小型水库雨水情测报和安全监测设施实施方案

水库，一般的解释为“拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，可以利用来灌溉、发电、防洪和养鱼。”它是指在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊。水库建成后，可起防洪、蓄水灌溉、供水、发电、养鱼等作用。有时天然湖泊也称为水库（天然水库）。水库规模通常按库容大小划分，分为小型、中型、大型等。

中国大陆地貌自西向东呈三个巨大地貌台级逐级急剧降低，目前我国已经基本建成了江河防洪、城乡供水、农田灌溉等水利基础设施体系，为全面建成小康社会提供了坚实的支撑，主要体现在三个方面。第一，基本建成了流域防洪工程体系，大江大河干流基本具备了防御新中国成立以来发生最大洪水的能力。截至目前，全国已经建成了98000多座水库，总库容8983亿立方米。修建的各类河流堤防43万公里，开辟了98处国家蓄滞洪区，总容积达到了1067亿立方米。第二，经济社会用水保障能力和水平得到大幅度提升。相继建成了南水北调东线、中线一期工程和其他一大批跨流域、跨区域调水工程，全国水资源配置和城乡供水体系逐步得到完善。现在年供水能力达到了8500亿立方米，城市多水源的供水保障体系日渐完善，农村自来水普及率由“十三五”初期的76%提高到现在的83%。第三，生态系统保护治理成效显著。实施了黄河中上游、长江上中游、京津风沙源、东北黑土区、西南岩溶地区石漠化等国家水土流失重点防治工程，大规模推进坡耕地整治和清洁小流域治理，水土流失强度明显减轻，严重的水土流失状况得到有效遏制。

我国水库大多修建于上世纪六、七十年代，水库设计标准低、配套监测设施不完善，缺乏主要的监测设施。长期以来，小型水库由于缺乏管理机构、管理人员和维修养护经费，原有的雨水情测报和安全监测设施得不到及时维护，大多数设施老化损毁严重，雨水情测报和安全监测工作无法正常开展，雨水情和安全监测数据不能及时收集、上报，对有问题的数据不能进行必要的比测、选测、复测，并对数据进行相应的分析，校对数据的可靠性及其变化规律。特别是高 水位运行时，不能及时发现问题或者对异常规律不能及时上报，导致管理部门难以实时了解大坝安全运行状况，大多数小型水库缺乏完善的雨水情测报和安全监测设施。监测站网和安全监测设施布设密度严重不足，基础设施建设标准低且不统一，监测仪器选型不合适，设备陈旧老化，埋设安装不规范，监测手段落后，测洪能力低下，难以及时准确地掌握库区雨水情变化及大坝安全情况，雨水情和安全监测信息采集尚未形成体系，水位监测及渗流压力监测仍以人工监测为主，监测信息不能自动接收且标准不统一，基础性信息也存在采集不规范、覆盖不全等问题。小型水库点多面广、地处偏远，雨水情测报和监测设施通讯协议数据编码标准不统一，数据处理方式不同，缺乏省市县监测平台，导致信息不能共享。

因些，针对对水库的智慧监测管理系统应运而生。

水库大坝智能安全监测预警系统主要运用北斗高精度卫星定位系统GNSS、坝体深部位移倾斜监测技术、坝体内部渗流渗压监测技术、库区水位水流监测技术等，结合雨量监测等环境监测设备，在坝体表面和坝体深部设立监测站，全天候实时采集水库坝体的位移、沉降、倾斜、浸润线、库区水位等各类监测数据，通过设置相应报警阈值，与分级自动发送信息报警等综合手段，对水库大坝进行全天候自动化监测预警。水库自动化监测系统适用于水利管理部门远程监测水库的水位、降雨量等实时数据，同时支持远程图像监控，为保障水库的适度蓄水和安全度汛提供了准确、及时的现场信息。
      深圳市圣凯安科技有限公司水库自动化监测系统做到了水库水雨情的实时监测、实现了水库的信息化管理，在保护人民生命、财产安全方面发挥了重大作用。

建设标准

根据水利部颁布的《水文站网规划技术导则》SL34 及《水位观测标准》（GB/T50138-2010）、《降水量观测规范》SL21-2015 的规定，结合本项目监测需求与特点，小型水库库水位、雨量监测需符合22如下要求：

