本方案旨在利用RTU遥测终端机、水利网关、工业路由器、雷达流量计、雷达流速仪、GNSS接收机、雷达水位计雨量计等设备,并结合设备管理平台、智慧水利平台和智慧水利看板等软件系统,构建一套完整的智慧水利解决方案。通过该方案,可实现水利设施的实时监测、远程控制、数据采集与分析、可视化展示等功能,大幅提升水利管理的智能化水平。
(来源：key-iot.com.cn)
二、系统架构
本方案采用分层架构设计,主要包括感知层、网络层、平台层和应用层。
感知层:由各类传感器和监测设备组成,包括雷达水位计、雨量计、雷达流速仪、GNSS接收机等,负责采集水位、流量、位置等各类数据。
2. 网络层:由RTU遥测终端机、水利网关、工业路由器等设备组成,负责将感知层采集的数据进行本地处理和存储,并通过有线或无线网络将数据传输到平台层。
3. 平台层:由设备管理平台和智慧水利平台组成,负责对接入的设备进行管理,并对采集的数据进行存储、分析和处理,实现各类业务应用。
4. 应用层:由智慧水利看板等应用组成,负责将平台层的数据进行可视化展示,并提供用户交互界面,方便管理人员进行查询、分析和决策。
三、数据流设计
感知层设备采集各类监测数据,并通过RS485、Modbus等通信协议将数据传输到RTU。
支持标准水文、水资源协议 包含：SL/T427-2021《水资源监测数据传输规约》
·SL/T651-2014《水文监测数据通信规约》
·SZY206-2016《水资源监测数据传输规约》
·SL/T812.1-2021《水利监测数据传输规约》
2. RTU对接收的数据进行解析、存储,并通过水利网关将数据上传到平台层。
3. 水利网关可对数据进行协议转换和安全加密,并通过4G、NB-IoT等无线网络或以太网将数据传输到平台层。
4. 设备管理平台接收并存储设备数据,并将数据推送到智慧水利平台进行分析处理。
5. 智慧水利平台对接收的数据进行清洗、存储、分析和挖掘,并将结果通过API接口或消息队列推送到应用层。
6. 智慧水利看板从智慧水利平台获取数据,并进行图表渲染和展示,供管理人员查看和分析。
四、部署实施
设备选型:根据监测对象和环境特点,选择合适的传感器和采集设备,如雷达水位计、雨量计、流速仪等。
2. 网络规划:根据设备分布和数据传输需求,规划RTU、水利网关和工业路由器的部署位置和网络拓扑。
3. 平台搭建:根据业务需求,搭建设备管理平台和智慧水利平台,并进行必要的二次开发和定制。
4. 看板开发:根据展示需求,开发智慧水利看板,并与智慧水利平台进行数据对接和联调测试。
5. 设备安装:由专业人员进行现场勘查,确定设备安装位置和方案,并进行设备安装、调试和验收。
6. 系统联调:对各层级的软硬件系统进行联合调试,确保数据传输、处理和展示的准确性和稳定性。
7. 培训与运维:提供必要的技术培训和操作培训,并制定完善的系统运维方案,确保系统的可持续运行。
五、关键考量
1. 设备选型时,需充分考虑设备的测量精度、稳定性、电源供给、防护等级等因素,确保设备能够适应恶劣的水利环境。
2. 网络规划时,需合理设计网络拓扑和冗余路径,提高网络的可靠性和可用性。
3. 平台搭建时,需充分考虑数据安全、并发性能、扩展性等因素,满足业务增长需求。
4. 系统联调时,需重点关注数据一致性和实时性,确保监测数据能够准确、及时地展示给管理人员。
5. 培训与运维时,需制定完善的管理制度和应急预案,确保出现故障时能够快速响应和恢复。
通过以上方案,可构建一套全面、可靠、高效的智慧水利系统,实现水利设施的智能化管控,为水利管理决策提供有力支撑。
