城市水资源实时监控管理系统应用

吴国栋

（中水三立数据技术股份有限公司 合肥 230031）

通过合理地配置城市水资源监控的结构，能够实现水资源的优化调度和配置，让水资源的管理变得更加科学和高效。可以通过运用遥感和自动测报技术来自动采集水务信息，并为城市水务事业的建设提供更加准确的信息支持。从实际情况看，只有通过对水资源管理进行全面的监控，才能够让水务管理更好地进行。目前，包括信息采集系统、水务公共信息平台和其他平台都会被运用于系统内部。本文主要对城市水资源实时监控和管理进行探讨。

1 研究背景

首先要具体分析国家水资源监控能力建设的特点，再有效地分析在系统建设的过程中出现的关键问题。可以以现有的监测信息平台为核心来突出水资源和信息平台建设的重点，更好地满足水资源信息监控管理的需要，从而更好地为决策提供有效支持。在建设的过程中应充分考虑到建设的开放性和可靠性，有效地设计符合系统的方案，让整个系统都能够变得更加安全可靠，并在实际建设的过程中具备必须的扩展性和前瞻性[1]。

2 实际项目分析

2.1 项目概况

通过充分应用国内外先进的物联网技术、云计算服务技术、网络信息技术、现代控制技术以及地理信息技术，建设技术先进、性能优越、能适应复杂条件并满足城市雨洪预警与减灾、水资源管理及水环境管理要求的综合管理系统，为决策部门在面临突发性洪水雨涝灾害和水污染事件时做出科学判断提供准确的信息，以支持决策部门选择合理可行、易于实施的调度方案和应急措施。

2.2 项目现状

智慧水利信息化系统现有网络主要由无线和有线二种数据传输网络组成，采用星形结构模式，包括GPRS无线传输网以及VPN专线网络，其中无线GPRS主要用于已建站点（水位、闸位、雨量或泵组）信息及数据上传至区数据中心，视频信息采集站点与区水利局之间则通过租用VPN专线实现现场视频图像信息传输，而街道与区水利局之间远程视频会商也是通过租用VPN专线实现会商图像及语音等信息传输。

防汛会商指挥中心通过千兆光纤与项目所在局服务器平台和局内网络系统链接，实现对所有闸站点信息采集与调度指令的下发，必要时实现远程控制。也可期间通过建设一系列的抗旱系统来对站内的各站点和视频站点有效地结合在一起。

3 建设城市水资源实时监控集成管理系统的主要措施

3.1 服务监视系统

服务监视系统是对所用于该系统的相关设备进行状态监视的统称。网络设备监视模块能够连接于网络内部的节点，从而在网络内部勾画出拓扑图[2]。其中，设备内部的冗余连接、备份连接和均衡负载连接都能够发挥出更大的作用。必要时可以为每台设备设置中文名称，以便更好地监视存在于网络中的设备、IP地址类型和厂商名称之类。

也可以通过运用数据库和其他存储设备来对系统覆盖区域内部的数据库和数据进行监控。如果发现受监控的数据库不能够提供正常服务，则系统会自动重启，并结合具体的情况来记录发生问题的时间和具体处理问题的方法，从而保证系统更好地运行。

3.2 工程维护管理系统

通过工程维护管理系统对整个工程的运行情况进行维护、日常养护和工程维修，可更好地增强工程的运行能力和维护能力。另外，也可以通过运用遥感监测技术实现工程维护管理系统实时记录和回传功能，并有效分析工程内部的基本情况，保证整个工程能够更加安全地运行。只有有效地集合工程运维、日常养护和工程维修等工作，并将数字化管理技术融合其中，才能够有效提高工程运维的管理效率。图1为工程运行养护管理系统的主要结构。

3.3 应急协同标绘系统

应急协同标绘系统主要包括如下几个方面的内容：第一，充分分析紧急事件来建立网络指挥系统，并让虚拟调度指挥室、程序共享和其他各项功能都能够更好地实现突破。广大使用者也可以突破地域的限制来实现面对面的交流。第二，系统能够和GIS系统相结合有效地提供态势描绘功能[3]。用户在同一虚拟指挥室内部就可以在地图上进行描绘。随着时代的发展，使用者可以更加重视数据表达能力和交互能力，其表现形式也可以从传统的单用户形式转向分布式应用的形式，用户可以在使用的过程中通过结合各自的需要来进行分工合作和交流协商。

因此，专业人员需要先分析GIS应用过程中用户的特点，再来采用合适的数据存储方式。目前，地理信息存储为协同标绘的基础。但是，与传统文件相关的单机文件格式已经不能够胜任计算机协同工作，这也会是当今GIS应用的发展方向。

3.4 完善中心硬件

在实际建设的过程中，只有充分地整合同一时期内部的设备才能够让整个信息化系统变得更加统一，内部的功能才能够更好地被发挥出来。其中管理部件、应用部件和存储部件内部自带的功能能够有效地解决水利建设过程中存在的不足。在建设的过程中有效地解决数据完整性、数据可靠性和系统扩展性问题，可更好地处理现代化管理的目标。

4 城市水资源实时监控管理与集成系统的重要作用

4.1 过滤和修复内部的监测数据

通过运用城市水资源实时监控系统，能够在第一时间修复一些异常的数据，并集中查找一些自动不报和漏报的数据。这样一个系统通过不断地更新和维护处理流程，就能够解决一些共享和统一性的问题。如果水位控制的过程一旦位于范围之外，专业人士就能够通过采用变幅控制策略实现自动报警，最终完成数据的过滤和修复。

4.2 对设备和系统内部的故障进行预警处理

当设备发生故障时，城市水资源实时监控系统就能够有效地进行智能预警。通过不同的颜色实现不同预警的级别和受影响的程度，对各类设备的运行状态进行有效管理[4]。必要时也可以先对有关感知信息进行关联性分析和处理，再将所有的信息统一发布于物联任务系统内部，从而有效地进行分发。这样才能够实现对设备和任务的统一管理，并保证整个系统都能够安全的运行。

4.3 有效地提升立体化的应急指挥能力

在运用城市水资源实时监控系统的过程中，可以发挥如下两点作用：第一，可以利用Web技术来充分地展示电子地图内部的情况，并更好地明确和查询站内的雨水信息和调度专题信息。第二，能够有效地支持查询过滤情况，并全程查看播放操作的状况。

5 结语

综上所述，本文结合实际案例分析了城市水资源实时监控系统的建设。可以看出，监控和管理系统是一项复杂的系统工程[5]，不仅牵涉面广，整体工作量也很大，且依托于终端信息采集、基础建设度高，所以需要运用足够的时间才能够让系统发挥更大作用。通过对城市水资源实时监控管理与集成系统的建设，能够实现包括“过滤和修复内部的监测数据”“对设备和系统内部的故障进行预警处理”和“有效地提升立体化的应急指挥能力”三重作用。

图1 工程运行养护管理系统结构图