才茂通信基于工業(yè)級4G RTU物聯(lián)網智慧水利解決方案

一、方案背景      

      水是生命不可或缺的一部分，水資源是關系到國計民生的基礎資源，我國存在水資源短缺、南澇北旱、水污染加劇和水土流失嚴重等眾多水問題，隨著全國信息化基礎設施建設的不斷推進，物聯(lián)網技術的推廣、網絡帶寬、計算機處理能力和存儲容量的迅速提高，以及各種信息處理、識別與跟蹤技術的出現(xiàn)，全程數字化、網絡化的監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)勢愈發(fā)明顯，其高度的開放性、集成性和靈活性為水利監(jiān)控系統(tǒng)和設備的整體性能提升創(chuàng)造了必要的條件，為了能更好的合理利用水資源，“智慧水利”應運而生。

     才茂通信作為國內物聯(lián)網安全研究方向的領軍團隊，是較早的涉及水利行業(yè)開發(fā)和實施的企業(yè)之一，立足水利行業(yè)信息化的發(fā)展，結合公司自身的技術優(yōu)勢和水利行業(yè)經驗，結合水利業(yè)務安全要求高、空間跨度大、野外作業(yè)多等特點，運用物聯(lián)網等高新技術，提供了全面的智慧水利解決方案。  

二、方案介紹      

◆ 1.何為“智慧水利”？ 

“智慧水利”是在水利信息化的基礎上高度整合水利信息資源并加以開發(fā)利用，通過物聯(lián)網技術、無線寬帶、云計算等新興技術與水利信息系統(tǒng)的結合，實現(xiàn)水利信息共享和智能管理，有效提升水利工程運用和管理的效率和效能。“智慧水利”涵蓋了水文、水質、水資源、供水、排水、防汛防澇等方面，是通過各種信息感測設備，測量雨量、水位、水量、水質等水利要素，通過無線終端設備和互聯(lián)網進行信息傳遞，以實現(xiàn)信息智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控、計算、管理、模擬、預測和管理。

◆ 2.系統(tǒng)介紹 

    不同項目針對性開發(fā)的“智慧水利”整套解決方案，由監(jiān)控中心和各個水源監(jiān)測點組成，各個水源監(jiān)測點的數據采集終端可監(jiān)視和采集水位、壓力、流速等各種數據，供控制中心分析和決策使用，提高工作效率，保證引水質量，滿足灌區(qū)的用水量的需求。

    水利智能監(jiān)控平臺按照物聯(lián)網的架構分為傳感層、網絡層、業(yè)務層，痛痛過集成平臺進行業(yè)務和數據的融合，并通過標準的控制指令進行設備進行控制，實現(xiàn)水利的智能監(jiān)控。 

水源井監(jiān)控設備|水源井監(jiān)控終端|水源井自動化監(jiān)控設備|水源地遠程監(jiān)測設備 

◆ 3.實現(xiàn)功能 

    1. 能夠實時自動采集監(jiān)測點的水位、流量等數據，用于實時監(jiān)控和統(tǒng)計分析，監(jiān)控數據能夠長時間保存，供歷史查詢。 

    2. 當監(jiān)測的水位超過了一定警戒高度，或水位上漲的速度過快時，能夠及時地提醒用戶，并通過短信、郵件、聲音警報等方式保證用戶的感知。 

    3. 集成視頻監(jiān)控功能，用戶能夠對重要監(jiān)測點通過攝像設備實時監(jiān)控，分屏顯示多個監(jiān)測點的現(xiàn)場情況，并可以回放監(jiān)控錄像。 

    4. 采用友好簡單的用戶操作界面，集成GIS地圖，用戶能夠在地圖上概覽各個監(jiān)控點的水文閘口信息，并能夠實現(xiàn)放大、縮小、顯示詳細信息等地圖基本功能。 

    5. 集成遠程提放閘設備，用戶可以在系統(tǒng)界面上看到各個閘口的當前狀態(tài)和附近水文的詳細數據，根據工作需要對閘口進行遠程提放操作。 

    6. 能夠對監(jiān)控數據做趨勢分析、統(tǒng)計、報表查詢，為用戶展示各監(jiān)控點1個月、24小時、1小時內等各個時間段上的水文趨勢圖和告警分析圖。 

