系统背景

随着国家工业的发展，水资源越来越紧张，同时对于水污染加重，也导致可利用水资源越发稀缺，因此对河道水位进行监测，实现水资源的远程监控就显得非常重要。

河道水位及水资源远程监控方案，不仅可以对河道的水流、水位、水质进行实时的监控，同时可以对降雨量、雨情信息进行统计，为保障流域内适度蓄水和安全度汛提供了准确、及时的现场信息，能够真正做到防灾减灾、污染溯源、水情预警等大数据应用需求，对防洪及水污染治理都有着重要意义。

系统组成

水文流量水质监测物联网平台是用来监测河道水文流量水质的系统。通过各种探测器，将探测到的温度、湿度、风速、风向、雨量、水质、水流速、水量、水位、视频图像或图片等数字化信息，通过2G/3G/4G/5G通道，上传到在线监测监视中心。本系统可以实时监测流量水质状况，可以提供在线数据查询及统计分析，水质超标自动预警，水质情况综合分析等功能，能够为河道水文流量水质的监测和管理提供数据分析和决策依据，并为河道治理及环保执法提供丰富的数据支持。智能河道水文流量水质在线监测系统由监测中心、通信网络、前端监测设备、测量设备四部分组成。

系统监测内容

主要监测包括：水位、流量、流速、降雨(雪)、蒸发、泥沙、墒情、水质等。系统采用无线通讯方式实时传送监测数据，可以大大提高水文部门的工作效率。

系统信息的传输与处理遵循标准化的协议,以保证信息的相对完整性与一致性。对采集方式、采集设备采用统一精度标准, 坚持系统的开放性和可扩展性。河道水位监测系统实时掌握河道水情变化，科学预警洪涝灾害、提升防汛指挥能力、降低雨洪灾害损失的重要手段。

系统功能

管理功能：具有数据分级管理功能，监测点管理等功能。

采集功能：遥测终端机可以与水位计和雨量计连接，自动采集数据。

通信功能：各级监测中心可分别与被授权管理的监测点进行通讯。

告警功能：水位、降雨量等数据超过告警上限时，监测点主动向上级告警。

查询功能：监测系统软件可以查询各种历史记录。

存储功能：前端监测设备具备大容量数据存数功能。监测中心数据库可以记录所有历史数据。

分析功能：水位、降雨量等数据可以生成曲线及报表，供趋势分析。

扩展功能：支持与其它系统对接。

系统意义

河道水文流量水质在线监测系统方案可以有效对河道进行全天候实时监测，实时掌握上游河道水流水质情况，如有险情，第一时间采取应对措施，同时可以利用河道大数据、气象数据对汛期河道水位进行预测，提前做好相关部署，对当地水质监测防洪减灾工作的有序进行具有重大的意义。

充分运用物联网、云计算、大数据、移动互联等信息化新技术，围绕智慧航运城区的综合性业务，对航道、船闸等基础设施进行智慧化提升改造，整合已有资源，建立统一的数据资源汇集管理中心，建立业务融合的航运智慧管控平台，形成以“监测预警、智能控制、精细管理、智慧调度”为标志的“航运智慧管控”模式，提升航道、航运的综合管理水平，保障水运安全，提升航道通航能力和船民满意度。

航道信息化产品建设的任务包括信息采集与工程监控、通讯传输与网络安全、数据汇集与应用支撑和综合应用系统等四大部分。

1、信息采集与工程监控

信息采集是整个航道感知数据获取的重要方式。主要通过雷达、航道水深仪、断面探测仪等设备实现对整个航道的航道水深、流速、流量、断面、桥梁净空、船舶位置等信息进行采集。船舶航道水位气象采集利用航标灯遥测遥控、水位监测、船舶机务信息等设备构建航道远程数据采集体系；航道交通流量智能采集的内容包括船舶实时位置、船闸通行量和港口等数据，通过接入AIS（船舶自动识别系统）等专业系统数据；工程监控采集的内容包括航道各联网视频监测站点所捕捉到的船舶航行、航道岸堤设施、水面障碍物等视频和图像信息，通过存储服务对海量的视频、图像信息进行安全存储。

2、通讯传输与网络安全

建立数据中心与航运管理调度控制中心的通信链路，并建立和完善航运管理调度控制中心与交通运输部、水利局、海事局及下辖各船闸分中心的网络，完善各监测站点与分中心的网络连接，满足智慧航运管控的业务需求。此外船闸控制、航道水雨情、工情、水深、桥梁净空尺度和视频等监测信息均通过专线网络传输。

