水资源在线监测方案


水资源在线监测方案

一、方案背景

  实行最严格的水资源管理制度,要划定和落实水资源管理“红线”,严格执法监督,关键是解决水资源管理基础薄弱的问题。当前,我国水资源管理基础设施薄弱,监控手段缺乏,管理调度手段落后,远不能满足实行最严格水资源管理制度工作的要求,必须以国家水资源监控能力建设为抓手,全面推进水资源信息化,提高水资源管理能力与水平。

1. 加强水资源监控是落实“三条红线”管理的迫切需要

  由于水资源控制涉及上下游、左右岸、地区之间、部门之间利益,问题复杂,对第一手信息的准确性、科学性和精细化程度要求高但目前水资源及开发利用情况主要依靠统计数据支撑,缺乏第一手资料,远不能适应最严格水资源管理制度的要求行政边界断面水量水质在线监测设施缺乏,无法监管区域用水总量,也难以落实区域节能减排责任:取用水户未实现实时监控,难以考核用水效率:入河排污1:3和水功能区监测能力不足,不能控制人河排污总量,无法实现水功能区监督管理必须加强水资源信息化建设,对重点取用水户、入河排污口和行政边界河流关键断面进行实时监控,对水资源开发利用进行有效和及时评价,落实总量控制,定额管理以及水权分配,完成节能减排任务

2. 加强水资源监控是建立水资源“全国—本账”的重要支撑

  水资源信息是加强水资源管理的重要基础。目前,一方面是水资源信息缺乏:另一方面是即使有了信息,也大多分散在中央、流域和地方等各个层次的各行业主管部门,而这些信息由于统计口径不一、技术标准不一、测量方法不一、共享程度不一、利益倾向不一等原因。不同渠道的数据来源经常存在很大差别,难以满足准确掌握真实水资源数据和水资源统一管理的要求为加强全国水资源监管和宏观调控,坚守“三条红线”。建立统一的水资源信息“全国一本账”等,迫切需要加强全国水资源监控能力建设。及时、准确、全面地获取水资源信息,保证水资源数据的现势性、真实性和权威性,为实行最严格水资源管理监督考核制度提供支撑。

3.加强水资源监控是保障城乡供水安全的必要手段

  当前我国的水源地污染问题突出,水质安全状况令人担忧,在全国城镇中,饮用水水源地水质不安全涉及的人口达1,4亿。在全球气候变化和大规模人类活动的双重作用下,干旱和水污染等引发的供水安全事件呈高发、频发态势。太湖等地蓝藻暴发引发的突发性供水危机严重影响了居民生产生活和经济社会发展:近年西南地区的干旱灾害,持续时间之长、影响范围之广均为历史罕见加强水资源监控能力建设,实现对饮用水水源地水量水质的在线监测,通过多水源调度解决城乡供水问题,是保障城乡供水安全的必要手段,也是水资源工作的当务之急。

4.加强水资源监控是提高决策水平的基本要求

  水资源管理是对水资源供用耗排的全过程管理,是水利社会管理、公共服务的重要窗1:3,但目前水资源信息化建设严重滞后,远不能适应经济社会发展对水资源管理精细化、动态化、科学化和定量化的要求。与相关行业信息化水平相比,水资源信息化建设明显滞后:与水利信息化中的防汛抗旱、水土保持、农村水利等专业系统相比,起步也晚,与水资源在国家战略中所处的重要地位极不相符由于缺乏水资源监控手段和水资源信息管理平台,制约了取水许可管理、计划用水、节约用水、水资源配置、多水源联合调度、水权明晰与转让等业务管理工作的开展,难以使水资源管理实现从粗放管理向精细管理、静态管理向动态管理、经验管理向科学管理、定性管理向定量管理的转变。

二、水资源在线监测方案建设内容

实行最严格的水资源管理制度要求对水资源进行定量化、科学化、精细化管理。完善的监测系统、全面的监测信息,是执行最严格的水资源管理制度的重要依据建立水资源管理考核制度。

