长江宜都水文分局远程在线水文监测平台概述
在线水位监测、在线远程水位监测系统
局域网
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市、县分中心 浏览客户
服务器
监控工作站
领导/其他处室
防火墙
INTERNET 公网 GPRS
市电供电 监测终端 DATA-9201
太阳能供电 监测终端 DATA-9201
电池供电 监测终端 DATA-6216
超声波水位计
雷达水位计
投入式水位计
在线水位监测系统拓扑图 五、系统功能 ◆ 系统可独立运行，也可并入应用行业的信息化系统。 ◆ 采集各水位监测点的水位数据，采集时间间隔可设置。 ◆ 上报各水位监测点的水位数据，上报时间间隔可设置。 ◆ 支持串口水位计、0-5V 或 4-20mA 信号输出的水位变送器。 ◆ 支持 220VAC 供电、太阳能供电、锂电池供电。 ◆ 现场监测终端具备数据存储功能。 ◆ 可远程设置终端工作参数，支持远程升级。 ◆ 水位监测系统监控中心可对水位数据进行存储、分析、生成必要的报表和曲线。
二、情况说明： 1、中心要求
组网：中心有固定 IP，公网专线组网。 上位机软件：平升 BS 结构软件，支持手机 APP，支持报警短信通知。 2、现场情况： 传感器：超声波水位计，RS485 接口。 供电条件：太阳能供电 选用产品：DATA–6311 型低功耗测控终端 RTU 三、现场安装照片：
案例二：新疆水位监测系统 一、项目背景：2016 年初，新疆某市水文水资源勘测局为了预警山洪灾害，在市区周边主 要河流建设卫星水位监测系统。 二、特点
在线水位监测、在线远程水位监测系统
一、适用范围 在线水位监测系统适用于地下水水位监测、河道水位监测、水库水位监测、水池水位监
测等。 二、系统目标
在线水位监测系统监测水位动态信息，为决策提供依据。 三、系统特点 ◆ 通过国家水利部水文监测数据传输规约（SL651-2014）、水文遥测终端机（SL 180-2015）、 “特殊区域水文、水资源数据安全采集系统 RTU 追加测试”等权威检测。 ◆ 获得“全国工业产品生产许可证”。 ◆ 获得“水文实时监测管理系统”软件著作权证书。 ◆ 兼容超声波、雷达、激光、投入式、浮子式等各种水位计。 四、系统组成
水利工程运行管理中远程监控技术的有效应用
水利工程运行管理中远程监控技术的有效应用随着科技的不断发展，远程监控技术已经被广泛应用于各个领域。
在水利工程运行管理领域，远程监控技术也越来越被重视和应用。
1. 水文监测水文监测是水利工程运行管理的一个重要环节。
通过远程监控技术，可以实时监测水位、水流量、水温等水文信息，及时了解水库水情，有助于预测水库出库、调度汛期水位等情况，为水利工程运行提供重要依据。
水质监测也是水利工程运行管理的一个重要环节。
通过远程监控技术，可以实时监测水质变化情况，及时发现水质污染问题，避免给生态环境造成不必要的危害。
3. 设备监测水利工程中的各种设备的运行状况对工程的运行稳定性和安全性有着重要的影响。
通过远程监控技术，可以实时监测设备的运行状况，严密把控设备的运行安全。
二、远程监控技术的优势1. 提高管理效率2. 提高安全性通过远程监控技术，可以实时监测设备的运行状况，及时发现设备的故障和异常情况，避免意外事故的发生，提高水利工程的安全性。
3. 降低成本通过远程监控技术，可以实现对水利工程的实时监测，降低人力、物力等成本支出，有效提高了水利工程的经济效益。
1. 四川省水利厅采用远程监控技术实现对成都市银河水源地的监控。
通过在水库中设置水流量、水位等传感器，实时监测水库的水情，不仅可以为水库出库提供科学依据，还可以预测和预防洪水，避免给人民生命财产带来不必要的损失。
