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系统背景

四(si)川是(shi)中国西(xi)南(nan)地(di)区(qu)的(de)(de)一个省份，位于长江上(shang)游(you)地(di)区(qu)，被誉为(wei)"天府(fu)之国"。由(you)于其(qi)地(di)处高原和(he)山脉交汇的(de)(de)地(di)带，四(si)川省具有丰富的(de)(de)水(shui)文(wen)背景和(he)资(zi)源。

四(si)川(chuan)的(de)(de)(de)主要(yao)河(he)流(liu)包括长江、嘉陵江、岷江、金沙江等，这些(xie)河(he)流(liu)形成了四(si)川(chuan)省的(de)(de)(de)主要(yao)水(shui)(shui)系。长江是(shi)中国(guo)最长的(de)(de)(de)河(he)流(liu)，它(ta)从四(si)川(chuan)的(de)(de)(de)北部(bu)流(liu)经(jing)省内的(de)(de)(de)许多(duo)城市和(he)县区，对四(si)川(chuan)的(de)(de)(de)水(shui)(shui)文环(huan)境和(he)经(jing)济发展(zhan)具(ju)有重要(yao)影响。

为了(le)有(you)效管理和保护四川的水资(zi)源，四川省政府采取了(le)一(yi)系列的措施(shi)，包括水资(zi)源调度、水生态(tai)修复、防洪减灾等(deng)。此(ci)外(wai)，四川还致力(li)于(yu)推动可持续水资(zi)源利用和保护，促(cu)进水文背景下的经济(ji)发展和生态(tai)平(ping)衡。

总的(de)来说(shuo)，四川的(de)水文背(bei)景(jing)丰富多样，水资源对(dui)当地的(de)社(she)会经济和生(sheng)态环境具有重要(yao)意义，同时也面(mian)临着一些挑(tiao)战(zhan)和管理问题。比如以往的(de)旧项(xiang)目(mu)，需要(yao)现场的(de)老设(she)备(bei)接入(ru)四川省水文平(ping)台等多平(ping)台的(de)需求(qiu)，需要(yao)重新对(dui)项(xiang)目(mu)上的(de)设(she)备(bei)和采集(ji)终端进行(xing)更换整改的(de)问题。

系统功能

水(shui)(shui)利水(shui)(shui)雨情系统是用于监测(ce)、管理(li)和预(yu)测(ce)水(shui)(shui)文水(shui)(shui)资源情况(kuang)的(de)一种信息系统。它的(de)主(zhu)要功能包括以下几个方面：

01.数据采集和监测

现(xian)场采集终端RTU通过各类水(shui)文监测设备(bei)，实(shi)时采集和监测水(shui)文水(shui)资源(yuan)相关的数据(ju)，如降(jiang)雨量(liang)、水(shui)位、流量(liang)、图像等。这些数据(ju)是进行水(shui)文分析和预测的基础(chu)。

02.数据存储和管理

系统将采(cai)集到(dao)的(de)水文数据(ju)(ju)进行存(cun)储和(he)管理，确保数据(ju)(ju)的(de)完整(zheng)性(xing)、准(zhun)确性(xing)和(he)可靠性(xing)。通过建(jian)立数据(ju)(ju)库和(he)数据(ju)(ju)管理平台，实现对历(li)史数据(ju)(ju)和(he)实时数据(ju)(ju)的(de)存(cun)储、查(cha)询和(he)统计分(fen)析(xi)。

03.水文分析和评估

水(shui)利水(shui)雨情系统能够对采集到的(de)水(shui)文(wen)(wen)数据(ju)进(jin)行分析和(he)(he)评估。通过对历史数据(ju)的(de)统计和(he)(he)比(bi)较(jiao)，系统可以生成水(shui)文(wen)(wen)特征曲(qu)线、频率分析和(he)(he)趋势分析等，帮(bang)助了解水(shui)文(wen)(wen)变化规律和(he)(he)趋势。

04.水资源调度和管理

系(xi)统可以(yi)根据(ju)水(shui)文(wen)数(shu)据(ju)和(he)水(shui)资(zi)源需求情况，进行(xing)水(shui)资(zi)源的(de)(de)(de)调度(du)(du)和(he)管理。通过对水(shui)库、河流、灌(guan)区等的(de)(de)(de)水(shui)位、流量等数(shu)据(ju)进行(xing)实时监测(ce)和(he)预(yu)测(ce)，系(xi)统可以(yi)提(ti)供(gong)合理的(de)(de)(de)水(shui)资(zi)源调度(du)(du)方案，以(yi)满足不同领(ling)域(yu)的(de)(de)(de)需求，如农业灌(guan)溉、城市供(gong)水(shui)、水(shui)电站发电等。

05.水灾预警和风险管理

水利水雨(yu)(yu)情系统还(hai)具备水灾(zai)预警和(he)风险管(guan)理的(de)功能(neng)。通(tong)过对实(shi)时(shi)的(de)降雨(yu)(yu)和(he)水位数据(ju)进行监(jian)测(ce)和(he)分析，系统可以提前预警可能(neng)发生(sheng)的(de)洪(hong)涝、山洪(hong)、泥石(shi)流等水灾(zai)风险，并及时(shi)采取相应的(de)防灾(zai)减灾(zai)措施，保护(hu)人民的(de)生(sheng)命和(he)财产安全。

总之，水利水雨情系统(tong)通过数据采集、存(cun)储、分析和(he)预(yu)测(ce)，提(ti)(ti)供(gong)了全面的水文水资(zi)(zi)源(yuan)信息，支持水资(zi)(zi)源(yuan)调度、管理(li)和(he)灾害预(yu)警(jing)，为水利工作(zuo)和(he)水资(zi)(zi)源(yuan)管理(li)提(ti)(ti)供(gong)决策支持和(he)科学(xue)依据。

