水资源监控范文
时间：2023-03-17 11:37:22
水资源监控范文第1篇
关键词：水利现代化水资源实时监控数据库管理系统
当前，我国水利建设面临着从传统水利向现代水利转变的历史任务。如何实现水利现代化?如何实现水资源的可持续利用?在水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护的综合管理任务中，如何改变过去粗放式的管理方式，而采用集约式的现代管理方式?面对这些问题，我们不能不去研究国际上对自然资源管理的新思潮，不能不去研究全球高科技突飞猛进的发展大潮流。水资源的优化配置是水资源管理的重点。实施对水资源动态的、实时的、优化的配置，基础是获取大量的、动态的水资源及相关信息。当代高技术的发展，特别是信息技术、数字化技术的发展，使得对水资源进行实时监控管理已经成为可能。这种系统的建设将使水资源的管理发生重大变革，也将带来巨大的经济社会效益。当前在国际上，水资源实时监控管理系统，代表了水资源管理的现代方向。
一、水资源实时监控管理系统的特点及技术要求
什么是“水资源实时监控管理系统”呢?这个系统是以信息技术为基础，运用各种高新科技手段，对流域或地区的水资源及相关的大量信息进行实时采集、传输及管理；以现代水资源管理理论为基础，以计算机技术为依托对流域或地区的水资源进行实时、优化配置和调度；以远程控制及自动化技术为依托对流域或地区的工程设施进行控制操作。
这种系统的主要特点是：①对水资源进行实时监测。监测的内容包括水量和水质。实时监测的意义在于：只有掌握瞬时变化的水量信息，才能科学、准确地进行资源配置及调度；只有掌握瞬时变化的水质信息，才能对环境质量进行动态评价和有效监督，也才有可能应对水污染突发事件，保证供水安全。②这种系统以地理信息系统(gis)为框架，除了采集水资源信息外，还广泛采集流域或地区内的气象、墒情等自然信息，水利工程等基础设施信息，经济与社会发展的基本信息以及需水部门的需水信息。③它不同于以往的水资源监测系统，仅仅具有监测功能。这种系统更重要的功能是进行实时配置调度。它是在监测的基础上，以大量的综合信息为基础，采用现代水资源管理数学模型，为水资源的实时配置、调度提供决策支持。这种模型势必突破“就水论水”局限，体现经济与社会发展——资源——环境的协调统一，体现水资源的可持续利用原则，体现“依法治水”的原则。④这种系统应是高新技术的集成。系统的设置应充分吸收国际上最新技术，坚持高起点。它包括监测技术、通信、网络、数字化技术、遥感、地理信息系统(gis)、全球定位系统(gps)、计算机辅助决策支持系统、人工智能、远程控制等先进技术。⑤它的设置应是因地制宜的。针对不同流域、不同地区不同的经济发展水平及基础设施状况，水资源管理中不同的重点问题，水资源实时监控管理系统的设置也应具有不同的特点。系统的设置还应与防洪调度指挥系统的建设相结合。
这种系统的技术要求是：①以现代电子、信息、网络技术为基础，实现监测数据的自动采集、实时传输和在线分析，有效地提高监测数据的实时性和准确率，确保监测信息的有效性。②充分掌握所在地区水资源供需状况，建立相应的资料库和水量、水质模型、供需水模型及生态环境分析模型。供水方面包括：地表水、地下水、土壤水，主水、客水、污水回用等等，需水方面包括：生活用水、工业用水、农业用水、生态环境用水等。③充分运用现代计算机和人工智能等技术进行高度技术集成，快速、高效、准确、客观地分析处理大量监测数据信息，并根据已建立的供需水模型和水环境分析模型等，动态生成水资源优化配置、调配计划等辅助决策方案。④以综合分析和辅助决策为基础，实现对水资源的优化配置、远程控制和科学管理等，即实现水资源调控的现代化。⑤系统应具有很强的实用性和动态可扩展性，以满足不同用户的需求。二、水资源实时监控管理系统的基本结构
水资源实时监控管理系统应具备水资源实时测、水资源实时预报、水资源实时调度和水资源实时管理等功能。其功能概要详见图1。系统的总体结构又可分解为以下主要部分(参见图2)：①数据库(包含图形库、图像库和cis系统)，②模型库(包括方法库)，③知识库，④在线数据采集子系统，⑤综合信息管理子系统，⑥综合分析与决策支持子系统，⑦实时控制管理子系统。其核心是综合分析与决策支持子系统以及数据库、模型库、知识库。其他各部分则为系统核心的补充、延展和支持。
系统总控目的是建立系统各部分之间的联系、控制各库和各子系统的协调运行。
在线数据采集子系统提供相关水资源与水环境监测数据的自动化采集和数据可靠性在线分析功能。其重点是对地表水和地下水(水量、水位、水质及水温等)的实时动态监测和监测数据的自动化采集、监测数据预处理，以及监测数据可靠性的实时在线分析处理等。该子系统还应提供与各类监测仪器衔接的数据采集接口，通过接口模块动态收集监测数据资料，确保存入数据库中的监测资料的有效性、完整性和可靠性。
综合信息管理子系统管理各种水资源水环境监控项目的数据资料，具有监测数据资料的输入、存储、整编、查询与传输等功能，对水资源监控数据资料进行综合管理和处理。该子系统还应提供对综合分析与决策支持子系统以及实时控制子系统的数据传输接口。
实时控制子系统主要完成两个功能：一是将系统综合分析与辅助决策的成果以实时报告(如水资源预报、水质分析公报、企业'''');">企业排污超标警报、水资源调配建议方案等)和多媒体报警信号(如大屏幕指示、声光警报等)的形式进行动态输出，以供决策部门进行水资源配置和管理参考；二是将输出指令直接作用于可控自动化水资源调配和控制设备(如给、排水闸门等)，通过有线/无线/远程控制技术对系统所涉区域内的重点给、排水设备及重点控制工程进行远距离的调节控制。
综合分析与决策支持子系统对实时监测获得的数据信息进行综合分析处理。其主要功能就是运用模型库中的相应模型对监测数据资料进行智能化的综合分析，参照知识库中的专家知识和有关法律、法规、规程规范，形成水资源(包括水量、水质、水情和水环境等)动态状况的分析成果；并根据分析成果，产生辅助决策报告或直接控制指令。系统还应专门设计有多库协同器，进行各库之间的协调。多库协同器提供系统各库的协同规划、综合调度、人机交互、资源共享、冲突仲裁和通信联络等处理功能。
综合分析与决策支持子系统是本系统的技术核心，它将以国内外近年在水源、水环境和农田水利等方面的科研成果为基础，结合现代高新技术进行综合开发，形成技术先进、功能完善、实用性强、又便于扩展和更新的具有决策支持能力的智能化综合分析系统。
数据库是整个系统运转的基础，准确高效地收集和及时处理大量复杂的监测数据资料是整个系统设计和开发的重点。数据库及综合信息管理子系统是面向数据信息存储和信息查询的计算机软件系统。本系统的数据库内容包括：①水利工程档案库，②监测仪器特征库，③原始监测数据库，④整编监测数据库，⑤监测网站资料库，⑥人工巡视检查资料库，⑦数据自动采集参数库，⑧模型输入输出数据库，⑨成果数据库，⑩实时控制日志数据库等。图形库和图像库是数据库的延展和补充。
模型库及其管理子系统提供相应分析处理使用的处理模型和计算方法的例程库。包括各种时态和空间模型、在线数据可靠性分析算法等。包括水情预报模型、水量评价模型、水量预测模型、水质评价模型、水质预测模型、水污染模型、需水模型、生态环境分析模型、洪水演进及仿真模型、决策支持模型等等。
知识库及其管理子系统是用于知识信息的存储及其使用管理的计算机软件系统。本系统的知识库内容包括：①各监控项目的监控指标，②日常巡视检查的评判标准，③监测数据误差限值，④专业规律指标，⑤专家知识经验，⑥水利法律、法规，行业规程、规范的有关条款等。
三、水资源实时监控管理系统的实施
水资源实时监控管理系统是一个十分庞大又十分复杂的系统，具体实施过程中要坚持“总体设计，分步实施，试点示范，全面推开”的原则，并充分利用现有的防汛指挥系统、水文站网、水质监测系统，形成新的网络。
水资源监控范文第2篇
摘 要 水资源问题日益突出，传统监控手段需要更新。视频监控一直在传统的水资源监控项目中处于辅助地位，仅作为现场情况全景查看、录像回放等辅助手段。随着视频技术和监控算法的发展，使得视频监控在水资源监控尤其是水面智能监控找到了新的切入点。本文分析水资源视频监控研究的现状和问题，给出监控平台优化设计的对策。
【关键词】视频监控 智能分析 漂浮物1 引言随着社会经济的发展，水资源问题日益突出。水资源的形势将发生深刻的变化，加强水资源监控已成为当今环境治理过程中的重点内容。2 研究现状及问题美国、日本、荷兰、英国等国家于20世纪70年代开始发展水质监测。上世纪80年代中期国内才开始水质在线自动监测技术方面的研究。从我国提出水资源监控系统的概念以来，自动监控系统得到广泛的推广和应用，在各级环保部门中，资金的投入和技术的革新上呈现快速增长势头。国内关于水资源监控方面的研究在三峡地区比较多，文献[1]中重庆大学黄欢设计了基于计算机网络和无线网络的大范围水域水质的监测方案，运用Web技术实现三峡库区水环境检测系统的开放性设计。李宇航在文献[2]中阐述了水质在线监测系统的系统组成和总体结构，完成了系统控制电路的设计。这些研究主要采用遥感技术、传感器技术、网络技术等对水质的物理化学指标进行可视化监控。针对水面环境，应用遥感飞机、地球卫星、GPS定位技术对河流、航天实验室、湖泊、海洋和水库进行遥感监测。视频监控由于其本身特性的限制，与数据直接关联性低，一直在传统的水资源监控项目中处于辅助地位，仅作为现场情况全景查看、录像回放等辅助手段。目前各省市地方基本上都建有自己的水资源管理平台，尽管采取的技术手段各有不同，从传统角度来讲研究已比较成熟，已投入使用的小型监控系统如紫阳县汉江水质视频监控系统、安吉县水库实时监控系统能够全方位、实时在线监控水面状况，发现多起漂浮物并及时处理，提高了水资源监控效率。但是这种监控需要人工24小时值守查看大屏幕发现问题，费时费力，并没有发挥视频监控应该发挥的作用和优点，薄弱点在于智能分析这一环节，利用率还比较低，效率还能搞提高。随着视频技术和监控算法的发展，清晰度大幅提升，3G/4G无线视频和图片传输的应用，使得视频监控在水资源监控尤其是水面智能监控找到了新的切入点。