2. 南京市水务集团采用远程监控技术实现对南京中心城水厂的监控。
通过在水厂中设置水质传感器，实时监测水质变化情况，及时发现问题，保障城市居民饮用水的安全。
四、结论远程监控技术在水利工程运行管理中的应用，可以全程监测水文信息、水质信息、设备运行信息等，提高管理效率、安全性和经济效益，为水利工程的科学运行提供重要支撑。
科技成果——水文缆道远程在线控制系统
科技成果——水文缆道远程在线控制系统技术开发单位
长江水利委员会水文局长江中游水文水资源勘测局
成果简介
水文缆道远程在线控制系统包括流速检测单元、视频采集单元、通讯单元及控制中心，能够同时对多处水文站缆道的实时远程监测，实现了一个控制中心同时控制多个缆道测站，同时远程控制测流，采集数据，并为平时非工作时间的缆道站房安全守护起到了一定的作用。
可极大减少水文行业中人力资源的投入，避免测流人员长途跋涉去现场的需要，减小劳动强度，提高工作效率，可实现远程采集测流数据，并在网络发布。
技术特点
系统各项数据处理满足《水文缆道测验规范》（SL443-2009）和《河流流量测验规范》（GB50179-2015）。
适用范围
适用于全国水文测验过河方式为水文缆道的水文站。
大江大河水文监测系统
大江大河水文监测系统，采集水位指标，完善水旱灾害防御作业大江大河水文监测系统，通过大量智能感知设备，在线获取水文数据，融合物联网、大数据、云计算、遥感遥测等技术，多元化掌握实时水文状况，在充分了解洪旱形势的基础上，做好关键期水旱灾害防御工作，降低、减少由此导致的人员及经济损失。
构成设备系统功能◆监测水位、雨量、流速、流星、水温、水质、蒸发量、含沙量等水文数据，24小时在线监测，数据传输频率为一分钟，精确掌握流域水文情况;◆远程反馈水文数据波动，通过大江大河水文监测系统的管理云平台，以秒为单位自动刷新数据，通过安卓/IOS手机、个人电脑、LED监控大屏等终端设备，均可呈现水文数据;◆越限示警、自动报警，管理者可根据监测预警目标，设置修改各测量数据的报警值，一旦达到报警值云平台自动发出示警信息，具体方式有声光、短信、电话、微信信息等形式，及时响应处理;◆大江大河关键节点设置的监控摄像头，视频画面可接入到云平台，与水文数据同屏展现;◆实时数据存储功能，云平台对采集设备监测的数据及监控视频、账号操作等数据，自动保存在服务器上，采集类数据以分钟为频率记录，以年为单位长期保存;◆通过云平台对历史数据的智能分析，形成数据报表，支持以时间段为条件进行查询，导出下载打印数据，作为指导防汛工作的数据依据;◆账号分组授权管理，支持分为管理、编辑、操作、只读等群组，将相同职责的人员分为一组;◆应用拓展，组成系统的采集感知设备可自由选定，根据河流情况选用各类型、数量的采集设备。
同时，气象数据、供水/排水泵站、排水管网等监测数据可接入到云平台，与水文数据一同完善数据库，联动水文管理工作;应用场景总结在科技的发展带动下，大江大河水文监测系统、智慧水利系统等物联网云平台，整合全业务链数据，促进水务业务信息交换、共享与高效利用，为智慧决策奠定基础，是水务智慧化建设的应有意义。
水质监测 水质在线监测系统的简要介绍
水质监测水质在线监测系统的简要介绍水是重要的自然资源，近几年随着城市化进程的加快，水污染的现象越来越严重，带来的危害也逐渐增多，因此水资源的保护与利用被提上日程。
在此过程中，水体环境污染监测是重要的一环，只有通过良好的监测，得到科学的污染数据，才能对水体污染进行靶向治理。
水质在线监测系统应用而生，帮助有关部门实时监测、追踪溯源，为水体环境治理提供可靠支撑。
水质在线监测设备主要是对污染源排污状况进行分析测试。
