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發(fā)展背景

智慧水務(wù)行業(yè)指的是以現(xiàn)代信息技術(shù)為基礎(chǔ)，為水務(wù)企業(yè)提供智能化的水務(wù)管理服務(wù)的領(lǐng)域。智慧水務(wù)的建設(shè)涉及大數(shù)據(jù)、云計(jì)算及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的結(jié)合，隨著“5G”時(shí)代的開(kāi)啟，“5G+智能+水務(wù)”的結(jié)合將是未來(lái)水務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)。

當(dāng)前我國(guó)人均供水能力僅為世界平均水平的1/4，單方水GDP產(chǎn)出僅為世界水平的1/3，農(nóng)業(yè)灌溉水有效利用系數(shù)僅為0.53左右，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家0.7-0.8的水平。傳統(tǒng)的水務(wù)存在浪費(fèi)嚴(yán)重、效率低下的缺陷，面對(duì)我國(guó)的水資源困境，推動(dòng)智慧水務(wù)的建設(shè)勢(shì)在必行。

方案概述

隨著5G正式商用以來(lái)，依托5G技術(shù)高帶寬、低時(shí)延、大連接的技術(shù)特性，將為智慧水務(wù)的發(fā)展帶來(lái)更優(yōu)的技術(shù)解決方案以及更加豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。

進(jìn)入2018年，我國(guó)水利信息自動(dòng)采集和水利信息網(wǎng)絡(luò)基本覆蓋，水利日常工作基本實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化。上海兆越面對(duì)新一輪信息技術(shù)出現(xiàn)的發(fā)展機(jī)遇，圍繞服務(wù)水務(wù)中心工作的目標(biāo)，構(gòu)建具有水務(wù)特色的，體現(xiàn)最新技術(shù)水平的智慧水務(wù)工程，為水務(wù)管理的精細(xì)化、智能化提供信息化技術(shù)支撐。

系統(tǒng)組成

智慧水務(wù)的系統(tǒng)由不同層構(gòu)成，主要包括感知傳輸層、數(shù)據(jù)平臺(tái)層和應(yīng)用支撐層。其中感知傳輸層主要負(fù)責(zé)采集和傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)平臺(tái)層主要用于數(shù)據(jù)匯集，應(yīng)用支撐層以各種專(zhuān)業(yè)模型為支撐，整合各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用。如何將感知層信息進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)感知層信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集、傳輸和存儲(chǔ)，形成完善的網(wǎng)絡(luò)體系是智慧水務(wù)系統(tǒng)建立的第一步。感知傳輸層設(shè)有水位站、雨量監(jiān)測(cè)站、閘門(mén)監(jiān)測(cè)站、泵站監(jiān)測(cè)站等，實(shí)現(xiàn)以智慧應(yīng)用為導(dǎo)向的數(shù)字水網(wǎng)管理新模式。

1.雨水情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

水雨情監(jiān)測(cè)站由水位計(jì)、遙測(cè)終端主機(jī)、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、防雷設(shè)施、通訊模塊等組成。采用最先進(jìn)的可視化雨量筒，可以在本地或遠(yuǎn)程看到雨量的數(shù)據(jù)和圖像，得到真實(shí)可靠的雨量數(shù)據(jù)，便于做出正確的決策?？梢暬炅客材茏詣?dòng)識(shí)別雨量并數(shù)字化，前端每分鐘采集雨量數(shù)據(jù)，本機(jī)記錄存儲(chǔ)并上傳服務(wù)器，每小時(shí)定時(shí)拍照一張雨量圖片本機(jī)存儲(chǔ)并上傳至服務(wù)器，作為歷史資料可供檢索查詢(xún)。

拓?fù)鋱D-雨水情況監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2.管道壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

管道壓力流量檢測(cè)系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，實(shí)施遠(yuǎn)程調(diào)度控制水流量。調(diào)度人員在監(jiān)測(cè)中心遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)整個(gè)管網(wǎng)的壓力及流量情況，以科學(xué)指揮啟停洪水、保障供水和管內(nèi)流量穩(wěn)定、根據(jù)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)爆管事故。管理人員可通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)時(shí)畫(huà)面信息、手機(jī)、短信等方式獲取報(bào)警信息。

拓?fù)鋱D-管道壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

3.閘門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)

閘門(mén)遠(yuǎn)程自動(dòng)控制系統(tǒng)主要分為監(jiān)測(cè)中心控制和閘門(mén)現(xiàn)場(chǎng)控制裝置兩部分。監(jiān)測(cè)中心由監(jiān)控計(jì)算機(jī)、軟件平臺(tái)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及應(yīng)用軟件組成；閘門(mén)現(xiàn)場(chǎng)控制裝置由監(jiān)測(cè)裝置、閘門(mén)控制箱、監(jiān)控、傳感傳輸通道等部分組成?？涩F(xiàn)場(chǎng)對(duì)閘門(mén)進(jìn)行控制也可遠(yuǎn)程通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行閘門(mén)啟閉的自動(dòng)化控制，能夠?qū)⑺?、流量、視頻畫(huà)面等與閘控系統(tǒng)集中顯示在一個(gè)監(jiān)控畫(huà)面中，使得遠(yuǎn)程操控更加可視，達(dá)到無(wú)人值守、統(tǒng)一調(diào)度的目標(biāo)。

拓?fù)鋱D-閘門(mén)監(jiān)控系統(tǒng)

