一、方案背景
水库安全度汛一直是我国防汛抗洪的难点和重点，中小型水库的安全度汛已成为当前全国防汛工作的一个薄弱环节，大部分水库缺少必要的安全监测等设施，检查手段落后，隐患很大。一旦发生局部暴雨洪水，极易引发溃坝事件，轻则造成财产损失，重则造成重大人员伤亡或毁灭性灾害。然而，由于水库经过多年运行使用，工程设施普遍存在老化和损坏，严重影响水库的安全运行和经济效益的发挥，威胁着水库下游人民群众的生命和财产的安全。党中央、国务院高度重视水库安全工作，要求“十四五”期间，每年按期开展水库安全鉴定，新增的病险水库及时实施除险加固，健全水库运行管护长效机制。到2025年底前，完成现有病险水库除险加固和每年安全鉴定后新增的病险水库除险加固，确保水库安全运行，完善水雨情 视频监控，大坝安全监测，健全水库安全运维管护长效机制。
二、系统组成
小型水库雨水情和安全监测系统基于开放式网络架构，整体分为四层架构，依次为前端设备层、网络传输层、系统应用层和终端策略层。利用物联网、智能等技术，对水库的雨水情信息实时在线管理，视频监控设备用于上传监测站的图像，GNSS监测对大坝安全监测，管理人员可通过大屏即可查看水库的相关情况。
前端设备层：作为小型水库雨水情和安全监测系统的前端核心载体，通过数据通信采集设备对水库的水位监测、水流量监测、水流速监测、水质监测、雨量监测、环境视频、水库水质等水文数据进行远程数据采集，将实时数据上报至管理平台。
网络传输层：由专用RTU与电信公网组成，主要的功能是实时读取处理各类传感器的数据，并通过4/5G、NB-IoT或北斗卫星等方式发送至系统平台。
系统应用层：云端综合数据处理平台通过对水情进行采集、数据通讯、对数据处理分析，存储转发等，实现对监测点连续实时监测，同时，通过系统监控管理平台软件及数据模型，实现综合分析评价与业务化应用，便于管理员及时掌握水库的承受情况。
终端策略层：通过以上三层架构对数据的分析传送，策略层可实时登录监测平台查看水位、雨情、视频监控、水质、数据、位移监测、统计及分析等信息。
三、系统功能
雨水情实时监测：实时显示各水库测点的最新水位、当前降雨量、累计降雨量和现场视频等，实时展现水位、降雨量动态曲线。
远程视频监控：多个通道实时视频监控、录像，可定时更新监测数据和现场视频照片。
监管预警系统：通过AI大数据结合系统数据进行分析，当水库水位出现异常水位时，系统通过弹出提示框、发出报警音、向管理员发送报警短息等。
数据研判分析：通过对系统中基础的数据进行整理分析，直接生成各类相关性分析图表。
四、系统特点
●一体式立杆设计，可实现前端站点的快速调试与部署。
●采用多种终端进行多种监测，测量精度高，抗干扰能力强。
●采用无线传输方式，突破地域限制，适应性强。
●基于自主研发的无线RTU产品，可远程对设备进行调试维护。
●基于B/S架构的系统平台，可快速方便的对系统进行访问。
●专属客户端支持用户随时随地查看当前设备状态。
●采用防雷、防雨、防潮、输入信号隔离等多项措施，确保设备安全、性能稳定可靠。
●兼容性强，兼容各种类型的水位、雨量、位移等计量仪表或传感器。
●超低功耗，核心设备选用2G/3G/4G低功耗测控终端，平均工作电流仅10mA，大大降低太阳能供电设备成本和施工难度。
五、系统意义
小型水库雨水情和安全监测系统解决方案可以有效对小型水库进行全天候实时监测，实时掌握水库水位、雨情、视频监控、水质、数据、位移监测情况，如有预警险情，第一时间采取应对措施，同时可以利用水库大数据、气象数据对汛期水库水位进行预测，提前做好相关部署，对当地水库水位监测防洪减灾工作的有序进行具有重大的意义。