（1）设置 1 组人工观测水尺和 1 个自动监测站点，满足人工观测和比测校核要求；

（2）水位量程应高于坝顶高程、低于水库死水位 0.5m。

（3）人工观测水尺一般沿大坝上游坝面布设，相邻两只水尺的观测范围需有 0.1～0.2m 的重合，当风浪较大时，重合部分可适当放大至 0.4m。有条件的可在入水的直立式永久建筑物上设立水尺牌。

（4）本着经济实用原则，按照各水库场地条件，库水位自动监测设施优先选用雷达或气泡压力式设备监测水位，水库具有自记井平台条件下可采用浮子式水位计。

（5）水位自动监测设施宜设置在上游坝坡坝面、岸坡稳固处或其他永久建筑物上，能准确、灵敏反映水库的库容变化，且满足水面平稳、风浪或泄流影响小、便于安装和观测要求。

（6）为便于管理，充分实现设备资源使用最大化，坝上遥测雨量站宜设立于水位计台顶端，与水位计实现北斗、RTU 及附属设施共享。

（7）雨量计为翻斗式分辨率为 0.5mm，遥测终端机可靠性指标MTBF 应不低于 25000 小时。

设施设计

（1）直立式水尺

直立水尺由水尺板、水尺桩和水尺桩基础等部分组成。水尺桩采用镀锌钢管，水尺桩设置应与水面垂直，并高于坝顶高程 0.5m，低于水库死水位 0.5m；同一组水尺应设置在同一断面线上，相邻两支水尺的观测范围应有 0.2m 的重合。

（2）雷达式水位计安装平台

雷达式式水位计安装平台由钢管支架及基础两部分组成，钢管支架由立支架、横支架、转动轴套等组成。具体采用的形式可参照图 1-1～图 1-3，各形式尺寸依据现场情况而定。

图 1-1 雷达水位计平台形式

图 1-2 雷达水位计平台形式 II—支架

图 1-3 雷达水位计平台形式 II—附属设施立杆

（3）气泡压力式水位计安装平台

气泡压力式水位计设施由仪器安置平台、通气管、遥测终端机、附属装置组成。仪器安置平台：用于安装仪器设备，以满足仪器设备的使用要求，布置于防洪水位以上临河的位置。具体布设形式可参照下图：

图 1-4 气泡压力式水位计平台示意图

设备功能和技术指标

（1）雷达水位计 

1）传感器

量程：不小于 30ｍ；

模拟信号输出：4--20mA；

数字信号输出：RS—485；

分辨率：1cm（全量程）；

精度：±1cm；

工作温度：-20℃～60℃；

电源：9.6VDC～28VDC。

2）数据采集终端（遥测终端机 RTU，坝上雨量、水位及视频图

像共用）

①功能 

可外接增量式（翻斗式）雨量传感器、浮子式水位计、雷达水位

计、视频图像等传感器；

可按照 RS485，SD-12，BCD 码、二进制码、格雷码格式接收信

息，具有 4 个外接串行端口；

可实现 GSM、GPRS、北斗方式的发送和接收传输功能；

具有定时自检发送功能；

支持休眠唤醒工作方式，达到降低测站功耗；

具有死机自动复位功能；

具有站址设定的功能；

具有发送前导时间设定；

具有存贮转发功能；

能够通过软件设置（包括远程设置）数据传输体制、数据报送频次等；

具有掉电数据保护功能；

能存储一年的原始水情数据，RTU 固态存储器，容量不小于 4MB；支持 Micro SD(即 TF 卡)/Micro SDHC/Micro SDXC 卡扩充，存储视频/图像数据。

具有实时时钟校准功能，每天定时接收分中心实时时钟广播，并自动进行时钟校准；

具有数据人工置入和直观现场显示功能。以便在特殊情况下采用。

采用“人工置数”可将人工测量参数通过人工置数方式发送给省中心、分中心；可设置参数：现场设置本站站号、水位基值、雨量初值参数。同时显示这些参数及蓄电池当前容量、日期和时间等；

