一、概述
中国是世界上河流最多的国家之一。中国有许多源远流长的大江大河。其中流域面积超过1000平方千米的河流就有2221条。常年水面面积1平方公里及以上天然湖泊2865个，湖泊水面总面积7.80万平方公里。其中，淡水湖1594个，咸水湖945个，盐湖166个，其他160个。随着经济社会快速发展，中国河湖管理保护出现了一些新问题，如河道干涸湖泊萎缩，水环境状况恶化，河湖功能退化等，对保障水安全带来严峻挑战。解决这些问题，亟需大力推行河长制，推进河湖系统保护和水生态环境整体改善，保障河湖功能永续利用，维护河湖健康生命。目前河道水文监测体系面临着新的机遇和挑战，需要与时俱进，利用新技术构建现代水文监测体系，改变传统水文工作模式，加快水文现代化建设，充分利用现代技术手段，大力推进河道水文自动化、智能化发展。河道水位自动监测站，利用现代化的水位及告警、安全管控等实时监控系统，达到通过物联网软件平台，即可实现远程控制、自动化数据管理、预警预报和可视化管理，以便于统筹调配水资源，达到合理利用水资源的目的，真正实现水资源的量价管理体系，以保证水资源的有效利用、科学合理地分配，实现水资源的可持续发展。
二、系统组成
河道水位流量监测主要由感知采集层、网络传输层、系统应用层等部分组成。通过无线技术、感知层技术与新型应用的有效结合，可以用于各种数据的传送，充分满足河道监测站间的物与物互联。应用层、网络层和采集层，实现科学、及时和准确的水位监测，向相关部门提供了基础、有效的数据，提高了管理水平。
◆感知采集层：采集河道所有的水位监测，利用全方位感知技术对河道信息进行实时采集。通过实时的采集信息，为河道治理提供分析和决策基础。
◆传输层：主要包括各层级系统用户所在地的局域网和将各层次局域网互连的广域网，包含运营商提供的网络及数据采集使用的无线lora传输。是各种业务信息传输的平台和系统数据的载体，为采集各种信息提供可靠、安全的传输通道。
◆应用层：是系统实现“平台智能化、管理扁平化、服务前置化”的核心，该层通过对水资源监测数据进行综合管理、分析，并提供标准服务接口，为业务应用系统的快速搭建提供功能及服务共享。
三、系统功能
■数据实时监测：实现在线监测的地图显示、查看，包括监测设备的快速查询显示、监测数据展示、报警情况显示及监测数据曲线图的实时展示，通过系统主界面的显示功能，可以查看设备的位置、运行状态，掌握其通过各种传感器对河道状态信息进行监测等。
■远程监管平台：数据汇总，展示，分析，各项数值统计及分析，设置预警量自动报警等、数据实时更新，能做到 5 分钟级的数据更新速率、该速率要求用户可调，并且可以实现类似于当发现水位超高情况时，系统在给管理员发出提示的同时可以自动提高数据采集和传输频率。要求有权限设置功能，数据的查看和平台管理要有严格权限区分，并可实现用户最高管理员可自定义权限。
■GIS 地图展示：可以提供以百度、谷歌二维或三维影像图为背景，将监测点的水位环境信息的实时监测和历史信息查询功能，确保水位信息准确、详细。并进行超限、超标预警，提醒管理人员及时处理。同时平台支持手机及 PC 等多种访问方式。
■设备统一管理：统一通讯协议，后续需要能够提供接口，对于一些需要对外公布和数据可以实现外传。
■远程控制功能：24 小时水位监管，能根据客户预设自动预警，自动报警。
■各职能部门之间数据通信在局域网内完成；各监测站点与管理部门调度中心之间采用2G\3G\4G\5G\NB-IoT 等无线网络通信。
四、方案价值
河道水位流量监测系统可以实现对河流的实时监控，对河流水位数据的监测，是保障河道防汛工作的重要措施之一。河道信息实时监测系统是基于无线传输技术和智能分析技术实现对河流水位的实时监控，通过对河流的实时监测，可以及时掌握河流的变化情况，从而实现对河流水位数据的分析，从而及时采取措施降低洪水灾害对人民生命财产安全和经济社会发展带来的威胁。同时可以利用大数据、气象数据对河道水位监测系统水位进行预测，提前做好相关部署，对改善水环境和促进水资源有效利用发挥了重要作用，是缓解水资源匮乏的重要举措，提高环境管理科学化、信息化水平。