    7. 管理員用戶可以對系統(tǒng)中的監(jiān)測點、監(jiān)控設備、用戶、角色、機構等基礎信息進行維護，真正做到系統(tǒng)所有的基礎數據都是可維護、可擴展的。 

    8. 提供嚴格的權限控制，分為功能權限和數據權限。不同角色的用戶，能夠使用不同的系統(tǒng)功能；用戶所屬的組織不同，也使用戶能夠看到不同的數據范圍。 

    9. 為系統(tǒng)維護人員以及管理員用戶提供維護工具，為系統(tǒng)管理員和運維人員的日常維護工作提供指引和記錄。 

    10.系統(tǒng)采用分層次、模塊化架構實現(xiàn)系統(tǒng)良好的可擴展性，為以后的系統(tǒng)升級。 

    水利智能監(jiān)控平臺按照物聯(lián)網的架構分為傳感層、網絡層、業(yè)務層，痛痛過集成平臺進行業(yè)務和數據的融合，并通過標準的控制指令進行設備進行控制，實現(xiàn)水利的智能監(jiān)控。 

◆ 4.方案整體 

各層功能描述：

    設備接入層：提供統(tǒng)一的設備通信協(xié)議的接口適配 

    數據采集及控制層：提供各種數據的采集及調度策略，以及設備控制信息收發(fā)的調度策略 

    數據處理層：提供采集上來的數據進行數據格式化為統(tǒng)一的數據格式，并且進行原始數據入庫，計算告警等 

    數據匯聚層：提供原始數據的匯總及關聯(lián)分析 

    數據存儲層：提供數據的物理存儲 

    業(yè)務邏輯層：提供數據的基礎服務以及業(yè)務邏輯數據的組織及計算 

    應用服務層：提供前臺客戶端軟件的各種業(yè)務邏輯的服務接口 

    對外接口層：提供對外界系統(tǒng)的統(tǒng)一服務接口層面 

前端方案

    前端系統(tǒng)主要由視頻監(jiān)控系統(tǒng)、網絡設備、網關、傳感器、閘門控制設備等各種設備組成，實現(xiàn)對自然水域和水利工程現(xiàn)場視頻及各種水位、流量信息采集功能，以及控制閘門提放的功能。 

后端軟件

◆ 5.系統(tǒng)特點 

    1. 基于標準的物聯(lián)網三層架構，易擴展、可擴容彈性大、穩(wěn)定。 

    2.引入傳感網安全機制，傳感節(jié)點發(fā)送的信息經過加密，不容易被破解并利用；具有節(jié)點認證安全機制，不容易被仿冒節(jié)點。 

    3.實時監(jiān)控功能強大，不僅能從數據上實時監(jiān)控水位、流量等水文信息，還能夠通過視頻監(jiān)控到現(xiàn)場的實際情況。 

    4.具備遠程控制功能，能夠遠程靈活地控制閘門的提放，省去了大量人工成本。 

    5.數據分析和告警功能齊全，能夠及時地為用戶提供警示情報和趨勢分析。 

    6.系統(tǒng)界面簡便友好，操作簡單，采用地圖、圖表等多種形式向用戶直觀地展現(xiàn)用戶需要的內容。 

7.權限控制嚴密，能夠對用戶的操作權限和數據權限進行雙重控制。 

◆ 6.產品優(yōu)勢 

    1、可靠性：主要設備及元器件（包括組態(tài)軟件）采用國內外著名公司產品。 

    2、先進性：采用先進的圖像監(jiān)控和工業(yè)自動化控制技術，在同類項目中,要求達到國內先進水平。 

    3、經濟性：系統(tǒng)的建設以適用為主,性能價格比高，實用性強。 

    4、開放性和可擴充性：系統(tǒng)硬件和軟件均采用模塊化、結構化、標準化,便于系統(tǒng)功能的擴充和系統(tǒng)的互聯(lián)。主要系統(tǒng)設備滿足可拆卸重組要求。 

    5、易操作性、可維護性：系統(tǒng)的操作要簡單,維護管理方便。 

    6、監(jiān)控系統(tǒng)具有有效的抗雷電、抗強電、抗電磁干擾措施：能在潮濕、振動、灰塵等惡劣環(huán)境下正常運行。對系統(tǒng)的信號傳輸采用可靠的保護措施。