为有效的防止雷电的破坏及外部电磁信号的影响，报汛站数据采集终端设备 RTU 的所有外部接口应具有光电隔离能力；

具有硬件或软件“调试开关”。当设备在安装调试或维护维修时，

把“调试开关”置在“调试”位置，此时随机输入的数据应以“调试置数”的报文格式发出，以便水文实验站区别处理，避免干扰数据库。

②技术指标 

供电方式：蓄电池向设备供电，太阳能电池板浮充供电；

值守功耗：小于等于 2mA（电池电压 12V 时）；

设备平均无故障工作时间：MTBF＞25000 小时；

工作温度：-20℃～＋50℃；

外部接口光电隔离。

3）蓄电池及太阳能供电系统（与视频图像监视设施共用）

①蓄电池

蓄电池采用铅酸性可充蓄电池，技术指标为：电压：12V

容量：120AH、150Ah（配北斗站点）免维护蓄电池 1 组，需保

证采用蓄电池组和太阳能电池板在连续阴雨 7 天内正常供电。

②太阳能电池板

太阳能电池板采用硅太阳电池组件，其技术指标为：

最大工作电压：17V

开路电压：21V

最大输出电流：2.43A

短路电流：2.9A

③充电保护器

额定电压：12/24V

最大充电电流：6A /12A

最终充电电压：13.7V

最大自消耗电流：4mA /7mA

过放保护值：11.1V(SOC=30%)

过放恢复值：12.6V(SOC=30%)

环境温度：－20℃～＋50℃。

（2）气泡式水位计

1）主要技术参数：

量程：15m/20m/30m(80m 可选)；

供电电压：DC9.6～25V；

分辨力：1mm；

测量精度：±0.05%/FS(根据量程的变化有所不同)；

测量间隔：1～60min 可任意设设置；

温度：工作温度（-20～+65℃）；储存温度（-40～+80℃）；

湿度：95%RH；

通讯输出：RS485 或 RS232 或 SDI-12 接口，标准 MODBUS-RTU 和 SDI-12 协议；

功耗：待机＜1.0mA、休眠＜0.8mA；

密度设置：0.001-2.000 可任意选择（默认为 1.000）；

传感器特性：极限承受压力位 1.5 倍量程；

防护等级：IP54；

使用寿命：大于 100 万次采集；

气管性能：工作温度-35～125℃，使用寿命大于 10a。

2）配置：包括数据远传终端（含 RTU）、通信设备（4G 模块）以及太阳能供电系统。

具体参数可参考雷达水位计。

（3）翻斗式雨量计

承雨口径：200＋0.6mm；

分辨率：0.5mm；

雨强范围：0.01～4mm/min (允许通过最大雨强 8mm/min) ；

测量精度：≤±4％；

工作环境：温度：-10～＋50℃，空气相对湿度不限；

误码率：小于 10--4 ；

可靠性指标：MTBF ≥25000 小时。

传感器的输出特性为增量输出，即接点通断信号输出，要求接点允许承受的最大电压不小于 12V，允许通过电流不小于 50MA，输出端绝缘电阻不小于 10MΩ，接触电阻不大于 10Ω，接点工作寿命应在 5 万次以上。

（4）北斗卫星终端

外接直流电源电压：9V～36V；

有标校地区≤20 米（1σ），无标校地区≤100 米（1σ）；

等效全向辐射功率：EIRP≤19dBw；

捕获时间：≤2s。

信息传输

遥测站点的自动监测数据应按照 DB41/T 1920-2019《水文自动

监测数据传输规约》的要求执行，确保数据满足省水情数据中心自动

监测数据处理要求。

数据传输流向 

按照 DB41/T 1920-2019《水文自动监测数据传输规约》的规定

小型水库水文监测预警系统所建设遥测站点的雨水情自动监测数据

由遥测站发出，统一传输至省水情中心，经处理后写系统数据库，由

小型水库监测预警系通过短信、手机 APP、网页等形式实现省、市、

县级政府、水库管理单位、村组负责人信息共享。

数据采集和传输要求

小型水库水文监测预警系统选用的雨量、水位传感器、RTU 以及信息传输与接收必须符合 DB41/T 1920-2019《水文自动监测数据传输规约》（以下简称“规约”）。智能传感器与遥测终端设备之间的接口及数据通信协议应符合数据采集通信规约；遥测站与中心站之

