一、方案背景

為深入貫徹黨的十九屆會精神，強化水資源剛性約束, 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)測計量體系建設(shè)有關(guān)工作的通知》（辦資管〔2021〕 346號）、《財政部關(guān)于提前下達(dá)2022年水利發(fā)展資金預(yù)算的通知》（財農(nóng)〔2021] 102號）和《水利部關(guān)于強化取水口取水監(jiān)測計量的意見》（水資管〔2021〕 188號），從2022年起，中央財政水利發(fā)展資金用于水資源管理的部分，重點支持地方開展取水監(jiān)測計量體系建設(shè)，全面提升取水監(jiān)管基礎(chǔ)能力。加強取水管理是嚴(yán)格水資源源頭管控、強化水資源剛性約束的重要內(nèi)容。取水口取水監(jiān)測計量是取用水管理不可或缺的手段和重要基礎(chǔ)性工作。針對取水監(jiān)測計量覆蓋面不全、準(zhǔn)確度和在線率不高、信息平臺功能不完善、數(shù)據(jù)共享程度不足等問題，要深入貫徹落實習(xí)總書記關(guān)于治水工作的重要論述，以滿足水資源管理需求為目的，以提高監(jiān)測計量覆蓋面、提升監(jiān)測計量數(shù)據(jù)質(zhì)量、加強監(jiān)測計量成果應(yīng)用為重點，堅持系統(tǒng)觀念、依法依規(guī)、因地制宜、分類推進，完善水資源前端信息采集、傳輸系統(tǒng)及承接管理平臺，到2023年基本建成較為系統(tǒng)、完整的取水監(jiān)測計量體系，為實施水資源剛性約束制度，促進生態(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)測計量監(jiān)測系統(tǒng)是通過傳感器（如水位計、流量計、閘位計、水質(zhì)傳感器、綜合氣象等裝置）進行水利信息采集，利用計算機局域網(wǎng)2G/3G/4G/5G、ZigBee、LoRa、NB-IoT等無線通信網(wǎng)等，對監(jiān)測點、監(jiān)控中心及取水口信息中心之間進行信息的傳輸，實現(xiàn)取水量信息采集、傳輸、處理，形成綜合數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)科學(xué)、及時和準(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)測計量監(jiān)測系統(tǒng)可分為三個部分，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、水位計、報警器、通訊裝置、攝像頭、灌溉裝置、電動閘閥等終端組成，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LoRa技術(shù)傳輸至云平臺進行處理，再將結(jié)果由云平臺通過4G/5G技術(shù)傳輸至顯示終端。

云端平臺層：數(shù)據(jù)實時傳至云平臺，云平臺會對數(shù)據(jù)進行綜合診斷分析，并借助WEB、APP、短信、電話等方式，隨時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)境以及計量器具型式等，綜合精準(zhǔn)測算，合理確定建設(shè)內(nèi)容和補助標(biāo)準(zhǔn)。三、系統(tǒng)功能  

■數(shù)據(jù)實時監(jiān)測：實現(xiàn)在線監(jiān)測的地圖顯示、查看，包括監(jiān)測設(shè)備的快速查詢顯示、監(jiān)測數(shù)據(jù)展示、報警情況顯示及監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線圖的實時展示，通過系統(tǒng)主界面的顯示功能，可以查看設(shè)備的位置、運行狀態(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：取水區(qū)內(nèi)渠道、閘門、泵站等各類工程和設(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，各項數(shù)值統(tǒng)計及分析，設(shè)置預(yù)警量自動報警等、數(shù)據(jù)實時更新，能做到5分鐘級的數(shù)據(jù)更新速率、該速率要用戶可調(diào)，并且可以實現(xiàn)類似于當(dāng)發(fā)現(xiàn)取水區(qū)有超標(biāo)情況時，系統(tǒng)在給管理員發(fā)出提示的同時可以自動提高數(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)的查看和平臺管理要有嚴(yán)格權(quán)限區(qū)分，并可實現(xiàn)用戶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)測點的取水口時水情信息的實時監(jiān)測和歷史信息查詢功能，確保用水信息準(zhǔn)確、詳細(xì)。并進行超限、超標(biāo)預(yù)警，提醒管理人員及時處理。同時平臺支持手機及PC等多種訪問方式。

■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，對于一些需要對外公布和數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)外傳。■遠(yuǎn)程控制功能：24小時取水區(qū)監(jiān)管，能根據(jù)客戶預(yù)設(shè)自動預(yù)警，自動報警，并預(yù)留與電磁閥等執(zhí)行器聯(lián)動的功能，本方案也需在制作時設(shè)計閥門控制，實現(xiàn)當(dāng)超標(biāo)時，閥門對應(yīng)動作的功能。

■取水計量：準(zhǔn)備在取水區(qū)各個監(jiān)測點建立計量，計量方式需根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境設(shè)計，需充分考慮計量現(xiàn)場情況。

■視頻監(jiān)控采集：同時每一處計量及監(jiān)測點需設(shè)置視頻監(jiān)控設(shè)備，并實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場情況與監(jiān)管平臺遠(yuǎn)程通訊對接。

■各職能部門之間數(shù)據(jù)通信在局域網(wǎng)內(nèi)完成；各監(jiān)測站點與管理部門調(diào)度中心之間采用2G\3G\4G\5G\NB-IoT等無線網(wǎng)絡(luò)通信。

四、系統(tǒng)特點

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

★實時在線監(jiān)測取水口流量數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，遠(yuǎn)程管理用水戶。

★總覽測點分布情況，實時在線監(jiān)測出水口流量，便于管理者快速了解出水口現(xiàn)場情況并進行管理。

★實時監(jiān)測取水口取水監(jiān)測，便于管理者掌握本區(qū)域水資源使用情況，實現(xiàn)水資源的合理調(diào)度和有效控制。

★遠(yuǎn)程查看用水戶用水記錄詳情，便于管理者對用水戶進行用水和費用管理。

★流量計異常、取水口取水低自動告警，便于管理人員遠(yuǎn)程實時掌握現(xiàn)場狀況。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)用灌溉機井等領(lǐng)域，要提高監(jiān)測計量覆蓋面；從準(zhǔn)確度、計量設(shè)施運維、信息共享和功能提升等角度，進一步提升監(jiān)測計量數(shù)據(jù)質(zhì)量；強化監(jiān)測計量成果在取水許可管理、生態(tài)流量管理、用水統(tǒng)計調(diào)查、水資源調(diào)查評價、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)部門提高有效的科學(xué)決策依據(jù)。