石为人在文献[3]中提出一种自动检测三峡库区水域水华现象的图像处理算法，建立水华预警模型进而对水华预警。文献[4]中提出基于混合高斯模型的背景差分法和帧差法提取出水面的漂浮物体。吴有富、左建军、杨鹏等人在文献[5][6][7][8][9]提出了对水面漂浮物进行分类和识别，并给出了相关的研究思路和方法，开辟了新的应用领域。国家从战略层面正在建设统一的水资源管理平台，贵州依托大数据业正建设水资源的云平台。研究水面漂浮物智能监控，将其融入水资源管理平台，能够优化平台，提高效率。3 对策及总结智能视频监控技术近几年逐渐从理论阶段走向实用并成为未来视频监控系统的核心技术，视频监控已经在很多行业中获得了应用，在水资源管理应用中要推进智能视频监控技术需要注意以下几个方面。（1）针对某个行业的应用进行特别设计，现有的通用视频处理算法往往只能对某些特定场景有较好的效果，因而在应用过程中，需要针对行业应用和现场环境进行优化设计，选择适应行业环境条件的应用。一般地，视频图像中运动对象是需要检测的感兴趣目标，因此智能视频检测常以检测图像内容的变化为主，对于水利监控而言，由于画面同时包含水面，而水面在动态变化，因此提高了视频检测的难度。但是，水面波纹具有形状不固定、相邻帧运动方向连续、纹理特殊等特点，基于这些特点，水面波纹的干扰可被排除。（2）智能视频检测技术在现有条件下已经可以代替人工完成大部分工作，不过要完全代替人工还需时日，在应用前对场景进行充分的学习和适应，视频处理算法往往需要预设某些阈值灵敏度和参数，一些自适应算法可以对此过程进行自友习，但是也存在学习时间过长，有时甚至出现无法收敛的情况。因而在应用中最好的模式是在智能视频检测的基础上适当辅以人工，确保针对现场环境设置合适参数。 随着系统应用的逐渐深化和扩展，水面视频监控系统将逐渐朝数字化、网络化和智能化方向发展，大规模联网的流域监控成为发展趋势，利用各种无线通信技术扩展监控范围和预案提高快速决策和应急指挥能力，利用智能视频检测技术提高视频监控系统的自动化程度，将成为未来水面视频监控系统的重要特征。特别是智能化技术使大规模视频监控更具实用意义，可大幅节省人力和监视设备，在水利行业的应用将有广阔的前景，并推进水利视频监控系统向智能化的综合管理系统发展。参考文献[1]黄欢.基于Web的三峡库区水质监测及分析系统的研究与设计[D].重庆：重庆大学，2009.[2]李宇航.三峡库区水质在线监测系统结构控制技术研究[D].重庆：重庆大学，2010.[3]石为人，贾承晖，王楷.基于图像处理的三峡库区水域水华检测算法及预警研究[J].仪器仪表学报，2010（12）：2641-2647.[4]江杰，李刚.河流漂浮物的自动监测方法研究[J].人民黄河，2010，32（11）：47-48.[5]吴有富，左建军，吴晶.一种基于SOM的水面污染物智能监控系统[J].环保科技，2012（18）.[6]左建军，吴有富.水面漂浮物智能监控技术[J].软件导刊，2013，12（04）：150-152.[7]Wu Y，Zhuo J，Wu J.An Intelligence Monitoring System for Abnormal Water Surface Based on ART[C]//Digital Manufacturing and Automation（ICDMA），2013 Fourth International Conference on. IEEE，2013：171-174.[8]左建军.计算机视觉技术在社会公共服务中的应用研究[D].贵阳：贵州民族大学，2013.[9]杨鹏.基于计算机视觉的水面智能监控研究[D].贵阳：贵州民族大学，2015.作者简介李方（1991-），男，河南省息县人。现为贵州民族大学理学院硕士研究生。作者单位贵州民族大学理学院 贵州省贵阳市 550025
水资源监控范文第3篇
加强黄河水资源统一管理、实施黄河水量统一调度，是实现黄河水资源优化配置，确保黄河不断流，使有限的黄河水资源最大限度地发挥社会效益、环境效益和生态效益的重要措施之一。而黄河下游94座引黄涵闸能否实现科学有效地实时监测、控制与调度，是解决下游断流、实现黄河水资源优化配置的关键所在。目前，黄河水量调度监控技术手段比较落后，不能适应日益强化的黄河水资源管理和水量调度工作的需要。虽然黄河连续两个大旱之年不断流，但背后凝聚了多少水调工作者的辛勤汗水和艰苦努力，“绿色颂歌”的谱写确实来之不易。“黄河水资源管理调度监控指挥系统”，正是立足于黄河水资源统一管理调度和优化配置，利用现代信息技术和控制技术，为合理利用黄河水资源、确保黄河不断流提供了有力的技术支撑。
2系统设计思想
遵循黄委黄河水资源统一管理、水量统一调度、总量控制、分级管理、分级负责和系统科学先进、经济实用的原则，立足于现有黄河广域网系统和无线接入通信网系统，实现黄河水资源调度管理的远程监测与控制，确保黄河水调控制断面下泄流量不低于控制指标；根据黄河可供水量指标和引黄用水单位需水量，实现黄河水资源订单供水网络化管理，实时调配各个控制河段之间涵闸引水流量，达到可供水量的优化配置、合理调度；同时提高涵闸监控管理自动化水平，实现流量及预付水费水量自动控制、超量引水自动报警提示与调控，以及远程控制涵闸运行安全保护等功能。
2.1系统设计的科学性、先进性
以先进的调度系统，科学的调度手段作保证，提高水量调度的科学性、合理性、时效性：
1通过黄河计算机广域网、黄河通信系统和公网资源，实现对涵闸运行状况、运行参数的远程实时监测与监视；
2根据控制权优先级原则，实现对涵闸运行分级限权远程控制管理；
3改善涵闸管理条件，提高涵闸自动化管理水平；
4通过电子地图、电子表格，直观、动态、实时显示涵闸运行参数和运行状态，达到决策可视化效果；
5实现黄河订单供水申请、审批和引水的网络化管理；
6根据订单批准水量和预付水费水量，实现计算机自动控制引水；
7预留多种扩展接口，可以随时添加其他功能的传感器；
8系统具有较强的兼容性，可直接与有关控制中心网络系统联网，实现资源共享。
2.2系统运行的可靠性、安全性
系统的设计，充分考虑了涵闸本身的安全性、计算机网络和通讯系统的特点、以及水位、天气、人为等其他因素对系统的影响情况等，建立了自动报警系统，确保涵闸运行和远程控制万无一失。同时，系统数据的采集、分析、整理、存储、查询，也充分满足了实时监测和远程控制的需要。
2.3系统开发的兼容性、共享性
系统设计和所采集的数据资源具有良好的开放性和兼容性，能够较好被其他相关网络系统查询和应用，实现水量调度资源的共享、共用，从而提高资源的利用效率。系统开发研制具有前瞻性，充分考虑系统的扩展和升级，始终保持系统的科学先进特点。
3系统研制的主要内容
建设黄河水资源管理调度监控指挥系统。该系统包含市河务局指挥中心、各县河务局监控中心、涵闸监控站。市、县河务局中心主要包括监控计算机、打印机、管理软件和大屏幕投影设备，涵闸控制站包括监控设备、安全保护装置、计算机、运行软件和远程通信系统。市河务局指挥中心通过黄河广域网与县局监控中心联网，县局监控中心通过无线接入通信系统与前端控制站连接，从而实现对涵闸运行状态和运行参数的远程实时监测与控制，实现对黄河水资源订单供水的网络化管理。
4系统工作原理
前端闸位控制器、信息显示屏、水位传感器、电压、电流传感器分别有1片单片机与涵闸监控站的计算机通过4芯电缆实现远程多机串行通信。闸位控制器通过霍尔器件实时记录闸位变化，通过继电器等功率器件控制启闭电机，通过单片机与计算机通信，实现远程监测与控制。水位控制器实时采集闸前水位，并发送给计算机。计算机根据闸位、水位高度查找流量曲线，得到流量，并把闸门启闭高度、闸前水位和流量数据发送到闸房内的信息显示屏和远端控制计算机。县河务局的计算机通过调制解调器与涵闸值班室的计算机通信，市局计算机通过黄河计算机广域网与县局计算机通信，从而达到获取涵闸运行状态信息数据与远程监测控制涵闸的目的。当闸前水位抬高，引水流量超过批准引水流量时，系统报警提示并自动调控。当水闸升降到设定的极限高度，接触到限位开关，自动切断涵闸电源，闸门停止升降。当涵闸降落过程中遇到障碍物，克服一定向上顶压丝杠力后，承重弹簧被压缩，接触到行程开关，自动切断涵闸电源，闸门停止降落。闸位控制器、水位传感器均安装备用电源和存储器，在通信中断或没有市电时，系统自动切换到备用电源，单片机仍然正常工作并自动记录闸位、水位，存到存储器里面，待市电和通信正常后再把这些数据自动写入数据库。
5系统综合功能
实现黄河水资源的中央控制、限权管理、分级负责、科学调度、优化配置、实时监督、远程控制之目的，为黄河水资源统一管理、统一调度提供强有力的技术保障：
(1)实时监测。通过黄河计算机广域网和无线接入通信网，进行实时数据传输，各级水调部门实现对其所属供水管理单位执行水调命令情况、涵闸运行状况、运行参数进行远程实时监测；
(2)远程监视。通过闸前、闸室、前端监控站视频采集系统，远程监视涵闸运行过程。
(3)远程控制。根据中央集权和控制权优先级原则，实施分级限权管理，实现调度监控指挥中心的集中控制和上级对下级水量调度实施有效的远程控制与调节。当有权限的计算机控制中心实现对指定涵闸的控制时，该控制中心以下各级子控中心和前端控制站均无权启闭所指定的涵闸；
(4)电子地图、电子表格综合控制。
(5)黄河水资源订单供水网络化管理。县、市局网上申请订单用水指标，上级网上审核、网上下达批准的流量和水量，各级根据分配流量、水量，实时监控下级批准流量、水量引用情况，若引水超过批准指标，系统报警提示，并自动予以调整。
(6)预付水费水量自动控制放水。输入用水户预付水费数额和用水户需水时段，计算机自动计算供水量和平均流量，并在上级分配的用水指标范围内自动控制放水，任务完成后，计算机自动关闭涵闸，并计算出实时水费数额，通知用水单位；
(7)流量自动调整和控制。前端计算机依照市局分配流量，根据闸前水位变化情况，在实际引水流量超过分配流量5%时，自动调整闸门启闭高度，以控制流量不超标；
(8)安全运行保护装置。实现限位保护、断电数据保护、闸门运行(启、闭)异常保护等功能，确保涵闸远程控制安全、有效。