间的数据传输应符合报文传输规约。

视频图像

1.系统设计

布设原则

（1）视频图像监视点宜设置在大坝、溢洪道、放水涵等位置，

重点监视大坝全貌，兼顾水尺、溢洪道进（出）口。

（2）小（1）型水库设置不少于 2 个视频图像监视点；小（2）型水库应设置不少于 1 个视频图像监视点，坝长超过 500m 的根据需要增加监视点。

（3）设置在坝顶的视频图像监视点应与雨水情测报设施联合设置、统一建站、集中供电，形成一体化遥测站。其他视频图像监视点可独立设置。

一般要求

（1）摄像头应安装在视野开阔、光线充足的位置，离地面高度不小于 3 米，应具有防水、防尘、防盗等措施。

（2）摄像头首选高清球机。应具备夜视、变焦、旋转、定时图片拍摄、异常抓拍、图像数据自动上报、存储、低功耗监测、多用户并发请求、远程视频图像播放和回放等功能。

（3）摄像头通过云台和变焦应能监视水库全景，白天清晰观测范围不小于 500 米，夜间清晰观测范围不小于 50 米。

（4）摄像头应实现自动连续循环存储，视频图像存储时间不少于 3 天，图片存储不少于 15 天；支持入侵捕捉预警。

（5）支持双码流技术，同时满足本地和远程传输两种不同带宽32码流的需求。

2.系统配置

摄像头主要技术参数指标：

♦≥200 万像素；具备夜视功能且视距不小于 50m

♦≥23 倍光学变焦，16 倍数码变焦，自动聚焦

♦支持预置位拍摄功能，图像分辨率不低于 1920×1080 像素

♦支持 H.265，H.264、MPG 等视频格式，支持远程监控☆内置RJ45网口，支持 10M/100M 网络数据

♦支持最大 128G 的 MicroSD/SDHC/SDXC 卡存储

♦支持 SDK、ONVIF、CGI、PSIA、GB/T28181 协议接入

♦摄像头云台支持范围：水平 360°；垂直-15°～90°；支持自动翻转

♦建议支持雾透功能，避免水库早晚及雾天，能见距离短的问题，建议支持光学宽动态 120dB，根据环境亮度自动切换，满足高反差场景监控需求，消除水库水面漫反射

♦具有防雷、防浪涌以及 IP67 防护等级。

♦考虑以县区为单位布设 NVR，用于视频图像的存储。

安全监测

1.渗流量监测

 建设标准

存在渗漏明流的小（1）型水库和坝高 15m 以上的小（2）型水库应设置 1 个渗流量监测点，必要时可增加监测点。一般要求如下：

（1）根据工程规模和分区条件等，确定监测点数量和位置；同时，根据渗流量大小和汇集排水条件确定监测方式，渗流量不超过 1L/s 的可采用容积法监测；渗流量 1～300L/s 的可采用量水堰法，其中渗流量 1～70L/s 的可采用直角三角堰，70～300L/s 的可采用梯形堰或矩形堰，其他情况根据需要采用相应的方式。

（2）对坝体、坝基、绕渗及导渗（含减压井和减压沟）的渗流量，应分区、分段进行监测。

（3）当下游有渗漏水出逸时，应在下游坝趾附近设导渗沟（可分区、分段设置），在导渗沟出口或排水沟内设量水堰测其出逸（明流）流量。

2.设施设计

（1）量水堰

量水堰应设在排水沟的直线段上，堰槽段应采用矩形断面，其长度应大于堰上水头的 7 倍，且总长不得小于 2m（堰板上、下游的堰槽长度分别不得小于 1.5m 或 0.5m）。堰槽两侧应平行和铅直。堰板应与水流方向垂直，并需直立，水尺或堰上水位计的位置应在堰板上游 3～5 倍堰上水头处。两侧墙应平行，局部的间距误差不得大于±10mm。

（2）堰板

堰板宜采用不锈钢板制作，过水堰口下游边缘应呈 45°。堰板应为平面，局部不平处不得大于±3mm。堰口的局部不平处不得大于±1mm。堰板顶部应水平，两侧高差不得大于堰宽的 1/500。

堰板和侧墙应铅直。倾斜度不得大于 1/20。侧墙局部不平处不得大于±5mm。堰板应与侧墙垂直，误差不得大于 30"。量水堰结构安装示意图详见下图：

设备技术指标

（1）堰板

采用不锈钢板制作。

（2）水尺

采用市售搪瓷水尺。

（3）量水堰计

测量范围：0～800mm

系统测量最小值：≤0.2mm

测量精度：±0.1%F·S

绝缘电阻：≥50Ω。

渗流压力监测

1.建设标准 

小（1）型水库大坝应设置 1～2 个渗流压力监测横断面，一般设35置在最大坝高和渗流隐患坝段，坝长超过 500m 或坝轴线变化大的可根据需要增加监测横断面，对坝高 15m 以上存在明显绕坝渗漏的，根据需要设置绕坝渗流压力监测点。

