一、方案背景

為深入貫徹黨的十九屆會(huì)精神，強(qiáng)化水資源剛性約束, 嚴(yán)格取用水監(jiān)管，根據(jù)《水利部辦公廳關(guān)于做好2022年取水監(jiān)測(cè)計(jì)量體系建設(shè)有關(guān)工作的通知》（辦資管〔2021〕 346號(hào)）、《財(cái)政部關(guān)于提前下達(dá)2022年水利發(fā)展資金預(yù)算的通知》（財(cái)農(nóng)〔2021] 102號(hào)）和《水利部關(guān)于強(qiáng)化取水口取水監(jiān)測(cè)計(jì)量的意見(jiàn)》（水資管〔2021〕 188號(hào)），從2022年起，中央財(cái)政水利發(fā)展資金用于水資源管理的部分，重點(diǎn)支持地方開(kāi)展取水監(jiān)測(cè)計(jì)量體系建設(shè)，全面提升取水監(jiān)管基礎(chǔ)能力。加強(qiáng)取水管理是嚴(yán)格水資源源頭管控、強(qiáng)化水資源剛性約束的重要內(nèi)容。取水口取水監(jiān)測(cè)計(jì)量是取用水管理不可或缺的手段和重要基礎(chǔ)性工作。針對(duì)取水監(jiān)測(cè)計(jì)量覆蓋面不全、準(zhǔn)確度和在線(xiàn)率不高、信息平臺(tái)功能不完善、數(shù)據(jù)共享程度不足等問(wèn)題，要深入貫徹落實(shí)習(xí)總書(shū)記關(guān)于治水工作的重要論述，以滿(mǎn)足水資源管理需求為目的，以提高監(jiān)測(cè)計(jì)量覆蓋面、提升監(jiān)測(cè)計(jì)量數(shù)據(jù)質(zhì)量、加強(qiáng)監(jiān)測(cè)計(jì)量成果應(yīng)用為重點(diǎn)，堅(jiān)持系統(tǒng)觀(guān)念、依法依規(guī)、因地制宜、分類(lèi)推進(jìn)，完善水資源前端信息采集、傳輸系統(tǒng)及承接管理平臺(tái)，到2023年基本建成較為系統(tǒng)、完整的取水監(jiān)測(cè)計(jì)量體系，為實(shí)施水資源剛性約束制度，促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。

二、系統(tǒng)組成

取水口取水量監(jiān)測(cè)計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)傳感器（如水位計(jì)、流量計(jì)、閘位計(jì)、水質(zhì)傳感器、綜合氣象等裝置）進(jìn)行水利信息采集，利用計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)2G/3G/4G/5G、ZigBee、LoRa、NB-IoT等無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)等，對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、監(jiān)控中心及取水口信息中心之間進(jìn)行信息的傳輸，實(shí)現(xiàn)取水量信息采集、傳輸、處理，形成綜合數(shù)據(jù)庫(kù)。實(shí)現(xiàn)科學(xué)、及時(shí)和準(zhǔn)確的調(diào)配用水，達(dá)到節(jié)約用水，高產(chǎn)、高效的目的，保證了系統(tǒng)的安全，也為水資源的管理提供了基礎(chǔ)、有效的數(shù)據(jù)，提高了企業(yè)的管理水平和生產(chǎn)效率。取水口取水量監(jiān)測(cè)計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可分為三個(gè)部分，分別是前端采集站、數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。前端采集層：由流量計(jì)、水位計(jì)、報(bào)警器、通訊裝置、攝像頭、灌溉裝置、電動(dòng)閘閥等終端組成，提供數(shù)據(jù)采集和傳輸功能。

網(wǎng)絡(luò)傳輸層：傳感器采集的數(shù)據(jù)信息通過(guò)LoRa技術(shù)傳輸至云平臺(tái)進(jìn)行處理，再將結(jié)果由云平臺(tái)通過(guò)4G/5G技術(shù)傳輸至顯示終端。

云端平臺(tái)層：數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳至云平臺(tái)，云平臺(tái)會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合診斷分析，并借助WEB、APP、短信、電話(huà)等方式，隨時(shí)隨地向管理人員及終端推送信息。

應(yīng)用決策層：基于終端系統(tǒng)上顯示的數(shù)據(jù)和處理分析，各有關(guān)水行政主管部門(mén)根據(jù)取水水源、取水規(guī)模、取水用途、用水工藝、安裝環(huán)境以及計(jì)量器具型式等，綜合精準(zhǔn)測(cè)算，合理確定建設(shè)內(nèi)容和補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)。三、系統(tǒng)功能  