4.泵站監(jiān)控系統(tǒng)

泵站監(jiān)控主要由采集控制主機(jī)、泵站控制柜、傳感器、控制管理軟件及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等組成，采用分層分布結(jié)構(gòu)，通過(guò)5G路由器接入綜合信息管理系統(tǒng)。河道取水泵站根據(jù)水廠內(nèi)水池水位自動(dòng)供水，保障水池適度蓄水，實(shí)行無(wú)人值守運(yùn)行。支持遠(yuǎn)程手動(dòng)控制水泵和閥門(mén)，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常時(shí)，可及時(shí)進(jìn)行人工干預(yù)。

拓?fù)鋱D-泵站監(jiān)控系統(tǒng)

5.電磁閥監(jiān)控系統(tǒng)

電磁閥監(jiān)測(cè)站由電磁閥、遙測(cè)終端主機(jī)、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、防雷設(shè)施、通信模塊等組成。視頻裝置采用數(shù)據(jù)疊加自動(dòng)拍照工業(yè)攝像機(jī)，視頻接入方式采用運(yùn)營(yíng)商5G的物聯(lián)卡APN網(wǎng)絡(luò)的方式接入，考慮流量的問(wèn)題，日常可采用按時(shí)圖片發(fā)送的方式，緊急時(shí)期可調(diào)用實(shí)時(shí)視頻。

拓?fù)鋱D-電磁閥監(jiān)控系統(tǒng)

項(xiàng)目特點(diǎn)

1、網(wǎng)絡(luò)情況>>

此項(xiàng)目的一個(gè)難點(diǎn)是通訊網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，因地理環(huán)境的原因，監(jiān)測(cè)點(diǎn)常處于村落，山間，河流等無(wú)固定寬帶的地方，拉取光纖困難，架設(shè)網(wǎng)橋的費(fèi)用又太高，所以采用5G 路由器MWG-3610進(jìn)行VPN虛擬專(zhuān)網(wǎng)的組網(wǎng)方式，使用手機(jī)卡上網(wǎng)通過(guò)APN接入點(diǎn)，將各個(gè)監(jiān)測(cè)站與監(jiān)控中心連接組成小型的VPN專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。

2、供電情況 >>

對(duì)大部分無(wú)法拉到市電的監(jiān)測(cè)點(diǎn)用太陽(yáng)能供電，在具備市電條件的地方可采用市電與太陽(yáng)能互補(bǔ)，使用的設(shè)備需要低功耗且能在室外潮濕的環(huán)境中使用。

3、防雷 >>

部分監(jiān)測(cè)點(diǎn)位位于相對(duì)空曠的區(qū)域，因此需要具備防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，以保障監(jiān)測(cè)站點(diǎn)設(shè)備的運(yùn)行安全。5G路由器MWG-3610可承載4KV的雷擊浪涌沖擊，符合本系統(tǒng)防雷保護(hù)的要求。

4、管理維護(hù) >>

因各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分散，人工管理成本高，所以需要遠(yuǎn)程控制維護(hù)。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)水位狀態(tài)、壓力不足、水質(zhì)超標(biāo)、設(shè)備故障、人員闖入等異常，滿(mǎn)足“無(wú)人值守”的設(shè)計(jì)思路，節(jié)省人力物力。

方案介紹

本系統(tǒng)采用5G路由器MWG-3610實(shí)現(xiàn)分布點(diǎn)位聯(lián)網(wǎng)，可向下兼容電信、聯(lián)通、移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)，支持多種VPN功能，將各個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)與監(jiān)控中心連接組成VPN專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施中，MWG-3610可裝入防水型設(shè)備箱內(nèi)，天線則伸出設(shè)備箱外，12V的供電標(biāo)準(zhǔn)可適用于太陽(yáng)能電源供電?？芍С諻EB、TELNET、SSH遠(yuǎn)程配置，實(shí)時(shí)采集各站點(diǎn)傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)5G VPN網(wǎng)絡(luò)將管道壓力、流量、閥門(mén)開(kāi)度值、水池水位、水質(zhì)環(huán)境等信息上傳至監(jiān)控中心。

方案優(yōu)勢(shì)

• 利用5G路由器實(shí)現(xiàn)分布點(diǎn)位聯(lián)網(wǎng)，將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和報(bào)警信息傳至監(jiān)控中心

• 大帶寬保障視頻監(jiān)控傳輸

• 工業(yè)級(jí)設(shè)備，適應(yīng)室外環(huán)境，保障應(yīng)用安全

• 使用VPN專(zhuān)網(wǎng)傳輸，保障網(wǎng)絡(luò)安全

• 遠(yuǎn)程控制維護(hù)，節(jié)省人力成本

• 滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性、可靠性、可維性、安全性等性能要求

產(chǎn)品介紹

• 全網(wǎng)通支持電信、聯(lián)通、移動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)
  

• 向下兼容電信、聯(lián)通、移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)

• 支持1個(gè)10G/1000M光口（WAN/LAN）

• 支持5個(gè)10/100/1000Mbps 網(wǎng)口

• 支持IEEE802.11a/b/g/n/ax,最高速率1800 Mbps

• 支持防火墻、NAT、ACL等安全策略功能

• 支持多種 VPN功能

• 卡軌式安裝，防護(hù)等級(jí)IP40，適用于工業(yè)環(huán)境

• 供電DC 12V