智慧水利解決方案

億立能3D智慧水利監控系統能夠在三維地理信息GIS系統中實(shí)現水位、流量、閘門(mén)開(kāi)度、過(guò)水量、水質(zhì)污染、煙霧等數據的遠程監控，并能夠將模擬量和開(kāi)關(guān)量通過(guò)3D動(dòng)畫(huà)的形式表現出來(lái)，并將地理信息與監控系統集成進(jìn)一張總圖上，支持KPI指標的“下鉆功能”，在調度室可以總體監控整個(gè)水利系統的實(shí)時(shí)情況。億立能3D智慧水利監控平臺能夠支持構建C/S+B/S+M/S架構的地理信息系統，同時(shí)，能夠支持二三維一體化的解決方案，結合用戶(hù)需求能夠開(kāi)發(fā)定制化3D智慧水利監控系統，具備三維展示及相關(guān)分析模塊，構建基于GIS的水利應用。

一、系統概述

億立能3D智慧水利監控系統能夠在三維地理信息GIS系統中實(shí)現水位、流量、閘門(mén)開(kāi)度、過(guò)水量、水質(zhì)污染、煙霧等數據的遠程監控，并能夠將模擬量和開(kāi)關(guān)量通過(guò)3D動(dòng)畫(huà)的形式表現出來(lái)，并將地理信息與監控系統集成進(jìn)一張總圖上，支持KPI指標的“下鉆功能”，在調度室可以總體監控整個(gè)水利系統的實(shí)時(shí)情況。

億立能3D智慧水利監控平臺能夠支持構建C/S+B/S+M/S架構的地理信息系統，同時(shí)，能夠支持二三維一體化的解決方案，結合用戶(hù)需求能夠開(kāi)發(fā)定制化3D智慧水利監控系統，具備三維展示及相關(guān)分析模塊，構建基于GIS的水利應用。

二、系統功能

三維場(chǎng)景顯示

提供交互式海量空間數據可視化，包括矢量數據、衛星影像、航片、DEM、三維模型等。

例如：三維虛擬場(chǎng)景構建高程DEM建議提供30m精度數據，重點(diǎn)樞紐局部使用5m精度數據；影像DOM一般場(chǎng)景使用2.5m精度數據、樞紐等重點(diǎn)場(chǎng)景提供0.5m精度數據。

地圖場(chǎng)景交互

提供常用的地圖漫游、放大縮小、及視角變化等工具。用戶(hù)還可以根據自定義路徑自動(dòng)瀏覽特定場(chǎng)景路線(xiàn)。

空間量測

實(shí)現三維直線(xiàn)長(cháng)度測量、地形起伏線(xiàn)長(cháng)度量測、高度量測、面積量測、要素對象量測。

屬性查詢(xún)

查詢(xún)水工建筑物的屬性信息，包括工程參數、建筑物基本情況、實(shí)地勘察照片等。

實(shí)時(shí)數據展示

可以動(dòng)態(tài)顯示或過(guò)程動(dòng)畫(huà)顯示各類(lèi)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)監視數據，包括：水位信息、實(shí)時(shí)降雨、閘門(mén)開(kāi)度、流量信息及分水口過(guò)流量等。

空間分析

該模塊提供一系列空間分析功能，用戶(hù)可以以Z維度為基礎，進(jìn)行一些三維空間分析，從而對實(shí)際水利業(yè)務(wù)工作提供相應指導。如下圖，系統提供河道淤積量計算功能，通過(guò)河道設計數據與實(shí)際測量數據及河段的長(cháng)度計算出指定河段的淤積量（沖刷量）。

提供多種空間分析方法：通視分析、對比分析、剖面分析、填挖方分析、天際線(xiàn)分析等。

三、系統接口

視頻接入

視頻接入模塊，可以實(shí)時(shí)將固定視頻采集設備采集的多路視頻信號接入三維系統中，從而實(shí)現對現場(chǎng)監控視頻的實(shí)時(shí)接入、顯示，對歷史視頻的查詢(xún)、點(diǎn)播、回放等需求。

其它系統接入

將來(lái)系統可能接入十幾甚至更多系統，根據各系統的特點(diǎn)和接入技術(shù)的特點(diǎn)，建議其它系統提供硬件以太網(wǎng)接口和軟件通訊協(xié)議。硬件通信

1.上位機接入：有些子系統比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有以太網(wǎng)接口，但有上位機，可以在該上位機上增加通訊網(wǎng)卡支持，與附近的交換機進(jìn)行物理上的網(wǎng)絡(luò )聯(lián)接。