■數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)的地圖顯示、查看，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備的快速查詢(xún)顯示、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)展示、報(bào)警情況顯示及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線(xiàn)圖的實(shí)時(shí)展示，通過(guò)系統(tǒng)主界面的顯示功能，可以查看設(shè)備的位置、運(yùn)行狀態(tài)，掌握其流量、流速、液位、水質(zhì)、電量、電壓等信息。另外，地圖還支持視頻、液位、流量、流速、水質(zhì)自定義等多種顯示模式。■遠(yuǎn)程監(jiān)管平臺(tái)：取水區(qū)內(nèi)渠道、閘門(mén)、泵站等各類(lèi)工程和設(shè)施的信息錄入和管理，建立工程檔案。數(shù)據(jù)匯總，展示，分析，各項(xiàng)數(shù)值統(tǒng)計(jì)及分析，設(shè)置預(yù)警量自動(dòng)報(bào)警等、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，能做到5分鐘級(jí)的數(shù)據(jù)更新速率、該速率要用戶(hù)可調(diào)，并且可以實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于當(dāng)發(fā)現(xiàn)取水區(qū)有超標(biāo)情況時(shí)，系統(tǒng)在給管理員發(fā)出提示的同時(shí)可以自動(dòng)提高數(shù)據(jù)采集和傳輸頻率。要求有權(quán)限設(shè)置功能，數(shù)據(jù)的查看和平臺(tái)管理要有嚴(yán)格權(quán)限區(qū)分，并可實(shí)現(xiàn)用戶(hù)最高管理員可自定義權(quán)限。

■GIS地圖展示：可以提供以百度、谷歌二維或三維影像圖為背景，將監(jiān)測(cè)點(diǎn)的取水口時(shí)水情信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和歷史信息查詢(xún)功能，確保用水信息準(zhǔn)確、詳細(xì)。并進(jìn)行超限、超標(biāo)預(yù)警，提醒管理人員及時(shí)處理。同時(shí)平臺(tái)支持手機(jī)及PC等多種訪(fǎng)問(wèn)方式。

■設(shè)備統(tǒng)一管理：統(tǒng)一通訊協(xié)議，后續(xù)需要能夠提供接口，對(duì)于一些需要對(duì)外公布和數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)外傳。■遠(yuǎn)程控制功能：24小時(shí)取水區(qū)監(jiān)管，能根據(jù)客戶(hù)預(yù)設(shè)自動(dòng)預(yù)警，自動(dòng)報(bào)警，并預(yù)留與電磁閥等執(zhí)行器聯(lián)動(dòng)的功能，本方案也需在制作時(shí)設(shè)計(jì)閥門(mén)控制，實(shí)現(xiàn)當(dāng)超標(biāo)時(shí)，閥門(mén)對(duì)應(yīng)動(dòng)作的功能。

■取水計(jì)量：準(zhǔn)備在取水區(qū)各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)建立計(jì)量，計(jì)量方式需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境設(shè)計(jì)，需充分考慮計(jì)量現(xiàn)場(chǎng)情況。

■視頻監(jiān)控采集：同時(shí)每一處計(jì)量及監(jiān)測(cè)點(diǎn)需設(shè)置視頻監(jiān)控設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)情況與監(jiān)管平臺(tái)遠(yuǎn)程通訊對(duì)接。

■各職能部門(mén)之間數(shù)據(jù)通信在局域網(wǎng)內(nèi)完成；各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)與管理部門(mén)調(diào)度中心之間采用2G\3G\4G\5G\NB-IoT等無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

★支持水資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約(SZY206-2016)、水文監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約（SL651-2014)。

★實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)取水口流量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，遠(yuǎn)程管理用水戶(hù)。

★總覽測(cè)點(diǎn)分布情況，實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)出水口流量，便于管理者快速了解出水口現(xiàn)場(chǎng)情況并進(jìn)行管理。

★實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)取水口取水監(jiān)測(cè)，便于管理者掌握本區(qū)域水資源使用情況，實(shí)現(xiàn)水資源的合理調(diào)度和有效控制。

★遠(yuǎn)程查看用水戶(hù)用水記錄詳情，便于管理者對(duì)用水戶(hù)進(jìn)行用水和費(fèi)用管理。

★流量計(jì)異常、取水口取水低自動(dòng)告警，便于管理人員遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)狀況。五、系統(tǒng)意義

在工業(yè)、生活、服務(wù)業(yè)取水，地表水灌區(qū)，農(nóng)用灌溉機(jī)井等領(lǐng)域，要提高監(jiān)測(cè)計(jì)量覆蓋面；從準(zhǔn)確度、計(jì)量設(shè)施運(yùn)維、信息共享和功能提升等角度，進(jìn)一步提升監(jiān)測(cè)計(jì)量數(shù)據(jù)質(zhì)量；強(qiáng)化監(jiān)測(cè)計(jì)量成果在取水許可管理、生態(tài)流量管理、用水統(tǒng)計(jì)調(diào)查、水資源調(diào)查評(píng)價(jià)、地下水超采治理、最嚴(yán)格水資源管理考核等工作中的應(yīng)用，為相關(guān)部門(mén)提高有效的科學(xué)決策依據(jù)。