(9)自动报警系统。当引水量达到审批水量、引水流量超过批准流量、闸前水位超警戒水位、涵闸在远程控制中遇到故障，系统自动报警，并采取相应的安全保护控制措施。
(10)水调命令网上公告栏。实现水调命令的网上，提高其实效性。
(11)自动生成、存储、打印各级、各类水资源报表，建立统一、完善、兼容性好的综合信息数据库，便于各级查询和调用。
6系统主要技术指标
(1)工作电压:AC220V；
(2)前端计算机采集存储数据平均间隔时间≤10分钟。
(3)闸位传感器分辨率0.3mm，测量误差≤1mm；
(4)水位传感器测量误差≤5mm；
(5)流量测量误差≤5%；
(6)闸室显示屏显示数据无误差实时显示，闸位、闸前水位精确到厘米，流量保留两位小数。
(7)室外显示屏滚动显示闸位、水位、流量，10分钟变换一次实时数据。
(8)闸门运行异常保护装置在闸门正常启闭时不能出现动作，当闸门运行出现异常时，异常行程≤3mm时切断电源。
(9)断电记忆装置应在断电的同时启动，后备电源能保证停电167h以上用电。
(10)值班室—前端控制器通信速率1200bps，县局—涵闸值班室通信速率9600bps；
(11)县局至前端网络连接中断，30秒钟内自动重拨连接。
(12)系统平均无故障工作时间(MTBF):2000小时；涵闸前端平均无故障工作时间(MTBF):10000小时；
(13)最小维修时间（MTTR）：1小时；
(14)工作环境温度：-10~50℃；
(15)储藏温度：-30~70℃。
7系统建设的实施情况
为保证本系统的科学合理、先进实用和安全可靠，我们先后多次组织人员对一些研制安装监测系统的单位进行了考查和学习，并查阅了大量国内外有关资料。在此基础上，应用计算机软硬件技术、先进的电子技术和传感器技术，在原阳县河务局柳园闸进行了“涵闸自动化远程实时监控管理系统”的研制开发。
经过几年来的不断实践和反复试验，并经过不断的完善和提高，2002年3月，体现“数字水调”思想的“黄河水资源管理调度监控指挥系统”的开发、研制、设计和试运行工作全部完成，系统的整体性能和综合控制功能，以及系统的科学性、先进性、安全性和可靠性已完全能够满足黄河水资源统一管理调度的数字化管理需要。
2002年4月29日，河南省科学技术厅组织的鉴定委员会专家对该系统整体运行情况和各项功能进行了现场测试，并在郑州召开了成果鉴定会，经过认真的分析、研究和讨论，鉴定委员会一致认为，“该项成果达到了同类研究国内领先水平，经济、社会效益显著，推广应用前景广阔”。
系统鉴定后，我局已在原阳县黄河河务局韩董庄、柳园、祥符朱引黄闸推广，并投入了水资源调度管理应用，实现了省、市、县河务局对原阳三座涵闸的远程实时监控，在今年的黄河水量调度工作中发挥了积极作用，取得了十分显著效果，达到了系统设计目的。
6月13日，李国英主任等黄委领导在专程考察该系统后指出，新乡市局开发的黄河水资源管理调度监控指挥系统是适应我们现在整个黄河下游目前微波通信条件下涵闸远程监控的一套系统，该系统是具有广泛推广意义的系统，适合黄河下游推广应用。
8社会效益和经济效益分析
系统推广应用后，各级领导和水调工作者坐在办公室，足不出门，通过电子综合显示屏和动态电子表格，实时了解辖区内水资源调度管理整体运行情况，且根据控制权优先级原则，实施远程调度与控制，较之目前督察组沿河督察，工作效率提高几十、上百倍，而且调控质量大大提高，较好保证了有限黄河水资源优化配置和本地区黄河控制断面下泄流量不低于控制标准，为确保黄河不断流提供了可靠技术保证。系统设计过程中充分考虑了系统运行的安全性和可靠性，确保了远程控制安全有效，避免了供水工作中多引少报、少引多报、引水不报和有令不行、有禁不止、擅自开闸现象的发生，从而增强了各级水调部门的责任心，维护了水调工作的权威性和严肃性。由于系统的建设立足于现有的黄河计算机广域网和黄河无线接入通信系统，大大降低了系统建设成本，性能价格比远远优于其他同类系统，为系统的推广应用奠定了坚实的基础。
结束语
水资源监控范文第4篇
【关键词】水资源，实时监控，管理系统
中图分类号：P641.8 文献标识码：A 文章编号：
一、前言
水资源管理信息系统是建立在水资源数据库和地理数据库的基础上，通过实时采集系统获取各种水资源实时数据，采用网络数据库技术和网络地理信息系统技术实现信息的实时查询及统计分析，并采用智能决策支持系统的思想建立水资源管理模型库，为水资源管理工作提供强大的决策支持。
二、水资源实时监控与管理意义及存在问题
1．标准体系建设意义
水资源实时监控与管理系统标准体系是实现整个水资源实时监控与管理体系的先决条件 标准化．在CB 393511-83《标准化基本术语第一部分》中所定义的概念是：“在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制订、和实施标准，达到统一，以获得最秩序和社会效益。”由此可以看出，水资源实时监控与管理系统标准体系即是在系统的实践中，通过制订、和实施水资源信息采集、传输、交换、存储、处理和共享等环节制定或采用相关技术标准．使整个现代水资源监控管理达到统一，获得最佳秩序和效益。因此。科学的标准体系对水资源实时监控与管理系统乃至国家水资源管理系统的建设．具有规范和重要的指导意义
(1)是水资源实时监控与管理系统的基础。通过它从技术上、内容上、组织管理上把各方面有机联系起来，形成统一的整体，保证系统有条不紊、稳定地运行。
(2)是衡量系统建设质量的重要依据、标准从它诞生开始就带有科学性、先进性与规范性。只要整个水资源实时监控与管理系统按照标准执行，就有了获得高质量与高效率的保证。
(3)可以提高系统建设的经济效益。信息标准化可以使水资源监控管理系统的发展避免盲目性、重复性，避免不必要的、无价值的经济损失和劳动损失，从而提高系统建设的经济效益。
(4)促进系统的进一步发展。标准化可以提高系统设计质量，缩短设计周期，同时在管理上，可以避免重复劳动。促进管理的科学化、统一化、协调化．提高管理效率。
(5)促进与相关系统的交流。信息标准化的特点之一就是它的共享性。只有与其他相关系统兼容．，能更好地保证基于网络的水资源监控管理在相关业务范围内的交流，排除信息共享技术上的困难。有效整合利用已有资源，消除“数字鸿沟”。
2．存在的主要问题
多年来，我国的水利信息化标准体系建设取得了很大成绩，但结合水资源实时监控与管理系统的特点和需求，分析与其相关的标准化成果。主要存在以几个方面的问题：
(1)信息采集标准化程度不高。水资源实时监控与管理系统规模庞大、结构复杂，监控对象点多面广．包括水量、水质、水压等多种要素的监测信息采集的时空间隔、数据类型、数据精度、交换格式与表达方式具有多样化特征。但目前信息采集的数字化和规范化程度不高．信息资源开发利用的难度依然很。
(2)计算机网络环境国家标准还不配套。如网络管理，我国仅有2项家标准，而ISO／[EC有4O多项标准。其中系统管理、管理信息机构、系统问信息交换是我国标准空白，导致信息交流不畅，系统使用效率不高。
(3)信息存储标准化滞后。相关的信息分类和编码、元数据、数据字典、数据库表结构及标识符等标准规范尚不健全，多数已建数据库规范性较差，自成体系。对数据库文档普遍不重视，导致数据库只能在有限范围、有限时段内由少数人员熟练使用。在不同的环境中，有些数据库内的信息内容很难理解，其价值无法判断．客观上形成了难以逾越的“数字鸿沟”。同时，各数据库之间的信息存储格式与结构无统一的标准可循，致使有些内容相互重复，甚至互相矛盾。
(4)标准规范不全，信息共享困难，例如水资源技术标准在数量上还很少，已颁布标准仅有2项，有些内容还是空白：水环境方面虽有一定数量的标准。但在标准数量和质量(技术指标值)上还落后于美国和欧共体国家的相关标准，这导致系统开发与应用的不规范和多样化，难以构成系统化的综合性应用成果。限制了系统能力的发挥，增加了信息资源共享的难度。
三、水资源实时监控与管理系统探讨
1.水务信息公众服务系统
信息网站的信息内容主要包含水务要闻、专题报道、水务管理简介、市水务概况、市三防、水环境保护、水土保持、水文水资源、规划治理、水利工程、水务法规、科学研究等文档、数据、图表、图片、视频和语音信息。实时信息系统：通过因特网，能够通过信息系统在异地进行实时信息(图片、文字等)的远程。通过视频采集系统对实时会议进行网上视频直播，因特网上的任何用户可以通过因特网收看有关实时视频广播。全文检索和自动网上信息搜索系统：通过搜索引擎能够自动搜索国内外有关水利、城市供水与排水的有关信息，使用户可以及时得到相关信息。
信息上载系统：主要包括WWW服务器、FTP服务器、DNS服务器等。存贮、备份系统：完成对所有服务器(包括WWW 服务器、电子邮件服务器等的信息存贮和备份。数据库系统：通过数据库系统的建设，为信息网站提供后台数据库支持，实现各种信息，包括数据、文档、图片、图像等信息存贮。同时，为信息网站的信息查询、检索及有效管理提供基础。
建立一套电子邮件服务器．向全市水务管理系统内用户提供因特网电子邮件服务，并向电子邮件用户提供相应的发信服务器安全认证功能。以减轻垃圾邮件对邮件用户的困扰，使用户能安全使用电子邮件功能。
2.水文水资源信息管理系统
该系统通过引入先进的通信技术组成水利工程监控网络，运用计算机远程监控技术，对水库、水闸、堤防、河道的建设信息和运行信息进行监控，建立实时及历史数据库供工程运行管理部门及相关监督部门分析统计，为防洪保安、水资源调度与管理、水工程应用等水事活动提供数据支持。
(1)水质自动监测子系统。是一套集水质自动分析仪、采配水系统、数据采集、控制等于一体的在线全自动监控系统。
(2)视频监控子系统。能提供直观的仿真控制界面，操作员通过该界面进行球机云台操作和聚焦操作等，能将监控现场的实时图像和数据等信息准确、清晰、快速地传送到控制室，监控中心值班人员能够实时、直接的了解和掌握各个被监控现场的实时情况，从而有效管理闸站。
3.综合自动调度系统
该系统主要包括测水量水子系统与闸门自动监控子系统，目的是通过该系统达到提高水资源管理工作的决策、调度水平，为水资源优化配置、统一调度、统一管理创造必要条件。
