从“治理”到“智理”，兆越赋能水务智慧生态

时间：2023-05-31

发展背景

智慧水务行业指的是以现代信息技术为基础，为水务企业提供智能化的水务管理服务的领域。智慧水务的建设涉及大数据、云计算及移动互联网等新技术的结合，随着“5G”时代的开启，“5G+智能+水务”的结合将是未来水务的发展趋势。

当前我国人均供水能力仅为世界平均水平的1/4，单方水GDP产出仅为世界水平的1/3，农业灌溉水有效利用系数仅为0.53左右，远低于发达国家0.7-0.8的水平。传统的水务存在浪费严重、效率低下的缺陷，面对我国的水资源困境，推动智慧水务的建设势在必行。

方案概述

随着5G正式商用以来，依托5G技术高带宽、低时延、大连接的技术特性，将为智慧水务的发展带来优质的技术解决方案以及更加丰富的应用场景。

进入2018年，我国水利信息自动采集和水利信息网络基本覆盖，水利日常工作基本实现计算机化。上海兆越面对新一轮信息技术出现的发展机遇，围绕服务水务中心工作的目标，构建具有水务特色的，体现新技术水平的智慧水务工程，为水务管理的精细化、智能化提供信息化技术支撑。

系统组成

智慧水务的系统由不同层构成，主要包括感知传输层、数据平台层和应用支撑层。其中感知传输层主要负责采集和传输数据，数据平台层主要用于数据汇集，应用支撑层以各种专业模型为支撑，整合各种业务系统应用。如何将感知层信息进行传输，实现感知层信息的实时动态采集、传输和存储，形成完善的网络体系是智慧水务系统建立的第一步。感知传输层设有水位站、雨量监测站、闸门监测站、泵站监测站等，实现以智慧应用为导向的数字水网管理新模式。

1.雨水情况监测系统

水雨情监测站由水位计、遥测终端主机、太阳能供电系统、防雷设施、通讯模块等组成。采用先进的可视化雨量筒，可以在本地或远程看到雨量的数据和图像，得到真实可靠的雨量数据，便于做出正确的决策。可视化雨量筒能自动识别雨量并数字化，每分钟采集雨量数据，本机记录存储并上传服务器，每小时定时拍照一张雨量图片本机存储并上传至服务器，作为历史资料可供检索查询。

拓扑图-雨水情况监测系统

2.管道压力监测系统

管道压力流量检测系统采用远程监测，实施远程调度控制水流量。调度人员在监测中心远程监测整个管网的压力及流量情况，以科学指挥启停洪水、**供水和管内流量稳定、根据检测到的数据及时发现和预测爆管事故。管理人员可通过远程监控，实时画面信息、手机、短信等方式获取报警信息。

拓扑图-管道压力监测系统

3.闸门监控系统

闸门远程自动控制系统主要分为监测中心控制和闸门现场控制装置两部分。监测中心由监控计算机、软件平台、计算机网络平台及应用软件组成；闸门现场控制装置由监测装置、闸门控制箱、监控、传感传输通道等部分组成。可现场对闸门进行控制也可远程通过计算机进行闸门启闭的自动化控制，能够将水位、流量、视频画面等与闸控系统集中显示在一个监控画面中，使得远程操控更加可视，达到无人值守、统一调度的目标。

拓扑图-闸门监控系统

4.泵站监控系统

泵站监控主要由采集控制主机、泵站控制柜、传感器、控制管理软件及监控网络等组成，采用分层分布结构，通过5G路由器接入综合信息管理系统。河道取水泵站根据水厂内水池水位自动供水，**水池适度蓄水，实行无人值守运行。支持远程手动控制水泵和阀门，当系统出现异常时，可及时进行人工干预。

拓扑图-泵站监控系统

5.电磁阀监控系统

电磁阀监测站由电磁阀、遥测终端主机、太阳能供电系统、防雷设施、通信模块等组成。视频装置采用数据叠加自动拍照工业摄像机，视频接入方式采用运营商5G的物联卡APN网络的方式接入，考虑流量的问题，日常可采用按时图片发送的方式，紧急时期可调用实时视频。

拓扑图-电磁阀监控系统

项目特点

1、网络情况>>

此项目的一个难点是通讯网络问题，因地理环境的原因，监测点常处于村落，山间，河流等无固定宽带的地方，拉取光纤困难，架设网桥的费用又太高，所以采用5G 路由器MWG-3610进行*虚拟专网的组网方式，使用手机卡上网通过APN接入点，将各个监测站与监控中心连接组成小型的***网络进行数据通讯。

2、供电情况 >>

对大部分无法拉到市电的监测点用太阳能供电，在具备市电条件的地方可采用市电与太阳能互补，使用的设备需要低功耗且能在室外潮湿的环境中使用。

3、防雷 >>

部分监测点位位于相对空旷的区域，因此需要具备防雷保护设计，以**监测站点设备的运行安全。5G路由器MWG-3610可承载4KV的雷击浪涌冲击，符合本系统防雷保护的要求。

4、管理维护 >>

因各监测点位分散，人工管理成本高，所以需要远程控制维护。本系统的设计可及时发现水位状态、压力不足、水质**标、设备故障、人员闯入等异常，满足“无人值守”的设计思路，节省人力物力。

方案介绍

本系统采用5G路由器MWG-3610实现分布点位联网，可向下兼容电信、联通、移动4G网络，支持多种*功能，将各个监测站点与监控中心连接组成***网络。在现场实施中，MWG-3610可装入防水型设备箱内，天线则伸出设备箱外，12V的供电标准可适用于太阳能电源供电。可支持WEB、TELNET、SSH远程配置，实时采集各站点传感器数据通过5G *网络将管道压力、流量、阀门开度值、水池水位、水质环境等信息上传至监控中心。