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一、背景
我國是世界上洪水災害頻繁且嚴重的國家之一，具有發生范圍廣、發生頻繁、突發性強，損失大等特點。安全度汛一直是我國防汛抗洪的難點和重點，目前主要江、河、大型水庫、大型水利工程已建成基本監測系統，但中小型湖泊、水庫、溪流、地方小型水利工程的安全度汛已成為當前全國防汛工作的一個薄弱環節，大部分缺少必要的水雨情測報及閘門聯動控制、堤壩安全監測等設施，檢查手段落后，隱患極大。一旦發生局部暴雨洪水，極易引發潰壩、潰堤事件，輕則造成財產損失，重則造成人員傷亡。
在此種情況下，建立一套自動監測系統，實現水位、雨量實時監測、以及必要對壩堤進行必要的在線滲壓、滲流、應變等實時監測并預警就是非常必要的，當發生異常情況，有關人員可以及時掌握情況并采取措施進行應急處理。
二、解決方案
海普智能監控系統是利用物聯網、遙測、通信、計算機和網絡等技術，完成流域或測區內水文、氣象、汛情、工情等信息的實時采集、傳輸和處理，為工程防洪、興利、優化調度提供服務的自動化系統。系統由各種傳感器、通訊設備、計算機網絡及相關軟件組合而成。可分為遙測站、信息傳輸通道(簡稱信道)和中心控制站(簡稱中心分站)三部分
系統架構
利用現代傳感器技術實時采集各種水文信息，如降雨量、蒸發量、水位(潮位、地下水位)、流量(流速、水量)、風向風速、水質等。其特點是快速、準確、 信息量大。水文自動測報遙測站根據采集參數的不同可分為水文站、水位站、雨量站、水質站、閘位站、流量計量站等。
它主要由采集信息的傳感器、攝像機和光伏供電組成，以遙測終端為核心，實現水情信息的采集、預處理、存儲、傳輸以及查詢應答等測控功能。
三、自動測報系統主要功能
1、數據接收處理功能
實時接收遙測站的雨情、水情、工情等信息。對數據進行檢查、糾錯、插補、分類、格式化處理，加注時標，自動檢查數據幀格式，并進行合理性判別，建立計算用表和數據庫，自動存貯。
數據采集方法：
監測數據的采集方法有：巡測、定時巡測、選測、人工測量。采集周期根據工程要求，運行人員可在系統上設定或修改起始測量時間和定時自動測量周期。
● 能實時接收自動監測站的水雨情數據和工況信息；
● 具有對自動監測站進行遠程控制功能;
● 能實時處理接收的數據信息，并分類存入數據庫中；
● 具有人工數據的錄入功能。
2、應答與信息查詢功能
定時或人工查詢下屬站點的水位、雨量數據、壩體監測及工作狀態。可按指定的時段、指定的通信方式批量傳送遙測站的水位、雨量記錄。具備對遙測站校正時鐘、開關機功能。
2.1、基礎信息查詢
① 雨量站基本信息
查詢雨量站的基本信息，如：雨量站類別(自動、人工、簡易等)、水系、河名、站號，站名，站址位置、設立日期、所屬部門等。
② 水文(位)站基本信息
查詢水文(位)站的基本信息，如：測站類別(自動、人工、簡易等)、站號，站名，站址，經度，緯度，高程、設立日期等。
③ 工情基本信息
查詢堤防工程、水庫、山塘等的基本信息，如：建設地點、所在河流、集水面積、多年平均降雨量(徑流量)、設計洪水位(流量)、庫容、壩頂高程等。
④ 基本屬性信息
查詢的基本信息，如：地理、地質、氣候特點、人口密度、基礎設施、災害頻繁程度等。
2.2、水雨情信息查詢
通過對系統數據庫的訪問，可以實現各小流域、中小型水庫水位、流量實時監測信息、歷史資料信息查詢，為預報決策提供歷史資料對比分析。可以實現單站、多站實時或者歷史水雨情圖形化查詢。具體包括：水文(水位)站雨量、水位(流量)實時和歷史資料查詢(包括日平均水位/流量、月水位/流量等)，以及降雨量統計表、降雨量圖等形式對雨量資料進行日、時段等綜合查詢。
2.3、氣象信息查詢
將查詢數據庫得到的氣象信息顯示給用戶，主要包括：中央氣象臺、省氣象臺和臨近省氣象臺、本地市(縣)氣象臺發布的當日天氣預報(文字、圖、表)，衛星云圖信息(圖片)、多普勒雷達測雨信息、臺風警報信息、自建小型氣象站等。
2.4、工情信息查詢