改造前后的系统架构图

改造前后的系统原理

改造前

01水文平台

华南水电私有协议平台(tai)，负责数(shu)据接收存(cun)储(chu)和(he)管(guan)理

02采集装置

华(hua)南(nan)水(shui)电RTU，负责采(cai)集(ji)现场水(shui)位计(ji)，雨量(liang)计(ji)，图像数据

03降雨监测

华南(nan)水(shui)电私有协议雨(yu)量计，负(fu)责采集现(xian)场雨(yu)量情(qing)况

04水位监测

华南水电私有(you)协议声波式水位计，负责(ze)采集(ji)现场(chang)现场(chang)水位情况

05图像抓拍

串口摄像头，负责采集现场图(tu)像信息采集

改造后

01水文平台

四川(chuan)水文平(ping)台(tai)，客(ke)户第(di)三方平(ping)台(tai)（转(zhuan)发至华南水电平(ping)台(tai)）

02采集装置

沐鸣娱乐AltRTU600，负责采集现场水(shui)位计(ji)，雨量计(ji)，图像数(shu)据，控(kong)制现场LED屏幕(mu)显示(shi)

03降雨监测

原有(you)的华南水电私有(you)协议雨(yu)量(liang)计，负责采(cai)集现(xian)场(chang)雨(yu)量(liang)情况

04水位监测

原有(you)的华(hua)南水电私有(you)协议声波(bo)式水位计，负责采(cai)集(ji)现(xian)场(chang)(chang)现(xian)场(chang)(chang)水位情况(kuang)

05图像抓拍

使用串口/网口摄像头，负责采集现场图(tu)像信息采集

06外置LED屏

负(fu)责现场(chang)实时显示水位/雨(yu)量/库容等信息

系统组成描述

RTU/水利遥测终端机

RTU具备多种类(lei)型的接口，前端各类(lei)传(chuan)感器统一接入(ru)RTU，RTU通(tong)过内(nei)部预(yu)设好(hao)的业(ye)务逻辑规则对(dui)传(chuan)感器进(jin)行(xing)(xing)采集和控制(zhi)，而后对(dui)数据进(jin)行(xing)(xing)整理(li)和计算，通(tong)过有线(xian)/无线(xian)网络发(fa)到水(shui)利部监测平台(tai)。

1、4路RS232/485串口、6路AI模拟量、8路DI数字量、2路DO和4路继(ji)电器，5路可控电源，可灵活控制传感器运行状态(tai)。

2、可接(jie)串口、网口摄像头图片抓拍

3、内(nei)置5G、4G、北(bei)斗短(duan)报文、网口通信功能(neng)

4、兼容水(shui)利部水(shui)利水(shui)资源(yuan)规约(yue)，以及湖南(nan)、四(si)川、河北、黑(hei)龙江等大部分地区水(shui)文规约(yue)。

前端传感器/设备

华南水电雨(yu)量计:采(cai)集雨(yu)量后(hou)，通过(guo)RS485-私有协议，将雨(yu)量数据送至RTU进行数据采(cai)集

华南水(shui)(shui)电(dian)声波(bo)式水(shui)(shui)位计(ji):声波(bo)式水(shui)(shui)位计(ji)，采(cai)集到水(shui)(shui)位后，通过(guo)RS485-私有协议，将水(shui)(shui)位数(shu)据送至RTU进(jin)行数(shu)据采(cai)集。 

摄像(xiang)头(tou):摄像(xiang)头(tou)通(tong)过串口或(huo)者网口连接(jie)RTU。通(tong)过设置定(ding)时(shi)抓拍：到(dao)达定(ding)时(shi)时(shi)间或(huo)者定(ding)时(shi)抓拍间隔后实(shi)时(shi)获取现场(chang)照片

LED屏(ping):RTU通过(guo)LED控(kong)制卡的协议(yi)将数据(ju)写入到屏(ping)上(shang)实时显示(shi)水(shui)位以及雨量值，其(qi)中(zhong)库(ku)容积值是在(zai)上(shang)传到RTU的库(ku)容表中(zhong)通过(guo)水(shui)位值对(dui)应出库(ku)容积

数据平台:由沐(mu)鸣娱乐AltRTU600，直接(jie)发(fa)至四(si)川省水文平(ping)(ping)台，和客户(hu)(hu)平(ping)(ping)台，由(you)客户(hu)(hu)平(ping)(ping)台转发(fa)至华南水电(dian)私有协议(yi)平(ping)(ping)台

系统优势

·早期(qi)项目，使用的(de)老RTU，无法满足同时接入(ru)四川省水文平台(tai)(tai)和其他平台(tai)(tai)多方接入(ru)的(de)场(chang)景。使用AltRTU600可实现(xian)多平台(tai)(tai)接入(ru)，满足现(xian)有(you)需求

·系统兼容(rong)现(xian)场已安装的华(hua)南水(shui)(shui)电雨量(liang)计(ji)和华(hua)南水(shui)(shui)电雨量(liang)计(ji)，无需更换新(xin)的传感(gan)器进行适配(pei)，降(jiang)低改造成(cheng)本(ben)

·系(xi)统具备创新(xin)性(xing)功(gong)能(neng)，支持5G、内置(zhi)北(bei)斗短报文芯(xin)片、串(chuan)口+网口摄像头图片抓拍、外接LED显示(shi)屏等实用功(gong)能(neng)

·开(kai)放式(shi)传感器配置功能，参(can)数自定(ding)义，无需做驱动(dong)协(xie)议开(kai)发(fa)工作