(1)测水量水子系统。采用国内外先进声学多普勒流速剖面仪，实时准确地监控各监测点的水位、流速及流量数据信息，具备各监测点的历史信息查询功能，实现对各监测点的水位、流速及流量数据信息的统计分析。
(2)闸门自动监控子系统。运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用控制软件和通讯网络所组成的综合性的闸门远程控制体系。可以实现闸门开度的实时监测和远程控制，方便上级水利主管部门及时掌握水电厂、水库、河道、供水渠等闸房内的工作信息、预警重大的闸门事故，为水资源调配提供决策支持、解决跨行政区域的给排水任务。
四、结束语
水资源调度决策支持系统提供基于全面、科学的信息。根据不同时期水环境监测的数据、区域发展的现状、区域总体规划的要求、专门的分析模型，在仿真显示的支持下，决策者可在虚拟环境中获取所需的各种信息，并在其支持下进行信息的综合处理和全面分析，从而实现对决策的支持。
参考文献：
[1]李金玉 富涛 玉门市水资源实时监控与管理系统建设 甘肃水利水电技术-2008年3期
[2]李代福 姜文志. 简述齐齐哈尔市水资源实时监控与管理系统 .. 地下水-2008年3期
[3]李振刚 城市水资源实时监控与管理系统建设研究 现代农业-2007年4期
[4]蒋云钟 张小娟... 水资源实时监控与管理系统标准体系建设 中国水利-2007年1期
[5]韩忠卿 栾利民 张掖市水资源实时监控与管理系统 ... 中国水利-2006年21期
水资源监控范文第5篇
一、水资源实时监控管理系统的特点及技术要求
什么是“水资源实时监控管理系统”呢?这个系统是以信息技术为基础，运用各种高新科技手段，对流域或地区的水资源及相关的大量信息进行实时采集、传输及管理；以现代水资源管理理论为基础，以计算机技术为依托对流域或地区的水资源进行实时、优化配置和调度；以远程控制及自动化技术为依托对流域或地区的工程设施进行控制操作。
这种系统的主要特点是：①对水资源进行实时监测。监测的内容包括水量和水质。实时监测的意义在于：只有掌握瞬时变化的水量信息，才能科学、准确地进行资源配置及调度；只有掌握瞬时变化的水质信息，才能对环境质量进行动态评价和有效监督，也才有可能应对水污染突发事件，保证供水安全。②这种系统以地理信息系统(GIS)为框架，除了采集水资源信息外，还广泛采集流域或地区内的气象、墒情等自然信息，水利工程等基础设施信息，经济与社会发展的基本信息以及需水部门的需水信息。③它不同于以往的水资源监测系统，仅仅具有监测功能。这种系统更重要的功能是进行实时配置调度。它是在监测的基础上，以大量的综合信息为基础，采用现代水资源管理数学模型，为水资源的实时配置、调度提供决策支持。这种模型势必突破“就水论水”局限，体现经济与社会发展——资源——环境的协调统一，体现水资源的可持续利用原则，体现“依法治水”的原则。④这种系统应是高新技术的集成。系统的设置应充分吸收国际上最新技术，坚持高起点。它包括监测技术、通信、网络、数字化技术、遥感、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、计算机辅助决策支持系统、人工智能、远程控制等先进技术。⑤它的设置应是因地制宜的。针对不同流域、不同地区不同的经济发展水平及基础设施状况，水资源管理中不同的重点问题，水资源实时监控管理系统的设置也应具有不同的特点。系统的设置还应与防洪调度指挥系统的建设相结合。
这种系统的技术要求是：①以现代电子、信息、网络技术为基础，实现监测数据的自动采集、实时传输和在线分析，有效地提高监测数据的实时性和准确率，确保监测信息的有效性。②充分掌握所在地区水资源供需状况，建立相应的资料库和水量、水质模型、供需水模型及生态环境分析模型。供水方面包括：地表水、地下水、土壤水，主水、客水、污水回用等等，需水方面包括：生活用水、工业用水、农业用水、生态环境用水等。③充分运用现代计算机和人工智能等技术进行高度技术集成，快速、高效、准确、客观地分析处理大量监测数据信息，并根据已建立的供需水模型和水环境分析模型等，动态生成水资源优化配置、调配计划等辅助决策方案。④以综合分析和辅助决策为基础，实现对水资源的优化配置、远程控制和科学管理等，即实现水资源调控的现代化。⑤系统应具有很强的实用性和动态可扩展性，以满足不同用户的需求。
二、水资源实时监控管理系统的基本结构
水资源实时监控管理系统应具备水资源实时测、水资源实时预报、水资源实时调度和水资源实时管理等功能。其功能概要详见图1。系统的总体结构又可分解为以下主要部分(参见图2)：①数据库(包含图形库、图像库和CIS系统)，②模型库(包括方法库)，③知识库，④在线数据采集子系统，⑤综合信息管理子系统，⑥综合分析与决策支持子系统，⑦实时控制管理子系统。其核心是综合分析与决策支持子系统以及数据库、模型库、知识库。其他各部分则为系统核心的补充、延展和支持。
系统总控目的是建立系统各部分之间的联系、控制各库和各子系统的协调运行。
在线数据采集子系统提供相关水资源与水环境监测数据的自动化采集和数据可靠性在线分析功能。其重点是对地表水和地下水(水量、水位、水质及水温等)的实时动态监测和监测数据的自动化采集、监测数据预处理，以及监测数据可靠性的实时在线分析处理等。该子系统还应提供与各类监测仪器衔接的数据采集接口，通过接口模块动态收集监测数据资料，确保存入数据库中的监测资料的有效性、完整性和可靠性。
综合信息管理子系统管理各种水资源水环境监控项目的数据资料，具有监测数据资料的输入、存储、整编、查询与传输等功能，对水资源监控数据资料进行综合管理和处理。该子系统还应提供对综合分析与决策支持子系统以及实时控制子系统的数据传输接口。
实时控制子系统主要完成两个功能：一是将系统综合分析与辅助决策的成果以实时报告(如水资源预报、水质分析公报、企业排污超标警报、水资源调配建议方案等)和多媒体报警信号(如大屏幕指示、声光警报等)的形式进行动态输出，以供决策部门进行水资源配置和管理参考；二是将输出指令直接作用于可控自动化水资源调配和控制设备(如给、排水闸门等)，通过有线/无线/远程控制技术对系统所涉区域内的重点给、排水设备及重点控制工程进行远距离的调节控制。
综合分析与决策支持子系统对实时监测获得的数据信息进行综合分析处理。其主要功能就是运用模型库中的相应模型对监测数据资料进行智能化的综合分析，参照知识库中的专家知识和有关法律、法规、规程规范，形成水资源(包括水量、水质、水情和水环境等)动态状况的分析成果；并根据分析成果，产生辅助决策报告或直接控制指令。系统还应专门设计有多库协同器，进行各库之间的协调。多库协同器提供系统各库的协同规划、综合调度、人机交互、资源共享、冲突仲裁和通信联络等处理功能。
综合分析与决策支持子系统是本系统的技术核心，它将以国内外近年在水源、水环境和农田水利等方面的科研成果为基础，结合现代高新技术进行综合开发，形成技术先进、功能完善、实用性强、又便于扩展和更新的具有决策支持能力的智能化综合分析系统。
数据库是整个系统运转的基础，准确高效地收集和及时处理大量复杂的监测数据资料是整个系统设计和开发的重点。数据库及综合信息管理子系统是面向数据信息存储和信息查询的计算机软件系统。本系统的数据库内容包括：①水利工程档案库，②监测仪器特征库，③原始监测数据库，④整编监测数据库，⑤监测网站资料库，⑥人工巡视检查资料库，⑦数据自动采集参数库，⑧模型输入输出数据库，⑨成果数据库，⑩实时控制日志数据库等。图形库和图像库是数据库的延展和补充。
模型库及其管理子系统提供相应分析处理使用的处理模型和计算方法的例程库。包括各种时态和空间模型、在线数据可靠性分析算法等。包括水情预报模型、水量评价模型、水量预测模型、水质评价模型、水质预测模型、水污染模型、需水模型、生态环境分析模型、洪水演进及仿真模型、决策支持模型等等。
知识库及其管理子系统是用于知识信息的存储及其使用管理的计算机软件系统。本系统的知识库内容包括：①各监控项目的监控指标，②日常巡视检查的评判标准，③监测数据误差限值，④专业规律指标，⑤专家知识经验，⑥水利法律、法规，行业规程、规范的有关条款等。
三、水资源实时监控管理系统的实施
水资源实时监控管理系统是一个十分庞大又十分复杂的系统，具体实施过程中要坚持“总体设计，分步实施，试点示范，全面推开”的原则，并充分利用现有的防汛指挥系统、水文站网、水质监测系统，形成新的网络。
水资源监控范文第6篇
由于我国独特的自然地理条件和复杂的水文水资源特点，决定了我国的水资源问题比较复杂，虽然各流域经过四、五十年大规模的水利工程建设，取得了巨大成就，但水资源短缺和污染问题，不仅没有得到根本性的解决，还有日益严峻的趋势。为了更有效地解决或缓解所面临的“水少、水脏”问题，需要深入地分析现状下垫面条件下的流域水循环规律和地表水与地下水之间的相互转化关系，通过研究流域水资源实时监控管理的基础理论和技术方法，开发和建设流域水资源实时监控管理系统，以充分利用和挖掘现有水利工程的内部潜力与整体综合优势，确保流域水资源的合理开发和高效利用，有力地支持社会经济的可持续发展。
2系统的构成与技术关键
研制流域水资源实时监控管理系统的主要目的是，以水利信息化促进水利现代化，以水利现代化保障水资源的可持续利用，并以水资源的可持续利用来支撑社会经济的可持续发展。该系统是以水资源实时监测系统为基础，以现代通信和计算机网络系统为手段，以水资源优化调度和地表水、地下水、污水处理回用、海水（微咸水）及外调水的联合高效利用为核心，追求节水、防污、提高水资源利用效率和最终实现水资源的可持续利用为目标，通过水资源信息的实时采集、传输、模型分析，及时提供水资源决策方案，并快速给出方案实施情况的后评估结果等，以确保实现水资源的统一、动态和科学管理，做到防洪与兴利、地表水与地下水、当地水与外调水、水质与水量、优质水与劣质水之间联合调度与管理，确保水资源与社会经济、生态环境之间的协调发展，以支撑社会经济的可持续发展。