小（2）型水库坝高 15m 以上的设置 1 个监测横断面，坝高 15m以下的根据需要设置。

渗流压力监测点布置要求如下：

（1）土石坝每个监测横断面宜设置 2~3 个监测点，一般设置在坝顶上下游测或心（斜）墙上下游侧、坝脚（或排水体）前缘，必要时在下游坝坡增设 1 个监测点；下游水位或近坝地下水位监测点根据需要设置；存在明显绕坝渗漏的，根据需要设置绕坝渗流压力监测点。

（2）重力坝及拱坝根据廊道、帷幕和渗流情况设置扬压力监测点。

（3）渗流压力监测优先考虑采用在测压管中安装渗压计的方式进行监测。渗压计推荐使用振弦式渗压计。在测压管与渗压计渗流压力比测时，可采用测深钟、电测水位计观测测压管水位。

2.设施设计 

（1）测压管

测管由透水段和导管组成，均采用外径 DN50mm 壁厚≥3mm 的镀锌钢管，其中花管段开孔面积应不小于管表面积的 20％（孔眼形状不限，但须排列均匀和内壁无毛刺)。在花管段外裹 2～3 层非针剌型无纺土工布，（或麻布）缠紧后，同时花管底部也用工业过滤网和无纺土工布封口，并用铁丝绑牢,以防止土颗粒进入的管内，同时应确保控制过滤段的防渗系数大于 10-3cm/s。测压管结构见下图：

测压管结构示意图

（2）测压管钻孔

孔径：终孔孔径不得小于 110 毫米。不允许泥浆护壁，应测量记录初见水位及稳定水位。

（3）测压管安装

终孔验收合格的钻孔，在安装观测设备前，应将钻孔内的岩芯和沉淀物捞净（钻孔沉淀物小于 10cm）后对钻孔进行冲洗，并在孔底垫 25cm 厚的砾石反滤料，透水段与孔壁之间用反滤料填满。管口应高于底面，并加装保护装置，防止外水进入和人为破坏。测压管安装埋设示意图见下图：

测压管安装埋设示意图

（4）渗压计

渗流压力监测采用在测压管中安装渗压计进行观测，渗压计采用振弦式仪器。测压管内安装采用不锈钢丝绳悬吊渗压计，将其放至管内设计高程，在管口固定钢丝绳，管口应留有通气孔。

3.设备技术指标 

（1）测压管

采用外径 DN50mm 壁厚≥3mm 的镀锌钢管制作。

（2）渗压计

振弦式；量程：0.2～0.7Mpa；灵敏度：≤0.035%F·S。

变形监测 

1.建设标准

（1）对坝高超过 15 米或下游影响较大的土石坝，坝高超过 50米或下游影响大的重力坝、拱坝，应设置表面变形监测设施。其他小型水库，根据规范要求，结合工程实际和下游影响情况设置大坝变形监测设施。

（2）土石坝以表面垂直位移监测为主，重力坝、拱坝以表面水平位移监测为主，且宜在坝顶下游侧设置 1 个变形监测纵断面。必要时，土石坝可增设 1 个监测纵断面。

（3）选择基础稳固的坝端或近坝便于观测区域设置必要的工作基点和校核基点。

2.设施设计

（1）坝体及近坝岸坡表面监测点，其垂直位移与水平位移监测精度相对于临近工作基点应不大于±3mm。

（2）表面垂直位移及水平位移监测，宜共用一个测墩。

（3）表面变形监测工作基点应布设在工程相对稳定位置，各类监测点应与坝体或岸坡牢固结合。工作基点和监测点均应建有可靠的保护设施。

（4）有条件的地区可在基本要求基础上，探索采用新型有效的监测技术开展大坝变形和库岸边坡位移监测。

3.设备技术指标

（1）水准仪

电子水准仪，采用国内外知名品牌，测量中误差不小于 0.5mm/38km。

（2）水准标点

不锈钢标芯。

自动采集系统

1.监测点位选择

根据安全监测测点布置的情况，小型水库安全监测系统的点位不多，并且均需要进行长期远程监测，因此，小型水库的所有观测仪器全部接入自动化采集系统中，包括振弦式仪器的频模、温度信号以及数字式仪器的全部监测数据。在接入系统前应对监测点位的监测数据进行人工校核工作，务必使接入自动化系统的监测仪器全部处于有效测量状态。