系统通常由采样设备、水质在线监测仪器、数据采集设备、数据传输设备、通讯设备和终端接收设备组成。
有利于水质监测效率提高、加快污水治理、提升水质量、降低水环境管理成本、预警预报重大水质污染事故。
ZWIN-WQMS06水质在线监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心组成一个从取样、预处理、分析到数据处理及存贮的完整系统，从而实现对样品的在线自动监测，一般包括取样系统、预处理系统、数据采集与控制系统、在线监测分析仪表、数据处理与传输系统及远程数据管理中心。
测定原理：光度法适用：水源地监测、环保监测站，市政水处理过程，循环冷却水工业水源循环利用、工厂化水产养殖等领域常规参数：水质五参数(温度、PH、溶解氧、电导率、浊度)、CODcr.氨氮、总磷、总氮、总有机碳、叶绿素等ZWIN-WQMS08多参数水质在线监测系统采用高度集成各传感器探头，配置控制器进行控制及显示，可直接投入式安装或集成到岸边站、浮标站，相比传统水质分析仪，无需试剂，更加经济环保，方便快捷。
参数：温度、PH、溶解氧、电导率、浊度、COD、氮氮、余氧等适用：水质断面常规参数监测系统，包括水质标准站、微型站、岸边站、浮标站和水质传感器等。
ZWIN-WQMS10多光谱水质在线监测系统包含光谱仪、光谱水质数据处理终端、算法模型及管控平台；使用的双光路紫外-可见全光谱采集探头；对水体污染物200nm-1000nm的吸收响应波段，并结合紫外探测器的量子效率有针对性的搭建高信噪比、高分辨率的双光路光谱采集系统。
长江委水文局水文监测技术规定
CJSW 长江委水文局水文监测技术规定CJSW-C·SWCY-06-A激光粒度分布仪技术指南Technical guide for laser grain-sizeanalysis meter（试行）2006-11-30发布 2007-1-1试行长江水利委员会水文局发布长江水利委员会水文局关于发布《激光粒度分布仪技术指南》的通知水文技[2006] 号我局组织编写的《激光粒度分布仪技术指南》（试行），已通过有关部门审查。
现批准《激光粒度分布仪技术指南》（试行）CJSW-C·SWCY-06-A为我局水文监测技术规定，并予以发布。
本指南自2007年1月1日起试行。
本指南由技术管理处负责解释。
在试行过程中，各单位应注意总结经验，如有问题请函告技术管理处。
二○○六年十一月三十日核准:审核:审查:校核:主要编写人员：前言为统一激光粒度分布仪泥沙颗粒分析的方法和技术规定，保证分析成果质量，我局特组织编制《激光粒度分布仪技术指南》（试行），供各单位在使用激光粒度分布仪泥沙颗粒分析时遵循和执行。
本指南是在认真总结我局激光粒度分布仪泥沙颗粒分析工作的实践成果，参考国内外有关使用经验和技术资料，针对需要解决的实际问题开展大量室内外比测试验与研究工作，并广泛征求我局有关单位和专家意见的基础上编制而成。
鉴于本指南系初次编制，希望各单位结合激光粒度分布仪泥沙颗粒分析实践和科学研究，注意积累资料，如发现需要修改和补充之处，请将意见和建议反馈技术管理处或水文技术研究所，以便今后改进、完善。
主持单位：技术管理处主编单位：长江水文技术研究所参编单位：长江三峡水文水资源勘测局长江荆江水文水资源勘测局长江下游水文水资源勘测局长江口水文水资源勘测局长江水利委员会水文局二OO六年十一月目次1 总则 (1)2 仪器选型 (2)3 仪器安装调试与基础参数设置 (3)3.1 仪器工作环境、安装调试要求 (3)3.2 仪器保养与维护 (4)3.3 基础参数的设置 (4)4 分析过程质量控制与资料整理 (6)4.1 样品制备 (6)4.2 操作步骤 (6)4.3 分析数据的合理性检查 (8)4.4 