流域水资源实时监控管理系统是一种动态的交互式计算机辅助决策系统，由水资源实时监测、实时评价、实时预报、实时管理、实时调度、决策会商、控制和后评估子系统所组成，是基于可持续发展的思想，根据现代水文水资源科学的有关理论，利用当代先进的系统分析、人工智能、计算机、多媒体及网络等技术，通过有关专业模型计算、分析和知识推理、判断等，为决策者提供流域水资源实时管理、调度方案，并允许决策者或专家根据自己的智慧、知识、经验、偏好和决策风格等进行定性分析与判断，直接干预方案生成及评价整个决策过程。
根据流域水文水资源特点和供用水特征，基于目前流域所面临的水资源短缺和水环境恶化问题，研究和开发流域水资源实时监控管理系统。该系统的技术关键主要包括：
（1）水资源监测网的调整和完善，河流纳污能力及其环境容量，水库或水库群运行规则、技术参数的校核与调整，洪水资源调控、污水处理回用与地下水人工回灌，污水总量控制与生态环境需水量，防洪与兴利统一调度，地表水与地下水资源联合运用管理等研究，以及水资源实时调度管理方案付诸实施后效益与风险分析、系统的标准化等。
（2）该系统由庞大而复杂的基础数据库、模型数据库、结果数据库、专业模型库和知识库等组成。其特点是系统规模庞大、处理的数据信息量大，模型运算复杂以及数据传输接口多，如何实现信息存储、加工、传输的专业化管理，是一个技术难点。流域的水价政策及水权分配问题，也是影响流域水资源合理开发和高效利用以及实时、统一管理的关键。
（3）如何建立和完善与现代水资源管理要求相适应的组织机构和高效、精干的执法队伍，以及如何制定科学的流域水资源管理规章制度、有关政策和法规条例等，以保障流域水资源实时管理、调度方案的付诸实施，指导流域水资源开发利用和保护。
3系统的主要功能
流域水资源实时监控管理系统的主要功能包括：水资源（及水质）的实时监测、评价、预报和决策支持（实时预报、管理及调度）以及控制、后评估等（如图1）。
图1流域水资源实时监控管理系统的功能框图
3.1水资源实时监测
水资源实时监测内容主要包括水情、水质、旱情以及其他信息等。在现有监测站网的基础上，建立和完善统一的水资源（包括大气降水、地表水、土壤水与地下水）动态监测（站点）网或监测系统（包括雨量、蒸发、径流、水位、水质、水温、墒情等监测站点），以及各取水口取水量、开采机井抽水量等监测网，各监测网或系统之间互通有无、资料共享，为水资源的合理开发、高效利用和有效保护及时快速、准确地提供完备的实时监测数据资料。
（1）雨量观测。目前采用的雨量观测手段主要是普通自记和人工观测，为了达到实时监测的目的，需要适时更新现有的观测设备，装配翻斗式雨量计并配备固态存储器等，使雨量观测工作方式更新为无人值守，有人看护的观测方式，实现雨量信息的自动采集及传递。
（2）水位观测。水位观测分为地表水和地下水两种，地表水多指河流水位和水库水位等，而地下水就单指地下水位。
①对于基本水尺在桥梁上（或附近有公路桥）的水位观测，特别是含沙量较大的站，建议采用气介质超声波水位计，再采用有线或无线方式将水位信息传输到站房。
②对于山区性河流，或断面稳定，含沙量较小的水位观测，采用测井式水位观测，装配浮子式或压力式水位计，通过有线或无线方式将水位信息传输到站房。
③水库站一般有自记井，只对其重新装配浮子式或压力式水位计，通过有线或无线方式将水位信息传输到站房
④地下水位监测目前主要分为手工测绳和自动监测仪两种。自动监测仪主要通过固态存储、电话网传输、手机网传输和电台传输等方式将实时监测到的数据传输到中心站。
总之，水位监测，建议均装配与雨量结合的水位雨量固态存储器，装配具有记录、传输、存储、分析等功能的自动监测系统，最终实现水位遥测自记，自动测报等功能。
（3）流量测验：在各中心站配备不同形式的桥测车及先进的仪器设备，开展桥测及周围地区的巡测；缆道及船测站，对现有设施设备进行更新改造，实现水文缆道程控自动化，配备机船，配备先进的测验仪器设备，全面提高流量测验的精度，充分满足防汛、抗旱和水资源统一调配的需要。对水库站现有的水文缆道进行维修、改造，实现水文缆道的程控自动化，保证流量测验的精度要求。
（4）取水口及灌区流量观测：对水库各取水口分明渠和管道两种，水位主要采用超声波自记水位计，流量测验分不同情况，选择适用的测流设备。而灌区的水位观测主要采用超声波自记水位计等，流量采取不定期电波流速仪率定方式，用水位～流量关系线推求径流量。
（5）机井开采量实时观测：地下水开采机井抽水量的观测，目前一般只有一些机井安装了水表，大部分机井均未安装水表。为了能准确取得地下水实际开采量的数据，掌握准确的地下水开采量，需要逐步或有重点地在地下水开采机井上安装水表。
（6）水质实时监测：水质污染具有理化成分复杂、多样和点多面广的特点，不仅受污染源的大小和数量影响，而且还受汛期洪水、降雨的影响。由于多种因素导致的综合结果，水质参数在成分和时空上的变化非常复杂。传统的人工现场水样采集、化验方式周期太长，难以及时、准确地反映水质变化的性质和过程，所以水资源的开发利用和保护等工作得不到有效监控与科学的管理。水质实时监测就是采用水质自动监测仪器、远程传输设备、在线监控和数据处理软件，实现对水质参数的连续采集、分析、存储，并在监测指标超过污染标准时，发出警报，做出污染类型分析等。
（7）墒情实时监测：主要针对大中型灌区的土壤墒情进行实时监测，为适时、适量的节水高效灌溉提供信息支持。并在条件许可的情况下，探讨利用遥感技术实时预报土壤墒情（中小尺度上）的可能性，即利用实时遥感信息，根据大中型灌区土壤墒情的实时监测数据，通过与遥感解译模型进行联接和耦合计算，实时提供整个流域不同灌区的土壤墒情，为流域节水高效农业的健康发展提供可靠的依据。
3.2水资源实时评价
水资源实时评价主要是指在时段初对上一时段的水资源数量、质量及其时空分布特征，以及水资源开发利用状况等进行实时分析和评价，确定水资源及其开发利用形势和存在的问题等。
（1）水资源数量实时评价：根据雨量、河川径流、地下水位等实时监测资料等，通过与历史同期的对比分析，确定和评价水资源数量及丰枯形势等。
（2）水资源质量实时评价：根据实测的河流、水库、引水渠的水质实时观测和地下水质实时监测资料等，通过与历史同期的对比分析，确定地表水和地下水的水质状况及污染态势。其主要评价内容包括：污染程度、范围及主要污染物，水资源质量，重要河流污染负荷及削减量等。
（3）水资源开发利用实时评价：通过对各取水口取水量、开采机井抽水量和地下水位等实时监测资料，对供用水量进行实时评价，通过与历史同期的对比分析，实时分析和评价各种水利工程的供水量、不同行业的实际用水量，供用水结构、节水水平，水资源开发利用程度以及当地水资源进一步开发潜力，并实时圈定地下水的开采潜力区、采补平衡区和超采区等。
3.3水资源实时预报
水资源实时预报主要包括来水预报和需水预报两部分，来水预报又分为水量预报和水质预报。水量预报包括地表水资源量预报和地下水资源量预报，地表水资源量预报既可细分为当地水和外来水（包括引调水）预报，又可分为汛期径流预报和枯季（非汛期）径流预报。需水预报分为工业、农业、生活和生态环境需水量预报。
（1）河川径流量实时预报。根据河川径流的形成机理和产流规律，将河川径流量实时预报分为汛期径流实时预报和枯季径流实时预报两种。汛期产汇流机制主要是超渗产流和蓄满产流、超渗与蓄满综合产流模式：而枯季径流主要是遵循流域的退水规律。因此，汛期径流实时预报模型与枯季径流实时预报模型是不同的，需要分别建立预报模型对汛期径流量和枯季径流量进行实时预报。
（2）地下水资源量实时预报。首先分析地下水的形成规律和补给、径流、排泄条件，以及地下水的赋存规律；然后根据抽水试验等确定含水层的参数分区，并利用试验资料和长观资料确定有关水文地质参数；最后利用均衡法或数学模拟模型法，分析和预报地下水资源量、可开采量及地下水动态分布。
（3）水质实时预报。利用获得的实时水质监测和污染物排放量等信息，通过所建立的水质实时预报模型，实时预报地下水与地表水水质状况、污染物类型、污染范围及污染程度，及时提供水资源污染态势等信息。
（4）需水量实时预报。根据需水量预报要求，本次将需水门类分为生活、工业、农业、生态环境等四个一级类，每个一级类可以再分成若干个二级类和三级类。根据具体情况和需要，还可以再细分为四级类。根据上述分类方法，可比较容易地合并有关各需水项，获得需水量过程。
3.4水资源实时决策支持
水资源实时决策包括水资源实时预报、水资源实时管理和调度，以及决策会商等。
（1）水资源实时预报。对于水资源实时预报，尤其是汛期径流预报和需水预报，由于受到诸多非确定性因素的影响比较大，很难准确预报，因此需要专家的会商支持、吸收和借鉴领域专家的知识和经验，以便较准确地预报和确定未来的来水与需水过程等。
（2）水资源实时管理。利用水资源实时评价和实时预报结果等，通过水资源实时管理模型计算，结合领域专家或决策者等积累的知识、经验和偏好，分水协议、水价政策的经济调节作用等进行综合分析，最后提出水资源的实时管理方案，为水资源的合理开发利用和保护等提供决策依据，为水行政主管部门科学地行使其监督和管理职能提供支持，以确保水资源的可持续利用。
（3）水资源实时优化调度。通过前面制定的年度内水资源管理方案，确定水资源优化调度的规则和依据；根据各时段水资源的丰枯情况和污染态势，通过建立水资源优化调度模型，确定水资源实时调度方案。
（4）水资源决策会商。决策会商是指通过对实时、历史和预报、管理与调度的各类信息进行重组和加工处理，为讨论和分析水资源的丰枯形势和污染态势，以及最终确定水资源实时管理和调度方案提供全面的支持。根据利用水资源实时管理模型和调度模型确定的若干管理、调度方案，以及提供的每一种方案的综合效益分析结果，领导决策层和领域专家，通过全面分析对比和协商、讨论，如认为其中一个方案合适则选择之，并付诸实施。如认为必须进一步做新的方案，则通过水资源实时管理、调度系统，计算和提出新的管理、调度预案，供决策者对新老方案进行对比和选择。
总之，在面临重大的水资源决策时，决策会商机制显得非常重要，有关利益冲突的各方，可以根据所提供的各种预案，包括水资源实时预报方案、实时管理预案和实时调度预案，分析其优劣，进行协商，确定能为有关各方所接受的方案。