2.总体功能

（1）监测功能

能够以各种方式采集到本工程所包含的各类传感器数据，并能够对每支传感器设置其警戒值。自动采集系统的运行方式：

1）应答式：由监控主机或数据采集工作站发出命令，测控单元接收命令、完成规定的测量，测量完毕将数据暂存，并根据命令要求将测量数据传输至省级信息化平台。

2）自报式：由各台测控单元自动按设定的时间和方式进行数据采集，并将所测数据暂存，同时传送至云平台。监测数据的自动采集方式应有：选点测量、巡回测量、定时检测，

并可在采集单元上进行人工测读。除了自动采集的数据自动入库外，也应提供人工采集的各类监测数据和资料输入功能，并能方便地入库。

（2）显示功能

显示建筑物及监测系统的总貌、监测布置图、过程曲线、监测数据分布图等。

（3）操作功能

在监控主机或工作站上可实现监视操作、输入/输出、显示打印、报告现有测值状态、调用历史数据；修改系统配置、系统测试、系统维护等。

（4）数据通信功能

能够实现测控单元之间或测控单元与各级管理部门数据采集工作站之间的数据通信。

（5）综合信息管理功能

能够从事在线监测、数据库管理、监测数据处理、图表制作、图文资料管理等工作。

（6）综合评判与信息发布功能

能够对建筑物性态进行离线分析，能对异常数据进行报警，并对各建筑物的监测数据和分析结果进行发布。

（7）系统自检和报警功能

系统具有自检功能，能在管理主机上显示故障部位及类型，为及时维修提供方便；系统在发生故障时，能以屏幕文字或声音方式示警。建筑物结构发生异常时可以发出相应的报警信息。

（8）远程操作

对某些权限用户，可在远程实现上述功能。

（9）网络浏览功能

按照管理部门的要求，将相关监测数据发布到管理部门指定的站点，并在权限许可的前提下浏览访问本系统有关的实时监测数据和图表。

3.传输方式与测点编码

传输方式：系统采用分层分布式结构，数据采集设备与前端监测仪器采用专用电缆连接，中心站与数据采集设备采用 GPRS 网络连接，大坝安全监测信息测站传至信息化系统。

测点编码：水库大坝安全监测系统测点编码目前没有标准及相应规范，为了保证其测点编码的唯一性，应参照水文测站代码编制导则进行统一编码，水库大坝安全监测信息采集方式和数据格式必须符合工情数据规范要求。

4.系统配置

每个自动安全监测站根据实现自动监测的监测点位数量进行自动采集系统配置，考虑埋入式仪器无法补埋，本次不单独考虑冗余通道的配置。接入自动化采集系统的仪器设备数据类型为振弦式仪器，主要为渗压计。

设备接口主要为 4 芯模拟量电缆和 RS485。采集设备选择市场主流品牌并具有满足 TCP/IP 协议接口的设备，能够接入本项目所有监测仪器。采集设备自带蓄电池，可满足市电断电条件下采集工作不中断，并内置数据采集传输模块，支持全网通/3G/4G/5G 通讯模式。

