廊坊市地下水超采綜合治理試點項目水資源監(jiān)控系統(tǒng)分析

□張萌

廊坊市地下水超采綜合治理試點項目水資源監(jiān)控系統(tǒng)分析

□張萌

為科學(xué)有效治理地下水超采，建立健全地下水動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和非農(nóng)業(yè)取用水戶取水計量系統(tǒng)，為用水總量控制奠定基礎(chǔ)，廊坊市在10個縣（市、區(qū)）建設(shè)地下水位動態(tài)監(jiān)控體系、非農(nóng)取水用戶監(jiān)控體系，建立健全高效地下水超采監(jiān)控、管理體系，控制地下水開采、修復(fù)地下水生態(tài)，為地下水超采試點區(qū)綜合治理工作提供技術(shù)支撐。

1.系統(tǒng)目標(biāo)與功能

1.1 系統(tǒng)目標(biāo)

地下水超采綜合治理試點項目水資源監(jiān)控系統(tǒng)是以科學(xué)合理調(diào)度配置水資源為目標(biāo)，進(jìn)而實現(xiàn)水資源管理實時化科學(xué)化。廊坊市區(qū)及相關(guān)縣區(qū)已建立了初級水資源管理信息系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)水資源實時監(jiān)控管理。

1.2 系統(tǒng)功能

該系統(tǒng)可以實時監(jiān)測有關(guān)用水量，根據(jù)需求進(jìn)行地表水量監(jiān)測、地下水量監(jiān)測并能夠生成各種相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計表格。同時，該系統(tǒng)可將以上實時數(shù)據(jù)及表格傳輸至省級監(jiān)控中心平臺和廊坊市水資源實時監(jiān)控與管理系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)庫中，繼而對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控管理與匯總分析，并為監(jiān)測點所在區(qū)縣提供針對本區(qū)縣范圍內(nèi)監(jiān)測數(shù)據(jù)的系統(tǒng)瀏覽查詢權(quán)限。

2.系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，硬件包括路由器、數(shù)據(jù)專線、服務(wù)器等；軟件包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、防火墻、水資源監(jiān)控系統(tǒng)軟件等?；谙鄳?yīng)的通信網(wǎng)絡(luò)、終端設(shè)備等，形成了一個嚴(yán)密的信息傳遞控制網(wǎng)絡(luò)。

3.系統(tǒng)設(shè)計原則與工作原理

3.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

廊坊市地下水超采綜合治理試點項目水資源監(jiān)控系統(tǒng)是融入了多種技術(shù)的集成體，具有良好的拓展性和開放性。因此設(shè)計原則如下：硬件方面可根據(jù)工作監(jiān)測實際情況進(jìn)行擴展，靈活改變監(jiān)測內(nèi)容和地點；軟件方面與硬件設(shè)備相對應(yīng)，可進(jìn)行相應(yīng)監(jiān)測管理軟件的卸載及安裝使用。該系統(tǒng)是數(shù)字化管理控制系統(tǒng)的一種，其設(shè)計原則也應(yīng)具備該種系統(tǒng)通用設(shè)計原則，包括了高度集成化、穩(wěn)定的部署結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)的安全保障性、系統(tǒng)的先進(jìn)實用性等。

3.2 系統(tǒng)工作原理

該水資源監(jiān)控系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，可為用戶提供人性化操作體驗。系統(tǒng)由6個主要層次構(gòu)成，依次是：應(yīng)用層、支撐層、數(shù)據(jù)層、硬件環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)層和感知層。該系統(tǒng)可以針對不同需求，改變具體軟件的安裝，以達(dá)到不同監(jiān)控效果。

應(yīng)用層（Application Layer），是系統(tǒng)模型的最高層。提供了多層次可視化的空間圖形操作界面，比如：信息公告，管理控制體系，實時監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋等。

支撐層（Suooorting Layer）,是信息的集成環(huán)境，為應(yīng)用層提供支撐，可以實現(xiàn)水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)的高效開發(fā)與管理，是為用戶提供針對性操作的應(yīng)用界面。

數(shù)據(jù)層(Data Layer),該層主要為水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲、分類、維護等服務(wù)，包括了相關(guān)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫等。

硬件層（Hardware Layer）,該層是系統(tǒng)的物理支撐，系統(tǒng)硬件包括了計算機系統(tǒng)、壓力感知器、閥門控制器、水位監(jiān)測器等支持系統(tǒng)運行的各種硬件。

網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）,此處為廣域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為各種業(yè)務(wù)運行提供支撐平臺，是數(shù)據(jù)、圖像等各種信息高速傳輸?shù)耐ǖ?。水資源監(jiān)控系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與被監(jiān)測的干網(wǎng)相聯(lián)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與交換。

感知層（Perception Layer），感知層是核心層面，水資源監(jiān)控系統(tǒng)作為物聯(lián)網(wǎng)的一種，也依賴于感知層采集信息。傳感器是一種用來采集目標(biāo)數(shù)據(jù)的裝置，并將檢測采集到的目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)碾娦盘?。那么，該系統(tǒng)的感知層是由大量的類似傳感器組成的，利用它們進(jìn)行感知、通信。

4.系統(tǒng)優(yōu)勢

專業(yè)性強。該水資源監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)置要求都是以水資源監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約（SZY206-2012)、水資源監(jiān)控設(shè)備基本技術(shù)條件（SL426-2008）、水文監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸規(guī)約（SL651-2014）為基礎(chǔ)的，具有較強的專業(yè)性。

實用性好。系統(tǒng)可因地制宜進(jìn)行設(shè)置，針對所要監(jiān)測的范圍及內(nèi)容配置以不同的功能模塊，對所要監(jiān)測的重點內(nèi)容進(jìn)行實時監(jiān)控反饋，以保證系統(tǒng)實用性。

穩(wěn)定性好。隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)傳輸信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，以此為基礎(chǔ)的水資源監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性也不斷提高，防止了因技術(shù)問題出現(xiàn)的信號傳輸故障等問題。同時，該系統(tǒng)的備份功能強大，有利于保護數(shù)據(jù)和恢復(fù)系統(tǒng)功能。

技術(shù)性高。該水資源監(jiān)控系統(tǒng)是集通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)、GIS（地理信息系統(tǒng)）、GPS(全球定位系統(tǒng)）、遠(yuǎn)程控制等多種技術(shù)于一體的，缺一不可。

5.結(jié)語

該系統(tǒng)的建設(shè)，將切實提高水資源監(jiān)控水平，實現(xiàn)對超采區(qū)、非農(nóng)業(yè)取用水大戶等水位、水量監(jiān)控，為水資源保護、水資源調(diào)配和水資源管理提供決策依據(jù)，為實現(xiàn)最嚴(yán)格的水資源管理制度和落實“三條紅線”管理提供技術(shù)和數(shù)據(jù)支撐?！?/p>

2017-07-17

張萌，女，漢族，廊坊市水務(wù)局，助理工程師。