3.5远程自动控制
控制可分为手工控制和自动控制、半自动控制等，主要是对重要的取水口和开采机井、引水闸门等的控制。根据需要和可能，有重点和有选择地建立一些远程自动控制系统是必要的，也是将来的一种发展方向。
3.6监控管理后评估
为了不断改进和完善系统的各项功能，需要对系统的重点功能进行后评估。主要内容包括：针对水资源实时调度、管理方案的合理性、实施效果以及预报方案的准确性、控制情况等进行评估，重点分析导致调度、管理方案不合理和效益不好、预报不准确的原因等。
最后，将研制的有关部分内容和功能模块进行集成，最终建立一套较完整的基于GIS的水资源实时监控管理系统，并进行试运行；通过系统的试运行不断进行修改和完善，最后正式交付使用，并保证系统能够稳定运行。
4结束语
水资源监控范文第7篇
关键词：水利信息化；国家水资源；监控能力；建设项目；运维管理；监控体系
0引言
湖北省作为全国7个加快实施最严格水资源管理制度的试点省份之一，在实施国家水资源监控能力建设项目过程中，加强实行最严格水资源管理制度顶层设计，严格水资源“三条红线”管理，加大保障力度，初步建成了取用水、水源地、水功能区监控体系，并完成了能够支撑湖北省水资源监控管理业务协同及贯通国家、流域水资源管理的水资源管理系统建设。湖北省国家水资源监控能力建设项目（以下简称湖北国控项目）于2015年9月进入全面推广试运行阶段，同时也进入项目运维阶段，不同项目特点不同，运维机制也应有所不同。为保障项目建成后，监控数据具有较高的到报率、畅通率、准确率，监控平台应功能完善、性能稳定、操作便捷。结合湖北省现状，以试运行期的问题为切入点，从管理制度、运维经费、人才队伍建设等多角度进行分析，并提出解决策略，希望通过这种运维机制探讨能有利于项目后期的运管工作，更有利于提高项目的生命周期。
1项目建设成果
1.1监控体系建设
湖北国控项目主要完成取用水、水功能区、水源地监控三大监控建设任务。取用水监控体系通过对146个重要取用水户、358个监测点实现在线监测，实现了对湖北省颁证取用水总量的78.43%重点用水户的在线监测；水功能区监控体系改造湖北省水环境监测中心及黄石、襄阳、十堰、荆州、宜昌、黄冈、孝感、咸宁和恩施等9处湖北省水环境监测分中心；水源地监控体系实现对武汉、黄石、襄阳、宜昌、荆州、荆门、随州等8个国家重要饮用水水源地的水质在线监测。三大监控体系将监控数据传输、汇集到湖北省水资源监控管理信息平台。
1.2硬件及网络环境建设
湖北国控项目在湖北省水利厅信息中心机房的政务外网上，部署数据采集工控机，应用Web、数据交换、目录服务器，以及安全审计、数据备份等硬件设备。取水量监测信息和自动水源地监测数据通过数据自动采集与控制单元，将采集到的流量或水质数据以3G/4G无线通信方式传输到湖北省水资源监控管理平台，并通过数据交换实现中央、流域、省三级共享。水功能区人工巡测数据由各地市水文局通过湖北省水资源省级信息监控平台，录入每个月人工采样的水功能区监测数据，经省级业务管理部门审核后，数据入库并交换至中央。
1.3信息平台建设
湖北省水资源监控管理信息平台主要建设内容包括水资源信息服务、应急管理、调配决策支持等系统，业务应用、公共信息等门户，以及移动管理平台等的功能开发，还包括中央下发的三级通业务管理系统二次定制开发工作。平台根据国家水资源监控能力建设的总体规划，结合湖北省本地化需求，遵循国家水资源监控能力建设项目办公室的顶层设计，执行统一的软件开发和系统集成的相关标准和规范，满足与中央平台系统的对接要求。目前湖北省水资源监控管理信息平台功能完整，系统整体风格统一，界面友好，满足省、地市、区县三级用户业务需求，主要实现重要取用水户的取用水、地表水水功能区水质及城市饮用水水源地水质等信息的共享；实现国家、流域、省三级水资源管理业务的网络在线处理，实现上级对下级水资源管理业务的动态监管，实现三级水资源管理的业务协同，使水资源业务管理更加精细化、科学化，初步实现红线能显、现状能监、管理有措、决策有助的建设目标，使湖北省水资源监控管理信息平台成为湖北省水资源管理的枢纽和核心，成为湖北进行水资源管理的监控、数据、管理、指挥和应急的中心。
2项目运行维护内容与机制
2.1项目运行维护内容
一直以来，我国水利信息化项目重建轻管现象突出，从片面强调建设向建设与管理并重转变是实现水利信息化发展总体目标的“五个转变”之一。加强项目运维管理，可保障水利信息化项目良性发展，从而发挥项目建设的最大成效，实现水利信息化可持续发展。根据《国家水资源监控能力建设项目湖北省技术方案（2012—2014年）》，湖北省水利厅水资源处作为运行管理组织机构，负责协调处理湖北省系统运行中出现的问题，组织制定湖北省各管理部门的运行管理规范和各种规章制度，同时负责湖北省运行维护费用预算、技术文档管理和人员培训。湖北省水资源监控管理信息平台与监测的运行维护管理费用每年从中央分成水资源费中立项列支，费用标准遵照《水利信息系统运行维护定额标准》执行。水资源监控能力建设项目包括基础监控设施和管理软件建设，因此项目运行维护主要包括基础硬件和业务软件维护2方面工作，其中基础硬件维护主要包括国控水量、水质监测站点监测和机房服务器、工控机等设备维护，业务软件维护主要包括软件改正性、适应性和完善性维护。目前基础硬件和业务软件运维都还在承建单位的3年质保期内，暂时由承建单位负责运维。
2.2项目试运行问题分析
在试运行期间，湖北国控项目共出现界面优化、用户配置、需求变更、系统性能等7方面问题，共计60余项。问题主要表现在以下3个方面：1）需求变更问题。如取用水户监测信息展示模块，主要统计有独立取水许可证的取用水户监测水量。但实际业务中，需经常统计某个自来水公司或水务集团下某个水厂的取用水量，由于一些水厂没有单独的取水许可证，因此取用水户监测模块无法自动计算该水厂的取用水监测值。为解决这一需求变更问题，在取用水户监测功能模块增加取用水测站监测功能，通过水厂名称查询到对应测站后，系统可自动累加得到水厂的监测取用水总量，从而实现水厂取用水量统计功能，满足实际应用需求。2）体验缺陷问题。如系统中涉及查询的功能模块，可通过对象名称进行模糊查询。在系统使用过程中，为提高用户体验，增加了对象名称关联查询，对所输入关键字的对象采用下拉列表的方式展示供用户挑选，增加搜索便捷性，提高用户交互性。3）界面优化问题。如系统业务应用门户的首页地图模块，最初采用静态地图，经多次优化，给地图边界设置3D立体效果，当鼠标点到地图上，湖北省行政区地图从动态蓝色波纹的湖面缓缓升起，增加了美观性和生动性；为突出湖北省的特点，页面中的Logo图标包含了本省水利行业的很多元素。另外，试运行过程中还出现监控体系建设方面问题，因数据采集不稳定及监测站点地处行政区分界处导致监测数据缺失，出现负值，或其他奇异值、测站信号漂移等现象，经过反复校核调试，并多次和移动运营商沟通，这些问题已及时解决。
2.3项目试运行期问题解决策略
基于试运行期间项目反映出的问题，首先，应该严格控制用户需求变更，对提交的系统需求变更申请，按照变更控制的流程进行处理，对变更造成的时间、资金、系统稳定等变化进行评估，确实需要更改或升级的，应在不影响系统稳定及业务使用的前提下选出最优方案；其次，加强系统应用，对不同角色和权限的用户在系统交互型上进行深层次挖掘，及时发现系统功能缺陷，提高平台性能、通用性和友好性；再次，对于监控管理体系常见的问题，应加强对监测数据上报率、到报率、及时率、准确性的检查，并根据数据上报的情况合理安排监控站点的巡检工作，确保监控设施的正常运行。
2.4项目运维管理机制建议
除了解决项目本身在试运行期间出现的问题，还要考虑如何确保项目的长久、高效运行。为此先厘清项目特点，主要有以下2个特点：1）站点多，分布广，位置偏。目前该项目监控点范围覆盖湖北省17个地市，当站点出现故障时，及时响应解决是当前运维首先要解决的第一问题。2）运维队伍需专业化。专业化包括2个层次，一方面需要组建一支专门从事湖北国控项目运维的专业队伍；另一方面，在监测设备、机房服务器、软件平台上，需要有电子通信、自动化、计算机软件、数据库等多个专业的技术人才，以应对不同类型故障。基于项目特点，需要健全完善运维管理机制，在运维管理机制中应明确运维主体，确定运维服务模式，下拨专项运维经费，以此保障运维工作的顺利开展，具体措施如下：1）出台相关运维管理制度。应结合行业法规和项目建设管理要求，组织制定本省各级管理部门的运行管理规范、专业技术标准及各种规章制度，并提出监督和检查执行情况的管理措施，满足系统运维管理工作的制度化、规范化。2）组建专业化运维队伍。项目运行管理应实行岗位责任制，定人、定岗、定责、定权，组织一支专业全面、素质过硬的运维队伍，如果水利行业抽不出专业运维队伍，也可考虑服务外包的形式，交付给市场专业运维单位，但业务管理部门需加强运维督导，从数据到报率、上报率、及时率、准确率上考核。3）落实运维管理专项经费。项目运行维护经费是项目运维持续的基本保障，应根据国家水利信息系统运行维护定额标准和有关财政预算标准规定，落实项目年度运行费用的申报和下拨。结合年度运行维护实际工作任务，细化运维经费预算，切实发挥经费使用效益。
3结语
湖北省国控项目运行维护是水资源管理信息化建设的一项长期性、基础性工作，加强运行维护管理工作，能有效延长整个项目的生命周期，使项目发挥长久效益。因此，相关部门应该高度重视水资源监控管理项目的运行维护管理工作，加大对项目运行维护管理工作的人力、资金投入，健全完善运维管理机制，保障水资源监控管理能力建设项目安全、可靠、持久、高效运行，为最严格的水资源管理制度实施提供技术支撑。
参考文献：
[1]陈雷.明确目标注重实效全面提升水利信息化水平[R].北京：中华人民共和国水利部，2009:6-9.
[2]水利部水利信息中心.国家水资源监控能力建设项目湖北省技术方案（2012—2014年）[R].武汉：湖北省水利厅，2013.
[3]李文军.水利信息化工程运行管理[J].黑龙江科技信息，2011(7):131.
[4]罗志东，曹文华，赵院，等.水土保持系统运行维护管理探讨[J].中国水土保持，2015(3):37-39.