水资源在线监控系统是实时掌握来水,取水、用水和排水动态的重要保障,保护第一手信息的准确性、科学性和精细化化。本系统对用水户取水量进行在线监测,并将取水信息、用水户信息按省级平台要求的上报格式及频率要求,及时、准确地上传至省级水资源监管平台,管理部门可实时掌握取水、用水动态,同时也为水资源税征收提供了有力的数据支撑。

水资源在线监控系统系统构成:

感知层:液位流量传感器(超声波液位计/雷达液位计、明渠流量计、电磁流量计等);

网络层:数据遥测终端机(RTU);

平台层:系统管理平台组成(东日监测管理平台或者行业系统管理平台)组成。

功能描述:实时采集前端传感器的流量数据,并通过智能RTU根据行业要求定时将数据上报至管理平台。实现无人值守,在线监控用户取水量的数据。

系统拓扑图

方案特点

  1. 精度高、稳定性好:核心产品采用温度补偿、数字信号处理、抗干扰等技术,测量精度高,稳定性好。
  2. 低功耗、长续航:核心产品采用低功耗设计,选用低功耗微控制器元件。
  3. 通信无屏障:4G/NB-Iot无线通信,信号传输无屏障。
  4. 数据配置智能化:支持手机蓝牙配置、远程配置、远程升级设备。具备传感器异常告警、电池低电量告警,设备可主动推送设备运行状态信息。
  5. 易集成:提供设备通讯协议对接。已联调多家主流的设备厂家和水文、水资源管理平台。

三、核心产品介绍

1.水资源在线监测管理平台

收集水资源动态流量数据,并将数据动态传输到监测管理平台或传输到行业管理平台,实现在线监测、报警功能、数据分析等。

平台特点:

  1. GIS一张图:在监测“一张图”上,显示各个监测点位置信息、设备工况信息、液位实时状态等;
  2. 实时监测:无人值守,可以展示在线流量的动态变化,方便管理人员随时掌握监测区域流量情况。
  3. 报警功能:设定流量阈值,当实际流量超出设定范围时,系统自动触发报警,提醒管理人员及时采取应对措施。
  4. 数据分析:运用统计学、数据挖掘等方法,对流量数据进行统计分析,挖掘数据背后的规律和关联。

2. 遥测终端机

是一款防水型设备,集数据采集、传输、存储、控制功能于一体。采用低功耗设计,适用于恶劣工况环境的远程遥测设备。适用于电池太阳能供电。(两款型号)

 

DRRTU10-SL DRRTU02-SL

 

     

产品特点:

  1. 低功耗、体积小、使用简单: 适用于电池太阳能供电的监测现场,减少供电成本。 支持远程固件升级,减少现场维护工作量。
  2. 系统集成能力强:产品提供多接口,支持多种国标平台及其协议,如水文、水务、环保平台。支持与多个系统平台实现无缝对接和集成。
  3. 产品兼容扩展性强:目前已与多个大品牌传感器联调并应用。并发支持多达8个RS485 接口的传感器。
  4. 效稳定的性能、精准的数据采集和传输能力:采集数据较低通信丢包率,确保数据完整。
  1. 超声波明渠流量计

是东日信息自主研发的一款超低功耗485总线明渠流量计。通过超声波技术直接测量水渠巴歇尔槽、三角堰等水堰槽液体高度,然后根据标准算法转换成相应的流量的一种测量方法。

产品特点:

  1. 测量范围:流量:1升/秒~10000升/秒(由配用的量水堰槽规格决定);
  2. 液位:传感器量程为3m,量程可设置。
  3. 准确度:≤1%
  4. 电压稳定性:≤1%
  5. 期间漂移:≤1%
  6. 盲区:0.25m
  7. 环境温度:-20~80ºC
  8. 相对湿度:≤90%RH非凝结
  9. 防护等级:不带显示器:IP68
  10. 工作电压:3.6~12V DC