水文实时在线监测云平台系统

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水文实时在线监测云平台系统

水文监测点分布的区域广等原因，实现现场监测管理难度很大，将各个监测点采集到的水情信息按水利部 SL51-2014《水文监测数据通信规约》的规范传输到监测中心，实时监测水情数据，对监测点按需设置管理权限，实现上下级水务部门的分级控制，实现相应的数据处理、水情信息监测及管理，为有效保护水资源、合理利用水资源发挥重要作用。

建设方案的目标是提供一个包括前端采集和传输一体的RTU 设备、支持远程设参数的配置软件、大数据云平台水情监控系统，该系统可实时监测各个监测点河道、水库等的水文数据和图片，前端设备包括工业照相机、雨量计、水位计等。水情信息、图片信息等通过NB-IOT 或GPRS 无线传输发送；大数据云平台提供设备权限管理、用户权限管理、信息查询统计等功能，为合理利用水资源提供数据参考。

一、 体系架构

前端由Lanpu-1802遥测终端RTU 和水位计、雨量计、工业照相机组成；遥测终端RTU 将水位计或雨量计的监测数据通过NB-IOT 或GPRS 网络无线传输发送至蓝普大数据监测云平台，监测人员通过pc 或手机可以访问云平台查询水情信息和管理设备。如下图所示：

二、技术架构

系统从逻辑上主要包括2个部分：水文遥测终端RTU、蓝普大数据监测云平台：

1.水文遥测终端RTU

水文遥测终端蓝普科技Lanpu-1802 RTU采用了基于NB-IOT和GPRS 无线网络研发数据通信产品，安装于监测点，实现监测点与监控中心云服务器之间的远程通信。设备采用32位处理系统，以嵌入式实时操作系统作为软件支撑平台，用于水情遥测，具备数据采集、存储、远程上报，管理功能。

设备采用了低功耗设计，具有多路传感器接口、产品支持多种工作模式，包括自报模式、查询应答模式；支持多中心站；大容量数据存储；可以连接各种通信接口的传感器，包括脉冲、4-20mA、0-5V、RS485、RS232等，具体有采集工业相机图片数据，支持抓拍、定时拍照功能；采集水位计和雨量计、流量计、脉冲水表数据；采集设备供电状态和井盖门或箱门开关状态。支持监测参数定时上报、超限自动报警功能，可以监测自身供电电压，耐强电磁干扰，内置看门狗电路，确保设备可以在各种复杂环境下长时间稳定工作，永远在线，可实现与服务器之间保密安全地通讯，将水情大数据汇集到“云

平台”。

2.大数据云平台

●系统采用B/S架构开发，分布式Redis缓存技术，让系统支持海量并发，

Web端能适应从IE7到IE9和Firefox、Chrome常用的浏览器，同时支

持移动端查看。

●提供GIS数据资源地图，对区域内所有监测点位的实时数据进行全景展

示与数据查询、分析等服务，快速锁定水情异常的监测点，便于水务部

门实时了解水情数据，掌握水情变化规律。

●系统能够接收前端设备上传的各种数据，进行分析处理，保存监测数据、

告警等信息至监控中心数据库中，用于水情监测业务系统展示、分析、

处理。

●大数据管理云平台使用包括Spring MVC4.0+, MyBatis, Apache ,BootStrap,

WebSocket 等技术，支持多种数据库MySQL, Oracle, sqlserver等。分

层设计：使用分层设计，分为dao，service，Controller，view层，层次

清楚，低耦合，高内聚。安全考虑：严格遵循了web安全的规范，前

后台双重验证，参数编码传输，密码md5加密存储，shiro权限验证，

从根本上避免了SQL注入，XSS攻击，CSRF攻击等常见的web攻击手

段。

水情图表分析功能，水务部门可以根据表格掌握水情变化的规律

三、核心技术及功能

1.基于MQTT的透传服务器

2. 云平台

蓝普云平台快速开发平台，数据在私有云上，更加高效和稳定

3. 分布式

分布式Redis缓存技术，让系统支持千万并发

4. 云平台功能

●强大是信息动态在线监控，支持科学决策，可以全面把握信息，传递信

息，为水务部门的决策提供最重要的信息，水务部门的管理人员可以根

据权限的不同，掌握本部门的水文信息。

●系统包括了远程监视和实时控制等功能，曲线、报表、棒图的自动生成

功能；

●系统采用开放式体系结构，各个模块独立实现，并具有标准接口，水务

管理部门可以根据自己的需求，增加减少功能模块，或进行功能模块的

二次开发。

●平台采用的设备精良，服务器、操作站、终端设备、网络设备、采集控

制设备与布线系统等设备系统均可适应严格的工作环境，保证了系统的

稳定性和可靠性。

●终端设备可以直接接入管理平台，不通过中间信息环节（其采集他各级

部门的子系统），实现直线式远程无线数据传输、数据处理、水务信息

的监测及管理、方便领导把控关键信息。

●系统实现了数据信息的自报式、应答式、混合式遥测和实时在线等方式

的远程传输，系统实现了通过传感对水资源信息进行采集及本地存储与

报送，实现了无人值守

●系统支持人工信息的录入，系统支持信息的检查、分类、存储、管理等

及指令的下发、召测等。

●系统具有权限管理，不同的用户设置不同用户名，不同的级别设置不同

的级别权限，只有赋予权限的用户才能进行允许的操作

水文实时在线监测云平台系统，涵盖地下水监测、地表水监测、工业取水监测、为有效、合理利用水资源，给水务管理部门提供管理依据，将提供重要的数据支撑。