水资源监控范文第8篇
关键词：水资源实时监控必要性
水资源开发利用现状
沧州市是全国最严重的缺水地区之一。全市多年平均水资源量为12.02亿m3（1956-2008年水文系列）,人均水资源量是172 m3，仅为全省人均水平的58%，全国人均的8%。全市年缺水量5亿m3左右，随着沧州经济社会的持续发展，用水量将进一步增大，如不采取切实有效的开源、节流及外流域调等措施，供需矛盾将会更加突出。多年来，由于地表水严重不足，只能过量开采深层淡水，造成地下水漏斗面积不断扩大，漏斗中心埋深不断加大。此外，由于深层地下水位大幅下降造成了地面沉降，引发地下水水质恶化等一系列环境地质问题。
水资源管理现状
2004年6月成立沧州市水务局，将“多家管水”改为“一家管水”，在体制上实现了水资源的统一管理，但水资源管理还是粗放的，水资源保护工作还很薄弱，不适应新形势下的工作需要。目前，我市水资源管理现状主要体现在以下几方面：
1、加强取水许可管理，加大水资源费征收力度，促进节约用水。严格按照《取水许可和水资源费征收管理条例》、《取水许可管理办法》及《建设项目水资源论证管理办法》的规定开展工作，到目前为止，全市共换发取水许可证7600套。强化取水计量，共安装IC卡3848套，加强计划用水管理，针对不同用水性质，实行总量控制和定额管理。征收水资源费，是对有限的水资源开发利用进行调节的一种行政管理措施，也是促进节约用水的一种有效方法。2009年全市共征收水资源费2182万元。
2、积极开发非传统水资源，缓解水资源紧缺状况。一是充分利用咸水资源，目前，已在全市建成苦咸水淡化点159处，孟村等县农业灌溉采用咸淡混浇技术也节约了大量淡水资源；二是进一步推动海水资源利用，已投入运行的河北国华沧东发电有限公司一期日产淡水2万吨，二期建成后将成为全国最大的海水发电厂，可实现海水淡化日产20万吨的能力。目前正在筹建的沧州华润渤海新区热电工程也全部利用海水，日产淡水能力为2万吨；三是中水回用，沧州市区已建成迎宾馆、颐和庄园社区中水回用设施，沧州医专、沧州职院中水设施正在建设，将来新建住宅小区也均按要求建设中水回用设施，已投产的沧州华峰热电厂循环用水全部利用污水处理厂中水，正在筹建的吴桥国能生物发电厂、献县生物质发电供热工程、河北建投沧州垃圾时快发电厂生产用水全部使用污水处理厂中水，年可节约淡水近1000万m3。四是充分利用坑塘集蓄雨洪资源，全市共建有城区公园及各类坑塘7900多个，蓄水能力9300万m3。
3、关停市区单位自备井。为缓解深层地下水超采，扼制地下水环境进一步恶化的局势，自2005年开始用三年时间关停市区内单位自备井，共关停深井274眼，深层地下水位明显回升。
信息化建设现状
目前，水务局内部已建立局域网络，范围至机关各科室。有固定IP，会商室已建立，主要库防汛专用，与机关局域网无连接。沧州市城市饮用水水源地水质实时在线监控已建成使用，尚未对取用水大户、入河排污口等实施在线监测或远程监控，沧县、黄骅市、任丘市对辖区内用水量较大的用水户实现了远程监控，基本采用传统的方式进行管理，全市未建成完备的水资源管理方面的信息系统。
存在问题
1、缺乏信息系统建设的统筹规划。水资源管理信息系统的建设是个复杂庞大的信息工程，涉及水政水资源管理、通讯、网络、计算机、软件开发等多个领域，需政府、机关、企业、用水户共同参与，需水文、环境保护等其他部门的密切配合，由于缺乏科学的系统规划指导，其建设往往显得无序、零碎，水利系统间的各部门、各县区存在重复建设现象，已建的信息采集系统、通信、计算机网络及其技术应用之间的衔接难以整合，未能较好地达到资源共享。
2、建设投入资金不足。沧州市水资源信息系统建设、水利信息化建设起步较晚，且地方财政投入资金不足，尤其在前期规划和研究中缺乏足够的资金支持，水资源信息系统建设仅限于少部分县市的试点，由于投入资金缺乏，基础设施建设薄弱，如水质监测、取用水量计量等在线监测水平较低，大量工作仍需用手工来完成。
3、信息技术应用水平较低。应用计算机进行决策的水平仍然较低，仍处在信息汇集、加工显示的水平上，缺少智能化和成熟应用的决策支持软件。计算机虽然数量不少，但应用普及率很低，相当数量的计算机成了办公室的摆设，没能真正应用于水资源管理工作中。骨干网建设也初具规模，全市18个县（市）基本实现了互联网通讯，各县（市）还构建了自己的局域网，但主要用于文件传输上，在应用决策上的应用还不够广，没能形成协助工作、网上办公等应用。
4、运行管理机制有待完善。
目前系统建设、运行管理、维护维修机制等未理顺，未能很好地明确责任部门、理清权责关系，谁建设、谁维护、谁使用等问题尚未能在各部门、各级机关来统筹考虑，规划和管理水平还不能适应信息化的需要；各系统的布局、各系统间的衔接还存在较多的问题，未能真正做到资源共享。
5、水资源业务管理手段相对落后
取水计量工作一直沿用人工抄表方式，现场仪表数据的准确性、可靠性难以保证。信息源缺乏，信息传输时间和准确度不能保证，远远不能满足水资源管理远程监控的现代化要求。人工抄表对严重拖欠水资源费或超计划用水的业主，无法采取行之有效的控制手段，对极少数取水户恶意欠费，使得水资源费征收困难；人工抄表效率低、费用高，人情水、关系水无法杜绝。征收间隔长（目前一般为一季度征收一次），不利于用水计划管理和节约用水管理。不能提供基于INTERNET的客户服务系统，如网上费用查询、网上用水计划下达和查询，网上用水许可审批、填报等也难以实现。
水资源实时监控建设的必要性
1、是经济社会发展对水资源管理的要求
随着经济社会的发展对水资源需求增加，将使水资源供需矛盾进一步加剧，为保证沧州经济社会发展，使有限的水资源发挥最大效益，就要加强水资源管理，提高水资源管理的精度与效率，才能实现水资源优化配置、提高用水效率。传统的管理方式与手段无法适应，必须采用现代网络技术，改变传统管理模式，以提高管理水平。
2、是水资源管理能力建设的需要
传统的管理方式统计汇总周期长、效率低，不能对大量的数据进行有效分析与处理，无法满足社会的要求，不能给决策者及时提供科学依据。另外，随着水资源供需矛盾的加剧和依法行政的实施，要求必须从目前的粗放监督转为精准管理，实施网络实时监控是唯一有效手段。
3、是水资源管理规范化、精确化的需要
随着水资源管理内容的增加和管理深度要求的提高，水资源管理涉及到的数据也将成倍增加，传统的统计方式无法及时更新数据，无法进行快速、准确和有效的查询检索、统计分析，采用现代化信息技术是解决这一问题的最发方式之一。
4、是水资源信息共享的需要
随着沧州市经济发展，各县（市）开始进行水资源管理现代化的实践，各地采用标准不同，信息资源无法共享，存在着重复开发、质量无法控制等问题。建立水资源信息共享平台，是解决水资源管理数据标准化、管理信息共享和防止重复建设的重要手段。
5、是建设节水型社会，推行水权制度建设的需要
节水型社会的本质特征是建立以水权、水市场理论为基础的水资源管理体制，充分发挥市场在水资源配置中的导向作用，形成以经济手段为主的节水机制，不断提高水资源的利用效率和效益。节水型社会建设的基础是总量控制、定额管理、阶梯水价，这些工作的基础是用水量的准确计量和及时监控，有了准确的、及时的计量监控和有效的管理手段，才能充分利用经济杠杆的促进作用，推动节水型社会建设。
结语
2011年中央一号文件明确提出，实行最严格的水资源管理制度，建立用水总量控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三项制度”，相应地划定用水总量、用水效率和水功能区限制纳污“三条红线”，并明确要求建立水资源管理责任和考核制度，这些工作对水资源管理提出了更高、更严格的要求，因此，沧州建设水资源实时监控系统是必要的。
参考文献：
[1]张桂平等．南水北调沧州受水区地下水环境综合治理研究．《地下水保护行动》专题成果
[2]沧州市水务局水资源实时监控与管理系统项目建议书
水资源监控范文第9篇
关键词：黄河 水资源管 理调度 监控指挥
1 概述
加强黄河水资源统一管理、实施黄河水量统一调度，是实现黄河水资源优化配置，确保黄河不断流，使有限的黄河水资源最大限度地发挥社会效益、环境效益和生态效益的重要措施之一。而黄河下游94座引黄涵闸能否实现科学有效地实时监测、控制与调度，是解决下游断流、实现黄河水资源优化配置的关键所在。目前，黄河水量调度监控技术手段比较落后，不能适应日益强化的黄河水资源管理和水量调度工作的需要。虽然黄河连续两个大旱之年不断流，但背后凝聚了多少水调工作者的辛勤汗水和艰苦努力，“绿色颂歌”的谱写确实来之不易。“黄河水资源管理调度监控指挥系统”，正是立足于黄河水资源统一管理调度和优化配置，利用现代信息技术和控制技术，为合理利用黄河水资源、确保黄河不断流提供了有力的技术支撑。
2 系统设计思想
遵循黄委黄河水资源统一管理、水量统一调度、总量控制、分级管理、分级负责和系统科学先进、经济实用的原则，立足于现有黄河广域网系统和无线接入通信网系统，实现黄河水资源调度管理的远程监测与控制，确保黄河水调控制断面下泄流量不低于控制指标；根据黄河可供水量指标和引黄用水单位需水量，实现黄河水资源订单供水网络化管理，实时调配各个控制河段之间涵闸引水流量，达到可供水量的优化配置、合理调度；同时提高涵闸监控管理自动化水平，实现流量及预付水费水量自动控制、超量引水自动报警提示与调控，以及远程控制涵闸运行安全保护等功能。
2.1 系统设计的科学性、先进性
以先进的调度系统，科学的调度手段作保证，提高水量调度的科学性、合理性、时效性：
1 通过黄河计算机广域网、黄河通信系统和公网资源，实现对涵闸运行状况、运行参数的远程实时监测与监视；
2 根据控制权优先级原则，实现对涵闸运行分级限权远程控制管理；
3 改善涵闸管理条件，提高涵闸自动化管理水平；
4 通过电子地图、电子表格，直观、动态、实时显示涵闸运行参数和运行状态，达到决策可视化效果；
5 实现黄河订单供水申请、审批和引水的网络化管理；
6 根据订单批准水量和预付水费水量，实现计算机自动控制引水；
7 预留多种扩展接口，可以随时添加其他功能的传感器；
8 系统具有较强的兼容性，可直接与有关控制中心网络系统联网，实现资源共享。
2.2 系统运行的可靠性、安全性
系统的设计，充分考虑了涵闸本身的安全性、计算机网络和通讯系统的特点、以及水位、天气、人为等其他因素对系统的影响情况等，建立了自动报警系统，确保涵闸运行和远程控制万无一失。同时，系统数据的采集、分析、整理、存储、查询，也充分满足了实时监测和远程控制的需要。
2.3 系统开发的兼容性、共享性
系统设计和所采集的数据资源具有良好的开放性和兼容性，能够较好被其他相关网络系统查询和应用，实现水量调度资源的共享、共用，从而提高资源的利用效率。系统开发研制具有前瞻性，充分考虑系统的扩展和升级，始终保持系统的科学先进特点。
3 系统研制的主要内容
建设黄河水资源管理调度监控指挥系统。该系统包含市河务局指挥中心、各县河务局监控中心、涵闸监控站。市、县河务局中心主要包括监控计算机、打印机、管理软件和大屏幕投影设备，涵闸控制站包括监控设备、安全保护装置、计算机、运行软件和远程通信系统。市河务局指挥中心通过黄河广域网与县局监控中心联网，县局监控中心通过无线接入通信系统与前端控制站连接，从而实现对涵闸运行状态和运行参数的远程实时监测与控制，实现对黄河水资源订单供水的网络化管理。
4 系统工作原理