工情信息主要包括：堤防、水庫的各種特征值、工程圖、工程指標、工程運行狀況等數據;水庫運行狀況的實時信息，如閘門開度、大壩安全狀況，溢洪道、泄洪洞、輸水洞流量，水庫、山塘水位狀況(流量)、水庫調度方案等。堤防主要信息有各斷面水位、堤防安全狀況、出險情況及類型。可以實現單站、多站實時和歷史工情信息和運行參數的查詢。
3、數據庫管理功能
包含原始、歷史、預報或成果數據庫的形成、檢索、查詢等。
● 對水位、雨量數據等進行插入、修改；
● 錄入水位流量、水位庫容關系曲線；
● 設置各站雨量權重；
● 修改各站特征參數，如河道站防洪任務、閘壩站防洪任務和水庫站防洪任務參數表等；
● 添加、刪減、修改數據庫中 測站站名、站類、遙測數據類型等參數;
● 數據庫查詢/修改：選擇得到一個或幾個特定的數據項、記錄、表、數據進行同期對比；
● 數據轉貯：當數據庫數據日積月累到一定程度或指定時間后，系統自動提示同時將數據庫部份數據轉存到其它存儲媒體，以實現數據備份、裝載功能，歷史數據篩選處理功能。
4、數據輸出功能
可通過屏幕、打印機、繪圖儀等設備輸出雨量直方圖、水位、流量過程線、等雨量線圖等。
5、設備自檢與狀態告警功能
雨量或水位、流量、壩體變形等監測要素越過某一規定數值之后即告警；
設備供電不足，電壓下降，尤其遙測站或中繼站電源能力低于設定的門限值時即告警；
系統具有自檢能力，某一設備出現事故或發生通信終端，則立即自動告警；
為及時引起工作人員注意，除屏幕顯示報警之外，尚可采用聲、光等方式報警，以便于工作人員及時處置。
6、水務值班
完成時段水情計算、日水情計算、月水情計算、日發電計劃以及水調值班的記錄等。
7、水文預報功能
水文預報在防汛斗爭中起著耳目和參謀的作用，根據洪水預報可以有計劃地采取分洪、蓄洪等有效措施，使洪澇災害損失降到最低限度。自動定時完成不同斷面，不同方案的預報功能，人機對話控制預報軟件運行的功能，以及在遙測信息漏缺的情況下進行人工定時預報的功能。
1)自動進行逐時段滾動預報；
2)對歷史某時段進行模擬預報計算；
3)通過用戶輸入的預估雨量進行預報計算；
4)實時預報、預估雨量預報及次洪預報成果查詢，并支持成果圖表的打印輸出及文件導出；
5)進行洪水預報參數查詢、修改；
6)按預報模型要求進行數據處理；
7)具有自動預報和人工交互預報兩種功能。
8、實時監控功能
對監視區域運行工況、流域綜合水情、流域水位、流域雨情、機組工況、閘門工況以及大壩水情等實現實時在線并可視化監視，并整合。
9、數據編輯
系統提供的數據編輯功能可以對實時數據、時段數據或統計值進行修改，此功能主要用于對人工校調儀器后的數據更正。對于原始報文、譯碼數據等，軟件提供了只讀查詢。軟件同時提供了數據保護功能，避免用戶對數據的無意修改。
10、Web數據檢索查詢
通過web發布軟件以Web方式發布實時水雨情、預報成果等信息。提供各種曲線、調度規則、歷史運行資料等的查詢。
●查詢檢索數據庫中的數據，并按照一定格式生成水情、雨情報表、圖形過程線等；
●具有網絡查詢功能，根據權限查詢數據庫；
●連接遠程數據庫進行查詢；
●對本地數據庫進行查詢；
●水位報表、雨量、水量計量、流量、墑情、水質、工情報表及圖形查詢；
●圖形包括雨量柱狀圖、水位過程線、庫容曲線、雨量分布圖、水位分布圖等；
●實時數據監視，數據越限報警；
●數據分析；
●為系統管理和資料整編提供雨量原始數據 、水位原始數據、測站狀態、電壓等數據信息。
優化調度控制功能
自動測報系統的基礎作業平臺，可實現對水情、雨情、工情、機組發電數據、水庫防洪信息、壩堤信息、灌溉信息、航運信息，以及各種工程設計數據、特性曲線等信息的管理和應用支持，為水務綜合管理、水文預報、水庫調度等高級應用提供支持和服務，以提高水能利用效率。
11、數據交換
與中心站實現信息的交換，同時預留不同接口，以備將來擴展的發展需要。
12、會商系統
可手動修改洪水預報過程或水位變化過程等，對大洪水等關鍵事件實現系統會商。
13、系統管理
對系統進行權限級別設置，不同權限的人員只能在各自權限范圍內實施操作。所有關鍵部件運行和關閉以及報警設置等均實施加密控制等。