多种方式；
• 本系统可以与三防决策支持系统、三防预警响应系统和山洪灾害预 警系统等其他系统无缝融合，具有信息共享的特点。
• 只要您的电脑与Internet相连，本系统就可以智能地完成对水库实时 水雨情及工情信息的采集——传输——存储——管理——查询显示及 预警的全过程监视和管理。
总体概貌
整个地市的地图上每个监测水库站点分布情况一目了然，每个测点的通 信状态和报警状态以不同的颜色标注。
实时监测信息
• 鼠标移动到概貌图上任 意一个水库站点将显示 水库当前的主要的实时 监测信息。
当前水位：水库最新的坝前水位； 时段雨量：水库大坝区域最近一个整点时间段的降雨量； 当日雨量：水库大坝区域本日累计降雨量； 渗流量：水库最新监测的渗流量； 白蚁监测：最新时段白蚁监测管的状态。
SE）技术等。
系统结构
信息（监控）中心： 包括数据服务器、路由器 等硬件设备，水库动态监 控管理系统软件和预警信 息发布系统软件。
信息中心需配备互联网 上的固定IP地址。
系统组成
水库现地监测管理部分： 水库动态监管遥测终端机、水雨情监测单元、大坝渗 流监测单元和表面变形监测单元 、白蚁监测单元、视频 监控单元。
• 在观念方面：水库安全管理理念落后，缺少战略研究。 • 在体制方面：管理体制不顺，机制不活，人浮于事，效率较低。 • 在机制方面：工程运行和维护责权不清，投入机制不完善，管理
单位缺乏经济独立能力。
• 在人员方面：大多中小水库管理人员缺乏现代管理知识，技术素
质低，远不适应社会主义市场经济条件下对水库经营管理的要求。
具备实施条件的水库渗流 量监测一般采用三角堰进行观 测，量水堰计密封安装于三角 堰处。
主要监测内容－大坝安全信息
大坝表面变形监测 大坝表面变形监测包括表面垂直位移及水
平位移监测，通过对大坝变形的监测，可以为 准确及时地分析和预报大坝的变形状况,为判断 大坝安全提供必要的信息；
水库动态监管系统通过人工观测，手工录 入的方法实现变形监测。
主要监测内容－白蚁监测信息
根据调查资料显示：我国中南部白蚁危害 严重，尤其是西南地区。水库白蚁危害率都在 90%以上，白蚁危害导致堤坝发生管漏险情， 这也是水库病险的重要根源之一。
水库监测中加入白蚁监测可以实时监测大 坝坝体内的白蚁活动状态，为在白蚁刚刚活动， 还没有对大坝造成致命损伤时及时发现和根除 提供重要的依据。