分析成果的输出 (8)4.5 分析成果的衔接 (9)5 标准样本库的建立与管理 (11)5.1 标准样本库的建立 (11)5.2 标准样本库的维护 (11)5.3 标准样本库的检验 (12)6 分析成果质量控制 (14)6.1 质量控制 (14)6.2 报批 (14)7 操作人员培训 (16)附件A 激光粒度分布仪测量基本原理 (17)附件B 转换方法与流程 (23)附件C 《泥沙颗粒级配转换软件》操作手册 (27)附件D 激光粒度分布仪相关名词解释 (42)条文说明 (44)1 总则1.0.1为统一我局激光粒度分布仪泥沙颗粒分析的方法和技术规定，保证分析成果质量，特制定《激光粒度分布仪技术指南》（简称指南）。
湖北清江高坝洲水文站流量自动化监测实践
文章编号：1006-0081（2020）07-0014-04收稿日期：2020-04-15作者简介：杜兴强，男，工程师，主要从事水文水资源勘测及水文监测信息化方面的工作。
E-mail ：****************1水文站概述清江属于长江的一级支流，发源于湖北省恩施州利川市之齐岳山，流经利川、恩施、宣恩、建始、巴东、长阳、宜都等7个县市，在宜都陆城汇入长江，全长423km 。
高坝洲水文站位于清江下游，属于国家基本水文站网，清江河口流量控制站，流域面积约16700km 2［1］。
高坝洲水利枢纽工程（以下简称“高坝洲工程”）位于高坝洲水文站上游约2km ，见图1。
高坝洲镇高坝洲水文站高坝洲电站宜都市宜都江江江湾沙长清流水库图1高坝洲水文站位置该站流量施测主要受以下3个方面影响：①高坝洲工程调度频繁，一次来水过程仅持续0.5～2h ，而采用传统的缆道转子式流速仪法施测流量，历时约1.5h 。
②长江宜昌水文站在汛期流量达15000m 3/s 时，开始受回水顶托影响，呈现“同水位下流量差异极大、不同水位而流量相同”的特点，水位流量无关系可循，断面流场紊乱，传统流速仪施测流量误差较大。
③测验断面呈“W ”形，起点距80～159m 之间有长约1000m 、宽约79m 的卵石洲，卵石洲顺河势呈“7”形，从上游约600m 开始延伸至下游约400m 处，将水流分成两股。
一般情况下，右汊常年通流；水位上涨至39.50m 时，左汊开始通流。
近30a 来，高坝洲水文站测验工作受上游水利工程、汛期长江回水顶托以及所处的河道地形与大断面形状等影响，断面流量变化过程难以测到、测准，给水文资料收集、报汛以及整编工作带来了较大困难，亟待探索一种新的流量测验方式。
2流量自动化监测应用情况水平多普勒流速剖面仪（H-ADCP ）可实现在仪器安装位置一定范围内的多点流速施测，操作方便、快速高效、稳定可靠［2］。
2009年，H-ADCP 应用于高坝洲水文站，并开始探索自动化流量监测。
水利工程的远程监测与预警系统
水利工程的远程监测与预警系统一、水利工程远程监测与预警系统概述水利工程作为国家基础设施的重要组成部分，在防洪、灌溉、发电、航运等方面发挥着重要作用。
随着科技的发展，传统的水利工程管理方式已经不能满足现代社会的需求。
远程监测与预警系统作为一种新型的水利工程管理手段，通过现代信息技术实现对水利工程的实时监控和预警，有效提高了水利工程的安全性和管理效率。
1.1 远程监测与预警系统的核心功能远程监测与预警系统的核心功能主要包括数据采集、传输、处理和预警。
系统通过安装在水利工程现场的传感器收集水文、气象、结构等数据，利用通信技术将数据实时传输到中心处理系统，经过数据分析和处理后，根据预设的阈值和模型进行预警。
1.2 远程监测与预警系统的应用场景远程监测与预警系统的应用场景十分广泛，包括但不限于以下几个方面：- 水库大坝安全监测：监测水库水位、坝体位移、渗流等，预警坝体安全问题。