5.通信网络

通信网络应支持“一点多传”，即将同一个采集设备的监测数据同时发往县、市水利局和省水利厅。采用 3G/4G/5G、北斗卫星等公41共通信网络进行数据传输。

6.采集软件

数据自动采集系统软件的具体要求如下：

（1）数据自动采集系统软件应适合于数据采集网络运行, 并具有成熟的运行经验。

（2）能与上一级管理计算机和监测站进行网络通信，并接收管理计算机的命令向监测站数据自动采集装置转发指令。

（3）应具有可视化用户界面，能方便地修改系统设置、设备参数及运行方式；能根据实测数据反映的状态进行修改、选择监测的频次和监测对象。

（4）具有对采集数据库进行管理的功能。

（5）具有画面、报表的编辑功能。

（6）具有系统自检、自诊断功能，并实时打印自检、自诊断结果及运行中的异常情况，作为硬拷贝文档。

（7）应能提供远程通讯、辅助维护服务支持。

（8）具有超限等自动报警功能。

（9）具有运行日志、故障日志纪录功能。

（10）应支持无线采集方式（包括 4G 或 3G 网络）。

5.设备选型

安全监测仪器选型原则

（1）仪器设备必须具备耐久性、稳定性、适应性，满足量程和精度要求，仪器设备种类尽可能少；尽可能选用能实施自动化监测并与常用的数据采集装置兼容的产品。

（2）根据各部位监测仪器的工作环境，选择技术成熟，经较长时期工程考验，性能稳定的产品。

监测平台

1.总体设计

总体架构

全省小型水库雨水情测报和安全监测设施监测平台建设将采用高新技术手段，依托机制创新，整合接入小型水库前端监测感知信息，对全省小型水库管理提供智能化的支持，监测平台接入相关已建水文、安全监测等信息采集系统，并通过数据交换系统实现与外部门数据对接，管理系统包含 WEB 端、移动 APP 端，实现全省小型水库的现代化管理。系统建设总体架构如下图所示：

总体架构图

水安全保障信息化总体架构图

逻辑框架 

在资源共享、避免重复建设的原则下，结合小型水库雨水情测报和安全监测设施监测平台建设需要，本次系统逻辑架构共包含 6层，即基础设施层面的采集传输层、网络通信层；应用支撑层面的数据资源层、应用支撑层；应用系统平台以及用户层等。

小型水库雨水情测报和安全监测设施监测平台在充分利用水文等相关部门信息资源的基础上构建，其采集传输层依托各部门已建和新建采集体系，并通过其数据共享服务在应用支撑层进行数据共享。系统逻辑框架图如下图：

（1）采集传输层

通过省水利厅及各地市水文、水库管理部门已建的监测站点，实现雨水情、大坝安全监测、视频监控等信息的采集，系统全方位整合与接入各类已建小型水库基础数据信息。

（2）网络通信层

网络通信层提供将水利厅现有的监测数据通过已建的电子政务外网上传汇集的网络环境，不需要新建网络传输设施。

（3）数据资源层

数据资源层是系统中所有数据信息存储与管理的逻辑表现，实现对各类数据资源的统一存储、统一管理，以构成业务应用层的数据资源支撑环境，在充分利用现有水利厅基础信息采集数据库的基础上，结合本次系统建设实际需要，建设全省小型水库雨水情测报和安全监

测设施监测平台的基础数据库、业务数据库、监测数据库、空间数据库和非结构化数据库。

（4）应用支撑层

应用支撑层是一个承上启下的开放性基础平台。应用支撑层利用各种通用性平台实现不同基础设施层与应用层之间的互通，在全省“水利一张图”基础服务体系的基础上，根据本次系统建设需要，定制开发监测平台地图服务。

（5）业务应用层

基于全省水利一张图、数据交换共享平台，构建全省小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施监测平台，并实现系统平台与现有水利厅相关系统的整合与数据互通。

（6）用户层

监测平台的用户主要有两类，涵盖各级相关水行政主管部门、水库业务管理单位等用户。

（7）安全及运维体系

安全体系为应用支撑平台和业务应用系统提供统一的信息安全服务，包括网络信任服务系统、基本安全防护系统和故障恢复等。运维管理体系为系统建设提供科学有效的融合组织、制度、流程、技术的 IT 运维管理体系。

（8）标准规范体系

标准规范体系是系统设计、建设和运行的相关技术标准，为系统平台建设提供标准、规范的理论与实践指导。

网络架构

小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施监测平台 WEB 端依托于河南省政务专有云建设，移动 APP 依托河南省政务公共云建设，与省厅已建业务系统通过数据交换共享平台进行数据交换共享，与国家监测平台通过电子政务外网进行数据上报，与县、市级等相关业务部门之间通过电子政务外网进行数据交换，网路架构如下图：

雨水情监测站点数据和大坝安全监测数据通过 4G、北斗卫星等信方式将数据传输政务云平台，整编后入库。监测信息传输具备一站多发功能，水库现场监测信息能够向各级监测系统和平台发送。视频监控数据通过部署于市县级的 NVR 进行现场实时视频、图片的获取，通信方式主要为 4G 或水利信息网。

应用与功能架构

小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施监测平台建设基于应用支撑服务，结合数据更新同步、人工录入、统计报表等预处理，通过数据处理、界面表现等实现全省小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施监测平台 WEB 端和移动 APP 端功能，应用架构如下图：

功能架构如图-1

功能架构如图-2