智慧水利综合管理系统建设解决方案目录一. 项目概述41. 建设背景、目标、规模、内容、建设期41.1. 建设背景41.2. 建设目标7二. 现状及需求分析81. 现状分析82. 存在问题82.1. 水库智能化管理能力不足82.2. 数据资源分散、融合服务能力不足92.3. 水库业务应用覆盖面不全92.4. 缺乏统一的综合平台，存在业务孤岛现象93. 需求分析93.1. 数据需求分析93.2. 业务需求103.3. 系统技术需求11三. 总体建设方案141. 总体设计原则142. 总体建设目标153. 总体建设内容204. 总体设计方案224.1. 体系架构224.2. 系统总体架构23四. 本期项目设计方案241. 标准体系建设24 1.1. 总体标准规范体系建设原则241.2. 标准规范体系设计25第1页2. 智慧水利应用软件系统建设262.1. 智慧水利底座应用262.2. 智慧水利数据库建设332.3. 水雨情监测服务系统472.4. 大坝安全监测系统522.5. 自动监测预警系统542.6. 移动应用平台562.7. 数据服务管理系统582.8. 数字水库管理系统642.9. 水质监测信息系统642.10. 水库水情分析系统672.11. 山塘水库巡查系统682.12. 水库洪水预报系统692.13. 设备故障管理702.14. 统计分析722.15. 视频监控应用742.16. 农饮水信息平台建设803. 前端感知层建设853.1. 流量监测853.2. 水厂水质监测913.3. 水雨情监测系统933.4. 大坝安全监测系统953.5. 视频监测973.6. 智能分析系统994. 安全体系1034.1. 网络安全1034.2. 平台安全106 4.3. 应用安全1064.4. 数据安全107第2页一.项目概述1. 建设背景、目标、规模、内容、建设期1.1. 建设背景20 世纪末 21 世纪初，我国严重水旱灾害频繁发生，造成了严重的生命财产损失。经过近十多年的投入和基础设施建设，水灾害防御取得了巨大的胜利，但经济社会快速发展和气候变化影响加剧，水旱灾害频发等老问题仍未根本解决。“十三五”时期是水利工作全面落实中央新时期水利工作方针、有效破解 新老水问题、提升国家水安全保障能力、加快推进水利现代化的重要时期，水 利信息化作为水灾害防御的重要保障手段，必须推进水利信息化全面渗透、深度融合、加速创新、转型发展，推动“数字水利”向“智慧水利”转变。水灾害防御可视化系统作为水灾害防御业务和水利信息化的重要建设内容， 可实现对汛情、工险情进行全天候、多环境、地空一体化的监控，极大提高了 汛情监控和防洪调度效率；将抢险现场高清、实时传送到指挥中心，为正确决策提供依据，提高防汛决策指挥、应急联动的工作效率。本项目聚焦“保护好山好水”目标任务， 充分利用在线监控、智能分析、 数据集成等信息化技术，建立智慧水利数字化管理系统，加强水环境全过程监 管，实现北碚区智慧水利综合管理系统“信息动态化、数据集成化、预警精准 化、管理精细化、决策科学化、业务协同化、服务移动化”，提升水利工程的管护水平。1.1.1. 建设可行性2020 年5 月 12 日，水利部召开水利网信工作视频会议。水利部副部长、部 网信领导小组副组长叶建春强调，要大力推进智慧水利， 继续创新机制、重点推进、 先行先试，加快智慧水利尽快落地见效；要强力支撑行业监管， 开发完第4页善水利监督信息平台各项功能， 扩大使用覆盖面，全面支撑综合监管、 专职监 管、 专业监管、 日常监管；要严守网络安全底线，重点做好水利信息系统等保 达标、应用系统安全防护、关键信息基础设施保护等工作；要提升水利网信工作水平， 做好水利网信建设、信息共享、网络安全等领域监管。智慧水利已在多省市开展建设，取得了良好效果，较以往单一科室做系统 造成数据孤立，应用分散有明显优势。因此，北碚区智慧水利平台建设具有可行性。1.1.1.1. 智慧水利是落实水利信息化发展、保障水库安全运行与水旱灾害防御建设的需要近年来，各级政府和水行政管理单位明确提出水利管理信息化和现代化建 设思路，水利工程管理现代化是当前水利现代化建设的重要环节。2019 年初水 利部部长鄂竟平提出下一阶段水利工程“补短板、强监管”的工作重心，信息 化工程建设是落实“补短板、强监管”、 践行“节水优先、空间均衡、系统治理、 两手发力”十六字治水方针的有力措施。北碚区智慧水利作为一项非常重要的水利工程，不仅为防汛抗洪调度、确 保一方平安做出巨大贡献，而且兼顾供水、 灌溉、养殖等任务，在人民日常生 活及工农业生产中发挥着巨大的工程效益，同时也关系到下游广大人民的生命财产安全和经济可持续发展，是涉及社会公众安全、社会稳定和发展的大事。智慧水利建设作为水库运行管理的非工程措施将在“强监管”方面发挥巨大的 作用，全面提升北碚区智慧水利现代化管理水平， 充分发挥水库的防洪、供水、 灌溉等综合效益，保障水库的安全运行，提高水资源供给、水灾害防御和水生 态保护的安全保障能力，推动数字水库与智慧水利建设， 树立全市水利信息化试点标杆。第5页1.1.1.2. 智慧水利是落实重庆市水源工程建设三年行动实施方案的重要组成部分2018 年，水利部加快推进新时代水利现代化的指导意见 中提出，“已 建水利工程要加快智慧化升级改造，大幅提升水利智慧化管理和服务水平” 。 