2.總線(xiàn)接入： 有些自動(dòng)化系統不僅沒(méi)有以太網(wǎng)接口，而且也沒(méi)有上位機，但該系統支持RS485或現場(chǎng)總線(xiàn)，可以增加一臺接口轉換設備，通過(guò)擴展方式轉化成以太網(wǎng)接口與交換機進(jìn)行物理上的網(wǎng)絡(luò )聯(lián)接。

3.自控接入：有些子系統采用PLC或者RTU進(jìn)行控制，可以對PLC、RTU增加以太網(wǎng)模塊，與交換機進(jìn)行物理上的網(wǎng)絡(luò )聯(lián)接。

4.子網(wǎng)絡(luò )接入：有些子系統已經(jīng)很成熟，并且自成網(wǎng)絡(luò )，對外有統一的以太網(wǎng)接口，可以通過(guò)此RJ45口與交換機進(jìn)行物理上的網(wǎng)絡(luò )聯(lián)接。

軟件通信

由于可能接入系統比較多，本系統可以直接讀取其它系統的數據庫數據外，對于監控系統本系統支持BACnet、Modbus、OPC、lonwords、SNMP通信方式，建議采用OPC通訊方式以獲得數據。OPC有以下優(yōu)勢：

1.   采用標準的Windows體系接口，硬件制造商為其設備提供的接口程序的數量減少到一個(gè)，軟件制造商也僅需要開(kāi)發(fā)一套通訊接口程序。即有利于軟硬件開(kāi)發(fā)商，更有利于最終用戶(hù)。

2.   OPC規范以OLE/DCOM為技術(shù)基礎，而OLE/DCOM支持TCP/IP等網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，因此可以將各個(gè)子系統從物理上分開(kāi)，分布于網(wǎng)絡(luò )的不同節點(diǎn)上。

3.   OPC按照面向對象的原則，將一個(gè)應用程序（OPC服務(wù)器）作為一個(gè)對象封裝起來(lái)，只將接口方法暴露在外面，客戶(hù)以統一的方式去調用這個(gè)方法，從而保證軟件對客戶(hù)的透明性，使得用戶(hù)完全從低層的開(kāi)發(fā)中脫離出來(lái)。

4.   OPC實(shí)現了遠程調用，使得應用程序的分布與系統硬件的分布無(wú)關(guān)，便于系統硬件配置，使得系統的應用范圍更廣。

5.   采用OPC規范，便于系統的組態(tài)，將系統復雜性大大簡(jiǎn)化，可以大大縮短軟件開(kāi)發(fā)周期，提高軟件運行的可靠性和穩定性，便于系統的升級與維護。

6.   OPC規范了接口函數，不管現場(chǎng)設備以何種形式存在，客戶(hù)都以統一的方式去訪(fǎng)問(wèn)，從而實(shí)現系統的開(kāi)放性，易于實(shí)現與其它系統的接口。

四、系統聯(lián)動(dòng)和智能分析

3D智慧水利監控系統將其它系統橫向打通，所有信息可以在3D智慧水利監控系統中交互，定制數據關(guān)聯(lián)關(guān)系，在系統平臺中同步模擬應用系統生成的報警信息， 并以動(dòng)畫(huà)的形式傳遞給用戶(hù)。如顏色變化、情景動(dòng)畫(huà)報警等形式。

智能分析模塊是在其它系統的基礎上高度整合其它系統信息資源并加以開(kāi)發(fā)利用，實(shí)現信息共享和智能管理，有效提升水利工程運用和管理的效率和效能。智能分析模塊涵蓋水文、水質(zhì)、水資源、供水、排水、防汛防澇等各個(gè)方面。是通過(guò)各種監控系統，測量雨量、水位、水量、水質(zhì)等水利要素，以實(shí)現信息智能化識別、定位、跟蹤、監控、計算、管理、模擬、預測和管理。

五、應急指揮

應急指揮管理模塊，可以實(shí)現水利業(yè)務(wù)中防洪抗旱等相關(guān)應急預案的定制、推演、管理等工作。一方面，該工具可以將用戶(hù)紙質(zhì)的應急預案三維可視化，提高各級人員對預案的理解；一方面，該工具可以通過(guò)標繪工具，配合時(shí)間點(diǎn)，自己定制預案，并在三維系統里進(jìn)行推演，從而以最低的費用定制出最佳的應急方案，以便日后演習使用。