- 河流洪水预警：实时监测河流水位，结合气象数据预测洪水发生，及时发布预警信息。
- 灌溉系统管理：监测灌溉区域的土壤湿度、水位等，智能控制灌溉系统，提高水资源利用率。
- 水电站运行监控：实时监测水电站的水位、流量、发电效率等，优化发电运行。
二、水利工程远程监测与预警系统的构建构建一个有效的水利工程远程监测与预警系统需要综合考虑技术、管理、法规等多方面因素。
系统的构建过程包括需求分析、系统设计、设备选型、安装部署、调试运行和维护升级。
2.1 系统需求分析需求分析是系统构建的第一步，需要明确系统的目标、功能、性能指标等。
需求分析的结果将直接影响系统的设计方案和设备选型。
2.2 系统设计系统设计阶段需要考虑系统的架构、通信方式、数据处理流程、用户界面等。
设计时需确保系统的可靠性、稳定性和可扩展性。
2.3 设备选型与安装根据系统设计的要求，选择合适的传感器、通信设备、数据处理设备等。
设备的安装应考虑现场环境、设备性能和维护方便性。
2.4 系统调试与运行系统安装完成后，需要进行调试，确保各部分设备正常工作，数据传输和处理无误。
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宜都分局远程在线水文监测平台（以下简称为 “监测平台”）于 2013 年开始应用，主要用于高坝洲
收稿日期：2019-05-15 作者简介：姚大中，男，高级工程师，主要从事水文测验与计算方面的工作。E-mail：55238782@
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2019 年 8 月
2019 年 8 月
水 利 水 电 快 报 EWRHI
文章编号：1006 - 0081（2019）08 - 0067 - 03
第 40 卷第 8 期
长江宜都水文分局远程在线水文监测平台概述
姚大中，王 琴
（长江水利委员会水文局 荆江水文水资源勘测局，湖北 荆州 434000）
摘要：长江水利委员会水文局荆江水文水资源勘测局宜都分局以高坝洲水文站全部水文要素在线监
在流量在线监测方面，受上游水库频繁调蓄影 响，原有的 H-ADCP 仅有半年时间能实现流量在线 监 测 ，与 缆 道 流 速 仪 法 切 换 衔 接 仍 然 较 为 麻 烦 。
鉴于防洪工作的重要性，随着最严格水资源管 理的实施以及河湖长制的全面推进，社会各界都对 水情信息时效性和准确性提出了更高要求，需要监 测 平 台 优 化 升 级 ，更 高 效 地 提 供 水 文 要 素 监 测 数 据。互联网技术的进步、服务器及终端传感器等硬 件性能的提升则为监测平台升级提供了软硬件 基础。
网络交换设备
VPN 光纤接入 20M
SDH 2M
宜都水文分局
荆江局水情分中心
图 2 远程在线水文监测平台系统构成
2017 年，高坝洲站完成 H-ADCP 新平台的建设，并 于 2018 年 6 月完成 H-ADCP 的比测投产工作，大部 分水位级情况下均可实现流量在线监测，少部分枯 水流量在线监测拟考虑用电波流速仪法作为补充 监测手段。另外，H-ADCP 与压力式水位自记仪的 水 位 比 测 结 果 已 应 用 于《水 文 巡 测 规 范》的 修 订 。 H-ADCP 新平台的建设完成和 H-ADCP 的比测投 产，为宜都分局远程在线监测平台的改进与升级奠 定了基础。
目前，在宜都分局监控室内可通过登陆高坝洲 站服务器，远程查看 H-ADCP 运行状态、蒸发量、水 温数据，实现远程在线监测；可借助远程桌面将数 据库拷贝回本地计算机，实现资料远程传输；多个 摄像头可供远程监控站房内外安全状态。