前端闸位控制器、信息显示屏、水位传感器、电压、电流传感器分别有1片单片机与涵闸监控站的计算机通过4芯电缆实现远程多机串行通信。闸位控制器通过霍尔器件实时记录闸位变化，通过继电器等功率器件控制启闭电机，通过单片机与计算机通信，实现远程监测与控制。水位控制器实时采集闸前水位，并发送给计算机。计算机根据闸位、水位高度查找流量曲线，得到流量，并把闸门启闭高度、闸前水位和流量数据发送到闸房内的信息显示屏和远端控制计算机。县河务局的计算机通过调制解调器与涵闸值班室的计算机通信，市局计算机通过黄河计算机广域网与县局计算机通信，从而达到获取涵闸运行状态信息数据与远程监测控制涵闸的目的。当闸前水位抬高，引水流量超过批准引水流量时，系统报警提示并自动调控。当水闸升降到设定的极限高度，接触到限位开关，自动切断涵闸电源，闸门停止升降。当涵闸降落过程中遇到障碍物，克服一定向上顶压丝杠力后，承重弹簧被压缩，接触到行程开关，自动切断涵闸电源，闸门停止降落。闸位控制器、水位传感器均安装备用电源和存储器，在通信中断或没有市电时，系统自动切换到备用电源，单片机仍然正常工作并自动记录闸位、水位，存到存储器里面，待市电和通信正常后再把这些数据自动写入数据库。
5 系统综合功能
实现黄河水资源的中央控制、限权管理、分级负责、科学调度、优化配置、实时监督、远程控制之目的，为黄河水资源统一管理、统一调度提供强有力的技术保障：
(1) 实时监测。通过黄河计算机广域网和无线接入通信网，进行实时数据传输，各级水调部门实现对其所属供水管理单位执行水调命令情况、涵闸运行状况、运行参数进行远程实时监测；
(2) 远程监视。通过闸前、闸室、前端监控站视频采集系统，远程监视涵闸运行过程。
(3) 远程控制。根据中央集权和控制权优先级原则，实施分级限权管理，实现调度监控指挥中心的集中控制和上级对下级水量调度实施有效的远程控制与调节。当有权限的计算机控制中心实现对指定涵闸的控制时，该控制中心以下各级子控中心和前端控制站均无权启闭所指定的涵闸；
(4) 电子地图、电子表格综合控制。
(5) 黄河水资源订单供水网络化管理。县、市局网上申请订单用水指标，上级网上审核、网上下达批准的流量和水量，各级根据分配流量、水量，实时监控下级批准流量、水量引用情况，若引水超过批准指标，系统报警提示，并自动予以调整。
(6) 预付水费水量自动控制放水。输入用水户预付水费数额和用水户需水时段，计算机自动计算供水量和平均流量，并在上级分配的用水指标范围内自动控制放水，任务完成后，计算机自动关闭涵闸，并计算出实时水费数额，通知用水单位；
(7) 流量自动调整和控制。前端计算机依照市局分配流量，根据闸前水位变化情况，在实际引水流量超过分配流量5%时，自动调整闸门启闭高度，以控制流量不超标；
(8) 安全运行保护装置。实现限位保护、断电数据保护、闸门运行(启、闭)异常保护等功能，确保涵闸远程控制安全、有效。
(9) 自动报警系统。当引水量达到审批水量、引水流量超过批准流量、闸前水位超警戒水位、涵闸在远程控制中遇到故障，系统自动报警，并采取相应的安全保护控制措施。
(10) 水调命令网上公告栏。实现水调命令的网上，提高其实效性。
(11) 自动生成、存储、打印各级、各类水资源报表，建立统一、完善、兼容性好的综合信息数据库，便于各级查询和调用。
6 系统主要技术指标
(1)工作电压:AC220V；
(2)前端计算机采集存储数据平均间隔时间≤10分钟。
(3)闸位传感器分辨率0.3mm，测量误差≤1mm；
(4)水位传感器测量误差≤5mm；
(5)流量测量误差≤5%；
(6)闸室显示屏显示数据无误差实时显示，闸位、闸前水位精确到厘米，流量保留两位小数。
(7)室外显示屏滚动显示闸位、水位、流量，10分钟变换一次实时数据。
(8)闸门运行异常保护装置在闸门正常启闭时不能出现动作，当闸门运行出现异常时，异常行程≤3mm时切断电源。
(9)断电记忆装置应在断电的同时启动，后备电源能保证停电167h以上用电。
(10)值班室—前端控制器通信速率1200bps，县局—涵闸值班室通信速率9600bps；
(11)县局至前端网络连接中断，30秒钟内自动重拨连接。
(12)系统平均无故障工作时间(MTBF):2000小时；涵闸前端平均无故障工作时间(MTBF):10000小时；
(13)最小维修时间（MTTR）：1小时；
(14)工作环境温度：-10~50℃；
(15)储藏温度：-30~70℃。
7 系统建设的实施情况
为保证本系统的科学合理、先进实用和安全可靠，我们先后多次组织人员对一些研制安装监测系统的单位进行了考查和学习，并查阅了大量国内外有关资料。在此基础上，应用计算机软硬件技术、先进的电子技术和传感器技术，在原阳县河务局柳园闸进行了“涵闸自动化远程实时监控管理系统” 的研制开发。
经过几年来的不断实践和反复试验，并经过不断的完善和提高，2002年3月，体现“数字水调”思想的“黄河水资源管理调度监控指挥系统”的开发、研制、设计和试运行工作全部完成，系统的整体性能和综合控制功能，以及系统的科学性、先进性、安全性和可靠性已完全能够满足黄河水资源统一管理调度的数字化管理需要。
2002年4月29日，河南省科学技术厅组织的鉴定委员会专家对该系统整体运行情况和各项功能进行了现场测试，并在郑州召开了成果鉴定会，经过认真的分析、研究和讨论，鉴定委员会一致认为，“该项成果达到了同类研究国内领先水平，经济、社会效益显著，推广应用前景广阔”。
系统鉴定后，我局已在原阳县黄河河务局韩董庄、柳园、祥符朱引黄闸推广，并投入了水资源调度管理应用，实现了省、市、县河务局对原阳三座涵闸的远程实时监控，在今年的黄河水量调度工作中发挥了积极作用，取得了十分显著效果，达到了系统设计目的。
6月13日，李国英主任等黄委领导在专程考察该系统后指出，新乡市局开发的黄河水资源管理调度监控指挥系统是适应我们现在整个黄河下游目前微波通信条件下涵闸远程监控的一套系统，该系统是具有广泛推广意义的系统，适合黄河下游推广应用。
8 社会效益和经济效益分析
系统推广应用后，各级领导和水调工作者坐在办公室，足不出门，通过电子综合显示屏和动态电子表格，实时了解辖区内水资源调度管理整体运行情况，且根据控制权优先级原则，实施远程调度与控制，较之目前督察组沿河督察，工作效率提高几十、上百倍，而且调控质量大大提高，较好保证了有限黄河水资源优化配置和本地区黄河控制断面下泄流量不低于控制标准，为确保黄河不断流提供了可靠技术保证。系统设计过程中充分考虑了系统运行的安全性和可靠性，确保了远程控制安全有效，避免了供水工作中多引少报、少引多报、引水不报和有令不行、有禁不止、擅自开闸现象的发生，从而增强了各级水调部门的责任心，维护了水调工作的权威性和严肃性。由于系统的建设立足于现有的黄河计算机广域网和黄河无线接入通信系统，大大降低了系统建设成本，性能价格比远远优于其他同类系统，为系统的推广应用奠定了坚实的基础。
结束语
水资源监控范文第10篇
关键词：监控系统；水资源管理
水资源是基础性的自然资源和战略性的经济资源，是生态与环境的控制性要素，是经济社会可持续发展和维系生态平衡、环境优美的重要基础。随着人口不断增长、经济快速发展、城市化进程加快、人民生活水平不断提高，却面临人均水资源相对不足，水资源短缺、水灾害威胁、水生态恶化，水资源时空分布不均、与生产力布局不相匹配，水污染、水生态环境日趋恶化等问题。近年来，国务院、水利部陆续下发了《关于加快水利改革发展的决定》、《关于实行最严格水资源管理制度的意见》，要求全国水利部门落实实行最严格水资源制度政策，把水资源管理“三条红线”的主要目标进一步明确。而要实行最严格水资源管理制度，就必须在全国水利部门推行水资源监控能力建设，及时、准确地掌握第一手相关水资源资料。
1 目前水资源面临的问题
水，我们的生活，它是生命的源泉，地球上的所有物种是人类生存和发展的基本条件，是自然环境和社会环境是非常重要的、最活跃的因素。是维持地球生态系统功能和支持社会经济系统的发展不能取而代之的是基础性的自然资源和战略资源。没有水，就没有世界，没有水，没有社会，没有水，就没有人类。水安全问题，不仅是资源和环境安全，而且关系到国民经济和人民生活，可持续发展和社会稳定和安全的重大战略问题。但是现在全球人类缺乏安全饮用水资源足以满足基本生活需求。水资源，并提供和支持相关的生态系统正面临着水资源的污染，可持续利用，土地利用转换，气候变化的威胁和其他各个方面。特别是在我国，随着社会经济的快速发展和城市化进程的加快，人类活动的影响，水资源短缺和水需求不断增长的矛盾日益突出，水资源形势严峻。再加上我国水资源南北分布不均，存在季节性；总量多，人均占有率少，水量性缺水；水污染问题严重，水质性缺水。水资源已经严重影响到我国社会经济的可持续发展和构建和谐社会。因此，我们必须实施最严格的水资源管理制度，建立控制总量控制的水，水分利用效率和水功能区限制纳污等“三条红线”。
2 目前计算机监控系统在水资源管理中的现状
2.1 水资源管理基础工作薄弱
F有的水资源管理手段无法满足水资源可持续利用和有效保护的要求，具体表现在：随着我国经济转型升级的不断深入，我国逐步由资源节约型社会替代了粗放型经济增长模式。而水资源的管理仍是粗放型的，用水效率不高、浪费严重。导致水资源短缺的供需矛盾日益突出，再加上点面污染叠加、水体质量下降、水土流失严重、生态环境恶化，这些已经严重影响到了我国的可持续发展。要使水资源的管理工作从粗放式管理转变为精细化管理，就必须加强计算机监控系统在水资源管理工作的作用，建立水资源信息化管理工作平台，解决制约取水许可管理、计划用水、节约用水、水资源配置等最严格水资源管理工作的障碍，从经验管理变为科学管理、定性管理变为定量管理。与社会的建设步伐相比，水资源的信息化建设工作明显滞后。
2.2 尚未对水资源开发利用重要环节实时监控
目前水资源需求不断增加，水资源总量不变，这就需要充分利用好现有的水资源，节约用水，加强对水资源管理的实时监控，控制用水总量、提高用水效率和增强水功能区纳污管理，而这也正是开发利用水资源最重要的环节，同时也是应对水资源需求不断增长的唯一办法。然而当今计算机监控系统在水资源管理工作中的应用还十分薄弱，完全达不到对现有水资源的完全监控，起不到对水资源利用的有效控制，造成水资源有很大的流失。
2.3 水资源信息资源共享度低
部分地方的信息化建设水平参差不齐，重灾区地方的水资源系统没有一个统一的技术标准和开发平台，各类不同的业务应用系统不协调不规范，导致不同层级及不同地方的互联互通难以实现，严重影响了系统的持续升级，增大了系统的开发成本，整体效果难以体现，影响了全国水资源信息化建设的发展。为了加快推进全国水资源信息的资源共享，降低日益紧缺的水资源的浪费，国家水利部实行的水资源监控能力建设的三级贯通就是一个重要举措。
3 计算机监控系统在水资源管理中的作用
计算机监控系统在水资源系统中的作用主要是在线管理。通过在线监测体系以及水资源监控管理信息平台的建设与运行，形成实时采集水情信息（水位、雨量、流量等）、水质信息及工情信息（闸位、各种传感器、RTU传输设备等），建立起取用水、水功能区、行政边界控制断面等三大监测体系，实现对重点水源、取水、用水和排水等水资源开发利用主要环节及主要江河干流行政边界控制断面的监测，使计量和监测摆脱人为干扰和随意性影响，真实反映水资源利用的实际情况，实行最严格的水资源管理制度，最大限度地提高水资源利用效率、节约用水。