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智慧水利水务背景及需求
    发布时间: 2021-05-22 14:22    

背景及需求

一.1 应用背景

我国水利工程众多,特别是水库工程点多面广量大,病险情况突出,安全问题是水利部门的头号风险,必须咬住不放、严防死守、有效化解。

目前全国共有各类水库近10万座,5级以上江河堤防30多万公里,大江大河干流基本具备了防御新中国成立以来最大洪水的能力。建成规模以上水闸10万多座、泵站9.5万处、各类灌区2.2万处,耕地灌溉面积超过10亿亩,全国水利工程供水能力达8500多亿立方米,城镇供水保障、农村饮水困难得到全面解决。但同时我国部分区域、领域防洪减灾和供水保障体系尚不完善,部分大江大河控制性工程不足、堤防不达标,近2万座水库存在病险问题,有防洪任务的中小河流尚有7万多公里未经治理,西南等地区工程性缺水严重,水利工程补短板的任务仍然繁重。水利工程安全运行管理任务艰巨而繁重。此外还有大量的水利在建工程,也对其进行进度、质量和安全进度动态监督管理,严防发生重大质量与安全生产事故。

党的十八大以来,习近平总书记多次就治水发表重要讲话、作出重要指示,深刻指出随着我国经济社会不断发展,水安全中的老问题仍有待解决,新问题越来越突出、越来越紧迫,明确提出了“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水方针,突出强调要从改变自然、征服自然转向调整人的行为、纠正人的错误行为。

20191月,全国水利工作会议召开,水利部党组提出“水利工程补短板、水利行业强监管”水利改革发展总基调

20196,水利部印发《水利水平提升三年行动方案(2019-2021通知》明确今后三年水利水平提升10行动、25任务。水利网络畅通行动中提出推进智能视频识别技术应用初步实现水位监测、漂浮物监测视频智能分析应用。第六水利工程管理水平提升行动提出要加强水利工程安全运行管理水库堤防、水闸、灌区、泵站的责任制落实、注册登记、安全评价鉴定、隐患排查、除险加固、控制运用等业务实现数字化管理,及时掌握工程运行安全状况,提升水利工程管理水平。

20197,水利部印发加快推进智慧水利的指导意见》规划5大项重点任务。(一)构建天空地一体化水利感知网,明确要扩大感知范围。扩大江河湖泊水系、水利工程设施的监测范围和水利管理活动的动态感知,补充完善水文、水资源、水生态、水环境、水土流失、工程安全、洪涝干旱灾害、水利管理活动、水行政执法等感知内容。(二)完善全面互联高速可靠水利信息网提升新技术应用装备水平,完善并改造升级信息化办公设备设施、应急通信设施、水利监管设施设备、水利工程运行和安全设施设备,提升信息化技术装备水平。

可视化系统作为水利工程管理中的重要保障,各级管理人员可通过系统查看设备和工程的运行情况,为保障水利工程安全,充分发挥水利工程效益,真正把“建管并重”落到实处提供良好的支撑。

一.2 业务现状

根据对部分水利工程的调研发现大多数水利工程部署有视频监控系统,但现有系统没有得到有效应用,在系统完整性、资源共享、业务整合上存在以下亟待改善的方面。

Ø 现有视频监控系统利用率低,智能化程度不高,部分重点区域仍存在监控盲区;

Ø 部分视频监控系统由于设计选型不合理,不能满足看得见、看得清的监控的要求;

Ø 视频监控系统未实现与业务系统的整合,作为单独的系统存在,未能发挥出视频监控系统辅助运行管理的效能;

Ø 大部分水利在建工地尚未实现视频监控和联网;

Ø 在综合安防方面应用不足,在安防方面主要用视频监控,未能与门禁、出入口管理、巡查系统等进行联动。

一.3 需求分析

一.3.1 业务需求

1) 水利工程安全运行管理的需求

水利工程的安全运行属于公共安全范畴,特别是大型水利工程一旦出现安全问题,其后果十分严重,破坏性更大,会造成巨大的生命、财产和环境损失。对水利工程进行安全监督管理是各级水利部门最重要的工作之一。

在建水利建设工程视频监控系统可作为工程建设各相关责任主体强化施工全过程质量与安全生产行为规范化管理的手段,视频监控记录可作为项目建设管理中督促整改、违规违约处理和奖惩的重要依据。

2) 工程调度运行管理的需求

工程运行过程中,涉及到设备运行检修巡查、水资源及防洪调度远程实时查看设备启闭状态以及水面状态,提高管理效率。

3) 综合安防的需求

大多数水利工程少人或无人值守,且地处偏僻,水利设施盗窃和破坏现象比较严重。需要防止未授权人员进入,并对非法入侵的人员、车辆等进行监视、报警和阻吓,同时形成完整的记录进行事后追溯。

一.3.2 系统需求

1) 视频监控系统需求

对水利工程重要设备设施进行全天候监控,可远程实时查看其运行情况;

对水利工程的出入口及主要路口进行智能监控,对进出人员、车辆进行智能化管理;

对水利工程周边违法行为进行监控,及时发现并予以制止;

对调水重要节点进行监控,远程实时查看调度过程;

对水利工程区域周围附近居民的一些不安全行为及时预警并教育;泄洪时,对下游主要戏水场所、码头等进行远程监视,防止发生人员安全事故。

4) 移动巡查系统

利用无人机、单兵、车载云台对水利工程进行辅助巡查,发现安全隐患、违法行为实时上报。同时单兵和车载云台自带GPS,可对巡查频率、路线进行记录和管理。

5) 水文监测系统

通过视频水位计实现对水位的读取,或通过水位传感器实时监测水位,并接入雨量计,实现水利工程的水雨情监测,为防汛抗旱、水资源调度提供服务。

6) 入侵报警系统

对非法进入或试图非法进入设防区域的行为、报警系统发出声、光报警信号,同时显示出报警发生具体地址,及时通知值班人员采取必要的措施,并且还可以自动向上一级接警中心报警。

7) 出入口管理系统

在在水利工程大门或主要路口,部署车辆道闸和人员通道,对进出车辆、人员进行智能化管理。

8) 门禁管理系统

机房、监控中心、仓库、供配电室等重要区域,安装门禁系统,只允许经过授权的工作人员进入。

9) 环境监测系统

对环境量数据进行监测,并和系统中的摄像机、声光报警设备等做联动动作。

一.4 总体目标

本系统的总体目标是利用先进的视频监控、移动巡查、水文监测、入侵报警、电出入口管理、门禁、环境量监测等等手段,并加以智能化分析,实现对水利工程的监控与报警,为水利工程的安全管理、运行管理、综合安防等提供保障,充分发挥水利工程的经济效益和社会效益。