取水口取水监测计量系统建设方案

一、方案背景

从2022年起，财政水利发展资金用于水资源管理的部分，重点支持地方开展取水监测计量体系建设，全面提升取水监管基础能力。加强取水管理是严格水资源源头管控、强化水资源刚性约束的重要内容。取水口取水监测计量是取用水管理不可或缺的手段和重要基础性工作。针对取水监测计量覆盖面不全、准确度和在线率不高、信息平台功能不完善、数据共享程度不足等问题，要深入贯彻落实总书记关于治水工作的重要论述，以满足水资源管理需求为目的，以提高监测计量覆盖面、提升监测计量数据质量、加强监测计量成果应用为重点，坚持系统观念、依法依规、因地制宜、分类推进，完善水资源前端信息采集、传输系统及承接管理平台，到2023年基本建成较为系统、完整的取水监测计量体系，为实施水资源刚性约束制度，促进生态文明建设和高质量发展提供有力支撑。

二、系统组成

取水口取水量监测计量监测系统是通过传感器（如水位计、流量计、闸位计、水质传感器、综合气象等装置）进行水利信息采集，利用计算机局域网2G/3G/4G/5G、ZigBee、LoRa、NB-IoT等无线通信网等，对监测点、监控中心及取水口信息中心之间进行信息的传输，实现取水量信息采集、传输、处理，形成综合数据库。实现科学、及时和准确的调配用水，达到节约用水，高产、高效的目的，保证了系统的安全，也为水资源的管理提供了基础、有效的数据，提高了企业的管理水平和生产效率。取水口取水量监测计量监测系统可分为三个部分，分别是前端采集站、数据传输、远程监控中心。

前端采集层：由流量计、水位计、报警器、通讯装置、摄像头、灌溉装置、电动闸阀等终端组成，提供数据采集和传输功能。

网络传输层：传感器采集的数据信息通过LoRa技术传输至云平台进行处理，再将结果由云平台通过4G/5G技术传输至显示终端。

云端平台层：数据实时传至云平台，云平台会对数据进行综合诊断分析，并借助WEB、APP、短信、电话等方式，随时随地向管理人员及终端推送信息。

应用决策层：基于终端系统上显示的数据和处理分析，各有关水行政主管部门根据取水水源、取水规模、取水用途、用水工艺、安装环境以及计量器具型式等，综合精准测算，合理确定建设内容和补助标准。

三、系统功能  

■数据实时监测：实现在线监测的地图显示、查看，包括监测设备的快速查询显示、监测数据展示、报警情况显示及监测数据曲线图的实时展示，通过系统主界面的显示功能，可以查看设备的位置、运行状态，掌握其流量、流速、液位、水质、电量、电压等信息。另外，地图还支持视频、液位、流量、流速、水质自定义等多种显示模式。

■远程监管平台：取水区内渠道、闸门、泵站等各类工程和设施的信息录入和管理，建立工程档案。数据汇总，展示，分析，各项数值统计及分析，设置预警量自动报警等、数据实时更新，能做到5分钟级的数据更新速率、该速率要用户可调，并且可以实现类似于当发现取水区有超标情况时，系统在给管理员发出提示的同时可以自动提高数据采集和传输频率。要求有权限设置功能，数据的查看和平台管理要有严格权限区分，并可实现用户最高管理员可自定义权限。

■GIS地图展示：可以提供以百度、谷歌二维或三维影像图为背景，将监测点的取水口时水情信息的实时监测和历史信息查询功能，确保用水信息准确、详细。并进行超限、超标预警，提醒管理人员及时处理。同时平台支持手机及PC等多种访问方式。

■设备统一管理：统一通讯协议，后续需要能够提供接口，对于一些需要对外公布和数据可以实现外传。

■远程控制功能：24小时取水区监管，能根据客户预设自动预警，自动报警，并预留与电磁阀等执行器联动的功能，本方案也需在制作时设计阀门控制，实现当超标时，阀门对应动作的功能。

■取水计量：准备在取水区各个监测点建立计量，计量方式需根据现场环境设计，需充分考虑计量现场情况。

■视频监控采集：同时每一处计量及监测点需设置视频监控设备，并实现监控现场情况与监管平台远程通讯对接。

■各职能部门之间数据通信在局域网内完成；各监测站点与管理部门调度中心之间采用2G\3G\4G\5G\NB-IoT等无线网络通信。

四、系统特点

★支持水资源监测数据传输规约(SZY206-2016)、水文监测数据传输规约（SL651-2014)。

★实时在线监测取水口流量数据，数据统计分析，远程管理用水户。

★总览测点分布情况，实时在线监测出水口流量，便于管理者快速了解出水口现场情况并进行管理。

★实时监测取水口取水监测，便于管理者掌握本区域水资源使用情况，实现水资源的合理调度和有效控制。

★远程查看用水户用水记录详情，便于管理者对用水户进行用水和费用管理。

★流量计异常、取水口取水低自动告警，便于管理人员远程实时掌握现场状况。

五、系统意义

在工业、生活、服务业取水，地表水灌区，农用灌溉机井等领域，要提高监测计量覆盖面；从准确度、计量设施运维、信息共享和功能提升等角度，进一步提升监测计量数据质量；强化监测计量成果在取水许可管理、生态流量管理、用水统计调查、水资源调查评价、地下水超采治理、最严格水资源管理考核等工作中的应用，为相关部门提高有效的科学决策依据。