一款水政监察动态管理系统的方案与实现

摘 要：利用现代信息技术实现对河道溪流某些特定内容进行动态管理，将改变现今水政监察的被动工作方式，能够主动发现问题，及时遏制水事违规违法行为，把违法事件消除在萌芽状态，保护水资源，保护生态环境，更好地为水利事业的运作保驾护航。文章就动态监管系统的工作原理和技术路线以及所能带来的社会效益进行了深入的研究。

关键词：水政监察；动态管理；方案

前言

惠安县地处福建东南沿海，境内分布着四大溪流，滩浅水缓，沙质丰优，长期以来非法采砂破坏河床的现象十分猖獗，侵损河岸污染河道的事件也时有发生，这给水政监管带来很大的压力。由于未能及时发现，故很难有效治理，违法者往往采用突击的形式“作案”，监管人员到来后则遁去，与执法者玩起“躲迷藏”，盗采者因此而屡屡得逞，危害巨大。如何杜绝此类似事件的发生，一直是地方政府考虑的重要问题之一。若能在其“作案”之初则给予立即监管，把非法盗采和侵损河床河岸的行为消灭在萌芽状态，那么此类事件的发生率将大幅降低。据此思路，本文提出的应用信息遥感技术——水政监察动态管理平台，对河道的重要部位进行实时监控，及时拍照、摄像，使得非法侵损河道、非法采砂等违法行为无处遁形。此外，管理平台还兼顾有河道受自然灾害威胁预警之保护功能。以下介绍水政监察动态管理平台的构造、原理以及其技术要求等内容。

1 系统组成

水政监察动态管理平台信息遥感技术主要由水文监测（雨量、水位、流量）和视频监控以及信息传输三个部分组成。通过现场检测到的各种数据的变化进行分析，最后综合判断现场出现的状况：是自然灾害对河岸的威胁，还是人为非法采砂或对河岸河床、植被的侵损，进而作出采取相应行动的决定，有效保护水利工程设施，杜绝非法破坏行为。

1.1 雨量计

雨量计采用翻斗式雨量计，雨量每增加1mm即雨量计输出一个电信号，送至终端机上转换为数据信号，最后经手机模块转变为一个代表雨量数值的射频信号向外界发射（短信或GPRS信号）。

1.2 水位计

水位计采用气泡式水位计，其水位传感头安装在河流或水库中，每当水位增加或减少一定数值（可按需设定，如5cm等），即气泡水位计输出一个能反映水位的电信号，送至终端机上转换为数据信号，再经手机模块转变为一个代表水位数值的射频信号向外界发射（短信或GPRS信号），最后借助移动通信把信息传输至机房控制中心。

1.3 流量计

流量计安装在河流某中能反映某种典型信息的重要河段，每当河流流量发生变化，且变化量超过某设定的数值时，流量计即输出一个相应的电信号，并送至终端机上转换为数据信号，再经手机模块转变为一个代表流量数值的射频信号向外界发射（短信或GPRS信号），最后借助移动通信把信息传输至机房控制中心。

1.4 视频监控

视频监控由红外摄像头和控制云台与微波视频传输系统等组成，现场视频图像将通过摄像头转换成视频信号再经过微波发射装置，把反映现场情景的视频图像信号传输至单位里的机房控制中心。

1.5 支持设备

监控现场所有传感设备的工作都依赖于一个共同的支持系统，那就是电源供给系统，它由太阳能电池板和蓄电池及充电设备等组成，夜间或阴雨天时，由蓄电池供电，白天由太阳能向蓄电池充电，这样，电能就能一直保持下去，保持一段相当长的时间，蓄电池至少可以使用5年。

2 监控原理

通过获取来自雨量计、水位计、流量计及视频监控这些传感设施的各种数据图像，即可进行综合分析，判断所保护的河段是否正在遭受人为的破坏（包括非法采砂、侵损河岸河床等）或正受自然灾害的威胁或破坏，从而作出正确行动的决定。

2.1 雨量水位流量监控

当监测点附近下大雨且雨量达到一定预警数值时，河水水位也必将跟着上涨，来自水位传感器的水位数值将不断增加，当水位增加达到一定的预警值时，且雨量值仍在不断攀升，则预示着被监测段的河岸可能会受洪水的威胁，此时指挥中心就会作出决定，通知做好该河段的防护工作，包括加密巡护，做好加固抢险的准备。此外，当检测段河流水位低至一定程度时，其不远的上游就可能出现干涸，人为非法采砂现象就会增多，此时就需要加强巡查，把非法采砂破坏河床的事件消灭在萌芽状态，提高巡查效率。同样，当被监测河段水位增加到一定程度时，就必须注意巡查，以防采砂船的侵扰。同理流量数据也同样能够反映出河道的水量多寡，通过掌握流量与水量的关系，即能有效地判断出非法采砂和破坏河道事件发生的几率大小。

2.2 视频监控

利用视频摄像头对重要河段重要区域进行全天候的视频监控，能够有效地远程监控被监控的区域是否有违法水事案件、入河排污、河道污染等事件的发生。视频摄像头把现场场景转换成视频信号，传输至视频处理中心，再加载至射频信号中，通过微波传送，把加载有视频信息的微波信号发送至指挥中心的微波接收装置上，再输送至计算机的数据处理中心，经信息图像处理软件处理后在显示屏上还原出相应的视频场景，值守人员通过监控图像即可及时发现侵损河岸河床以及非法采砂等违法行为。

3 技术指标

3.1 水位计：量程0-15m，精度+5mm，分辨率1mm/0.1mBar；测量间隔1min-24h。

3.2 雨量计：分辨率1mm，雨强测量范围0-4/min，允许通过最大雨强8mm/min。

3.3 太阳能板：工作电压≥16V，工作电流≥2A，峰值功率40W。

3.4 蓄电池：12V，100Ah；浮充寿命≥5年。

3.5 视频摄像：200万像素，旋转角度水平0-360°，垂直0-105°，

水平视角55.4-2.9度（广角-远望），焦距20倍光学变焦。

3.6 遥测终端机：雨量范围0-9999mm，可循环，水位0-4095cm，信源编码BCD，信道编码BCH，数据传输模式采用异步传输，工作电源12V，静态电流≤2.5mA。

3.7 GPRS/GSM/CDMA模块：工频支持双频GSM/GPRS，发射功率2W（900MHz），功耗≤150mA（工作），静态功耗≤10Ma。

4 结束语

据不完全统计，每年遭受盗采的河沙以及河床河岸遭受破坏的损失达到上千万元之多，其社会危害所造成的损失更是巨大。而水政监察动态管理系统的推广应用，变被动管理为主动管理，及时遏制水事违法事件的发生。随着系统布点的增多，水政监管工作将有了质的飞跃，增强执法能力，减少盲目“疲劳作战”的无用功，提高执法效率，每年可遏制非法采砂事件50起以上，减少大量水土流失，减少河流污染以及侵占破坏河道河岸的事件发生，由此所产生的效益非常巨大，所带来的社会效益更是不可估量。

参考文献

[1]陈敏，张仁陵.水雨情自动测报系统[J].中国水利，2007（11）.

[2]蔡孝燕，李伯全，孙林林.水文信息自动测报系统[J].南京信息工程大学学报（自然科学版），2011（5）.

作者简介：林菁（1965，10-），女，籍贯：泉州市惠安县，工作单位：惠安县水利局，研究方向：水资源管理与保护，大专学历，助理工程师。endprint