2018 年 8 月，重庆市人民政府关于印发重庆市水源工程建设三年行动实施方案。水利与民生息息相关，水利工程具有保障生命安全， 促进经济发展、 改善 人民生活、保护生态与环境等多种功能和多重效益。为助力乡村振兴战略、响 应水源工程建设三年建设行动，应扎实推进智慧水利建设。 北碚区智慧水利作 为全市水利工程的重要组成部分， 通过智慧水利建设，加强水库管理，保障供 水安全，提升水库智慧化管理和服务水平，提高管理效率，实现水库运行管理 现代化、 精细化、 科学化，为重庆市新一轮的重庆市水源工程建设三年行动做出贡献。1.1.1.3. 智慧水利是落实水利工程标准化管理、安全度汛管理、提高水库综合决策水平的需要重庆市北碚区水利局围绕确保水利工程安全、 持续、高效运行的目标， 以 落实水库安全责任制、水利工程管理责任和措施为核心，全面落实水库安全度 汛专项行动、水利工程标准化管理措施。建设北碚区智慧水利平台，利用信息 化手段落实北碚区智慧水利的标准化管理责任和措施， 并且基于标准化管理要 求进行提升， 打造水库智能模拟、分析、预警、决策于一体的智慧水利综合管理平台，能够有效提高水利智能化综合决策调度能力，实现水利科学调度。第6页1.1.1.4. 智慧水利是落实北碚区数字化转型、转变水利管理模式的需要为全面贯彻落实数字北碚建设部署，以标准化支撑数字化转型， 北碚区水 利局计划通过本项目建立健全权责明确、统一协调的水利数字化转型标准化工 作机制，构建完善结构清晰、系统高效的数字化转型标准体系， 制定实施一批 具有先进水平的标准， 组织开展一批关键领域的标准化项目， 打造形成一批可复制推广的标准化成果，高标准引领数字化转型取得明显成效。北碚区水利局以人工智能、 物联网、大数据等信息新技术为基础， 突破水 利现有系统的局限性，创新水利管理决策模式，实现水利管理从数字化到智能 化的转变， 北碚区智慧水利平台的建设能够打造可复制推广的标准化成果，引 领重庆市各区县水利局进行智慧化改造升级，是落实重庆市数字化转型的重要体现。通过智慧水利平台的建设，实现北碚区水利局全局性数据统一、应用统一、 共建共享，持续丰富智慧水利平台， 避免单个科室孤立平台的建设， 减少重复 投资，将全局已建信息化系统成果统一到智慧水利平台，为各科室分配独立账 号，管理和使用各科室业务数据。 以后新建设备的数据也都接入这个平台。 持续完善和丰富应用，为全局性水利信息化管理提供决策支撑。第7页1.2. 建设目标（1）数据采集标准化通过应用最新的物联网技术，能够对各监测点的压力监测设备、流量监测设备、水 质监测设备、安全监测等设备进行统一接入和管理， 从而实现数据的标准化采集，为后期的数据分析和展示提供数据基础。（2）预警预报智能化通过对采集到的监测数据进行综合分析， 当某项指标超过系统预设的阈值时，系统 能够进行异常预警提醒，管理人员能够及时发现异常情况并进行快速处置，有效防止异常事件的事态蔓延。（3）数据展示多维化通过大数据分析模型，可对海量的历史数据和实时数据进行综合分析， 通过多维度可视化图表，展示原水管理的关键指标，能够让领导的决策分析更加科学和准确。（4）设施维护智能化通过对各类设备进行统一接入和管理，实时监测并记录运行状态，一旦发现异常指标时，系统能够进行智能报警，提醒管理人员进行处置。（5）应急响应高效化系统通过监测水质及水资源数据实时变化，对可能发生影响安全的水源水量、水质 异常变化等风险分析预判，做出可能的突发事情预警及应急处置辅助决策， 给出演练模拟方案，提高应急预案演练实效和对供水突发事件的应对能力。（6）监控智能可视化通过视频分析技术、视频图像的多级联网和同级共享，实现水灾害防御协同指挥， 智能预警研判，最大程度发挥可视化系统辅助指挥决策和调度的作用， 辅助提高工作效率， 减少水灾害损失，保障人民群众生命财产安全。第8页二.现状及需求分析1. 现状分析由于早期技术、资金等方面的限制，加上去年洪峰影响， 北碚区已建成的大部分设备已经过保并且损坏，现有系统存在如下一些问题：（1）一些中小型水利设施如水库等，防汛安全监管不到位。大多数小型水库和部分中型水库无防汛安全监测设施，安全监测仍采用人工观测。（2）部署的水文监测设施， 仅仅只能提供数据信息，发生情况时，缺乏对现场直观的掌握。（3）应用功能过于单一，大部分巡查工作还是依靠人工巡查，智能化程度不够。（4）视频系统的上下级联网和同级联网共享率低。大部分未实现上下级和统计联网共享，未发挥可视化系统的最大效用。（5）视频保障率低。汛情旱情的发生往往具有偶发性，在未发生汛情险情、旱情 时，系统往往没有引起关注，没有得到良好的维护。当汛情、险情、旱情发生时，视频往往因为各种原因无法使用，严重影响了水灾害防御的监视与指挥调度。2. 存在问题2.1. 水库智能化管理能力不足目前水库管理和安全监测主要以人工巡查为主，存在巡查频率有限、效率一般、 人力物力耗费较高等问题，需要利用物联网智能分析的先进技术手段，为水库水雨情 监测、大坝安全监测提供智能识别能力，实现对水库智能动态监管，作为日常水利工程安全巡查信息化辅助工具，以提高水库管理和安全监测的智能化水平。水库现有视频监控系统存在单点监控范围小、监