宜都分局现有监测平台可完成高坝洲站的在 线监测，但也存在一些问题：监测平台未能有效将 全部终端数据整合到一个数据库内；监测平台仅完 成 了 一 个 测 站 的 在 线 监 测 功 能 ；监 测 平 台 使 用 不 便、无预警功能等。
水 利 水 电 快 报 EWRHI
第 40 卷第 8 期
站各水文要素的在线监测、资料远程传输和视频远 程监控等工作（见图 2，3）。
压力式水位计 雨量传感器
水文（水位）站 RTU
H-ADCP
适配器
蒸发传感器
水温传感器
固态存储器
适配器
视频监控服务器
电源系统 数据库服务器
PSTN/海事卫星
监控 1
监控 n
中图法分类号：P335
文献标志码：A
DOI：10.15974/ki.slsdkb.2019.08.015
2005 年，长江水利委员会水文局（以下简称“长 江委水文局”）在国内率先实现了 118 个中央报汛站 自动报汛；2007 年长江委水文局启动方式方法创 新，工作历时 3 a，取得了丰硕成果；2016 年，长江委 水文局发布了关于推进“四个水文”的实施意见，提 出了推进“社会水文”、构建“绿色水文”、发展“智慧 水文”、实现“和谐水文”的目标 。 ［1-2］ 长江委水文局 荆江水文水资源勘测局（以下简称“荆江局”）围绕 “四个水文”的战略布局，推动了一系列工作，其中 宜都分局远程在线水文监测平台升级建设，是荆江 局发展“智慧水文”的重要基础［3-4］。
1.2 现有条件
荆江局宜都分局位于湖北省宜昌市宜都市，管
图 1 荆江局宜都分局水文测站分布
宜 都 分 局 高 坝 洲 水 文 站（以 下 简 称“ 高 坝 洲 站”）现有的水位、流量、降水量、蒸发量、水温等测 验项目均已实现在线监测。其中，最重要的一个环 节流量在线监测已随着 H-ADCP 的成功应用获得 突破。其余各水位站的水位、降水量监测均已实现 自记。因此，宜都分局具有良好的在线监测基础。
3 远程在线水文监测平台的改进与升级
图 3 远程在线水文监测平台现状
监测平台由前端系统和后端系统两部分组 成。前端系统（水文测站）主要由水文要素传感器、 固态存储器、报汛控制器、数据库服务器、视频服务 器、监控摄像头、存储系统、视频解码器、电源系统 等单元构成。后端系统（宜都水文分局）主要由监 控平台、电视墙、操作电脑和电源系统等构成。系 统以 SDH 专线为依托，基于 IP 网络构建。
陈二口 水位站
1 在线监测的目标与条件
长阳水位站
高坝洲水文站
枝城பைடு நூலகம்文站
1.1 在线监测目标
2016 年水利部印发深化水文监测改革指导意 见，意见中指出：要大力推进流量、泥沙等监测自动 化，积极推动巡测工作；要充分应用空间技术、云计 算、移动互联、大数据、物联网等高新技术，加快实 现水文监测自动化和信息化。在线监测依托各水 文要素测量、记录、传输、存储的自动化，为“驻巡结 合，巡测优先，测报自动，应急补充”的水文测验改 革奠定基础。
测为基础，建设了远程在线水文监测平台。介绍了宜都分局远程在线水文监测平台的初期实践运用情
况。监测平台的改进与升级增加了视频监控模块、数据传输存储模块、数据分析模块、预警模块、工况监控
模块、安全监控模块和系统展示模块等，提高了测站管理的工作效率。可为水文监测精细化管理及长江
“智慧水文”发展奠定基础。
关键词：在线监测；智慧水文；宜都水文分局
辖范围内有 2 个水文站、7 个水位站，分布在长阳县、 宜都市、枝江市、松滋市 4 个县市内，其中有 5 个中 央报汛站和 1 个流域报汛站（见图 1）。水文测验项 目包括水位、流量、泥沙、降水量、蒸发量、水温。
葛洲坝水利枢纽
枝江市 马家店水位站
红花套水位站
荆 12 水位站 董 5 水位站
宜都水位站