3、数据汇集与支撑平台

建设数据汇集与支撑平台，对水深、流速、船舶、气象、通航密度、移动终端等直接采集的信息进行接收、处理和存储，同时对接入水文、气象、环保等外部单位共享的信息和已有的监测信息进行统一汇集、有序交换、集中管理。主要功能包括数据接收、数据处理、共享交换、性能监视等。支撑平台主要包括提供完整的电子航道图引擎功能，同时包括数据接收处理接口和报表中间件、工作流中间件、ESB总线服务等，为智慧航运各个业务系统提供应用接口和底层服务支撑。

4、综合业务应用系统

1）航道动态监测平台

建设航标遥控遥测系统和智能视频监控系统。航标遥测遥控系统主要是指与航道相关的一些基础设施设备等工作状态、运行状态等监控管理，主要包括导标、浮标、航保设施、通信设施等的监控管理；智能视频监控系统借助布设在航道两岸标志标牌上的传感器和全航段覆盖的高清数字监控系统，采用智能图像分析技术，实现对航道内航道设施的自动感知和监控，一旦设施出现被损坏或非法入侵时，系统自动进行报警、摄像取证，并通知管理人员及时处理。

2）航道维护管理平台

建设航道工程建管系统和航道工程运管系统。航道工程建管系统将航道工程建设全过程主要环节的文件、数据等通过网络终端和平台生成、传递、交换及存储，从勘察设计、招投标、施工过程、质量、安全、进度、支付、合同、检查验收、施工现场安全等角度为行业主管单位、项目法人以及各参建单位之间搭建高统一的工作平台；航道工程运管系统对航道各类动静态工程信息进行统一管理，加强包括船闸在内的水利航运工程管理，保障船闸工程的安全与正常运行，实现船闸各系统、设备等对象全过程运行维护、管理和监督，提升船闸工程专业化、精细化和标准化管理水平。

3）船闸信息信息化管控平台

建设船闸收费调度管理系统和智能无线船闸控制系统。船闸收费调度管理系统实现对上下行过闸船舶的收费和过闸调度管理功能，主要内容包括船舶信息管理、收费退费、调度管理和统计模块；智能无线船闸控制系统将移动互联网、物联网、船闸电气控制、自动化技术与船闸运营过程有效的结合，实现对船闸运行状态的无线图形化监管（闸门开关状态、水位、电机电流／电压等参数等），实现船闸闸门便捷控制，船闸路灯无线便捷控制、船闸视频无线监控等。

4）综合信息服务平台

建设综合信息发布系统和公共服务门户。综合信息发布系统通过建立及时畅通的信息渠道，为通航船舶、航运相关企业事业单位提供全天候的信息服务。主要包括电子航道图信息发布、航行通告、航标信息、气象信息、港口信息以及其它航运相关信息查询服务；公共服务门户通过信息化手段向社会公众（主要指船民）提供信息服务，通过整合内外部资源，以船民实际需求为导向，创建水上交通出行新模式，门户充分共享航道通航条件、航道航标情况、水下地形和障碍物分布以及各船闸运营动态等信息，同时面向外部系统提供一体化公共服务数据接口，满足航道各业务系统的需要和行业监管以及第三方平台的增值服务数据需求。

5）通航服务移动应用

建设移动APP和微信公众号。移动APP面向船民和航道/船闸管理人员，船民端为船民提供航道地形地物、航标、航道水深、航道公告等一站式服务，让船民通过手机即可掌握航道通航信息。航道/船闸管理人员端将结合物联网、船闸电气控制、自动化技术，实现移动终端对于船闸运行状态的无线图形化监管（闸门开关状态、水位、电机电流／电压等参数等），实现船闸闸门无线便捷控制，船闸路灯无线便捷控制、船闸视频无线监控等；微信公众号主要是面向船民端，为船民提供基础的航道通航服务和过闸缴费、消息接收等基础服务。

6）大数据决策分析平台

建设大屏可视化系统和综合应急指挥系统。大屏可视化系统从不同纬度对航道运行状况、通航状况进行分析，为安全通航和航道管理提供依据，主要包括桥梁通航净空尺度监测分析、航道断面分析、航道水深分析、航道交通流量分析等；综合应急指挥系统通过收集各业务系统关键预警、告警时间，实现对航道突发事件的应急管理，提升航道应急服务水平。主要建设内容包括应急事件管理、应急预案管理、应急方案执行和资源管理。

智慧航运建设主要通过对航道水深、流速、河道断面、桥梁通航尺度、气象等通航环境数据的获取，将通航环境要素在电子航道图上实时展现，同时通过网站、AIS终端、移动应用等方式告知船民，实现航道水路运输的信息互动，打造智能化、感知化的航道通航环境。其总体框架图如下：

图 智慧航运总体框架

航道大数据决策支持系统

船闸运营调度收费系统

1、沙颍河航道信息化系统项目

2、淮河入海水道二河水利枢纽工程

3、新沟河船闸船舶收费调度系统项目

4、泰州引江河第二期工程高港枢纽二线船闸工程

5、南四湖二级坝第二节制闸加固改造工程