旌阳区水资源监测系统灾后重建项目水资源实施方案

《旌阳区水资源监测系统灾后重建项目水资源实施方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《旌阳区水资源监测系统灾后重建项目水资源实施方案（93页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、目 录1综述91.1实施方案的建设背景91.2旌阳区的自然条件与水资源现状91.3实施方案的建设原则111.4实施方案的建设内容111.5 实施方案的建设标准和依据。132 实施方案的需求分析162.1实施方案的功能需求16取水单位监测管理的业务逻辑16水源地监测管理的业务逻辑17水功能区监测管理的业务逻辑17入河排污口监测管理的业务逻辑17取水许可管理的业务逻辑18水资源费征收管理的业务逻辑18水资源论证管理的业务逻辑18水资源信息统计和发布管理的业务逻辑19水资源应急管理的业务逻辑192.2实施方案的信息量指标19系统数据处理量的分析19系统数据存储量的分析20系统数据传输量的分析21系统

2、采集与共享的信息量的分析22系统汇集与传输的信息量的分析22系统存储与备份的信息量的分析23系统处理与展示的信息量的分析23信息系统存储能力的需求总量23信息系统传输能力的需求总量233实施方案的配置设计233.1实施方案的总体构架233.2信息资源规划和数据库设计24水资源信息采集遥测站的布设24地表水资源信息采集遥测站的布设24地下水资源信息采集遥测站的布设25水资源信息采集遥测站的分布图27水资源监测系统的通信组网设计28水资源监测系统数据库的规划设计32新建数据库与既有数据库的共享32数据库的物理与逻辑结构35数据库的建设内容39数据量测算40数据库的技术特性40数据库管理软件的选配4

3、0数据库服务器的要求413.3应用支撑系统的配置设计413.3.1 遥测站的土建设计41企业排污口监测站的土建工程设计41地表水取水户水质监测站的土建工程设计423.3.1.3 地下水取水户水量及水位监测站的土建工程设计42遥测站的主要硬件产品43水源地水质监测传感器43企业排污口水质监测传感器44水质监测站数据采集器RTU443.3.2.4 水质监测站通信Modem453.3.2.5 地表管道取水户水量监测传感器453.3.2.6 地表管道取水户水量监测数据采集器RTU463.3.2.7 企业用地下水超声波流量计473.3.2.8 企业用地下水水位检测仪47中心站的主要硬件产品48中心站的路

4、由器48中心站的防火墙49中心站数据库服务器49中心站的交换机50中心站工作平台软件51中心站的服务器操作系统软件51中心站的服务器数据库软件51中心站的网管软件51中心站的网络杀毒软件52中心站业务应用软件52数据采集软件52基于GIS平台的信息服务系统533.4业务应用系统的技术特征543.5数据处理和存储系统设计55信息处理和数据存储系统的结构55信息处理和数据存储系统的技术特征563.6终端系统与接口设计60系统终端的技术设计603.6.2 终端机人机交互人机交互界面设计623.7 中心站计算机网络及会商支持系统的配置设计623.7.1 机房建设633.7.2 电源配置663.7.3

5、计算机网络配置设计684灾后重建工程投资预算704.1投资预算编制说明704.2 德阳市本级水资源监测设施建设费用预算表72两个水质监测站土建费用概算表72两个水质监测站设备材料费用预算表73地下水位专项在线监测设备材料费用概算表75八个用水户地下取水量监测站设备材料费用预算表77市本级水资源监测中心站网络设备材料费用预算表79德阳市本级水资源监测系统建设费用预算表804.3 旌阳区水资源监测设施建设费用预算表814.3.1 两个地表水源取水水质监测站土建费用预算表814.3.2 三个入河排污口监测站土建费用预算表82一个地下水取水户水质遥测站设备材料费用预算表83两个地表水取水户水质水量遥测

6、站设备材料费用预算表85二十六个用水户地下取水量监测站设备材料费用预算表884.3.6 三个入河排污口监测站设备材料费用预算表90旌阳区水资源监测中心站网络设备材料费用预算表93旌阳区水资源监测系统建设费用预算表971综述1.1实施方案的建设背景5.12汶川特大地震对德阳市旌阳区造成了严重的破坏。地震在绵竹汉旺与什邡红白镇之间造成了大量的农房及企业厂房震塌并掩埋，使绵远河、石亭江及凯江上游的水源环境受到了严重的破坏，地震废墟下掩埋的各种有毒物质，正在并持续污染旌阳区的地下水与地表水环境，地下水位及其流向也发生了较大的变化。所以，尽快进行旌阳区（含市本级）水资源监测系统的灾后重建，并在此基础上进

7、行污染源的综合治理，是现阶段旌阳区（含市本级）灾后重建的重要任务。2008年12月，根据四川省水利厅的统一部署，旌阳区水利局组织进行了旌阳区水资源监测系统灾后重建项目规划，该规划于2009年2月28日通过德阳市水利局组织的专家组的评审；2009年5月13日德阳市水利局以德水函2009118号文批准旌阳区水利局组织实施。根据德阳市水利局德水函2009118号文的批复意见，旌阳区水利局于2009年6月委托四川晨光信息自动化工程有限公司在通过评审的旌阳区水资源监测系统灾后重建项目规划的基础上，进行旌阳区水资源监测实施方案的设计。1.2旌阳区的自然条件与水资源现状旌阳区位于成都平源北部边缘，处于北纬3

8、15至3120，东经10415至10433之间，幅员为648平方公里，其中耕地面积25891公顷，农业人口人均占有耕地0.08公顷。旌阳区属四川盆地亚热带气候区，区内气候温和，降水充沛，春季冷空气活动频繁，降水较少；夏季较炎热，但无酷暑，暴雨较多；秋季气温下降快，多绵雨；冬季温暖多雾，降水少，多冬旱。多年平均降水量868.2毫米，年最少降水量531.8毫米，年最多降水量为1335.7毫米。降水量在年内分配极不均匀，变幅较大，最大值一般出现于七月，上半年随时间递增，下半年随时间递减。降水在地域上分布亦不均匀，总体趋势为由西北向东南递减，平原区多年平均降水量884.7毫米，丘陵区多年平均降水量86

9、1.0mm毫米。旌阳区的水资源状况：区内水资源来源于境内降水、地下水和地表外来水。境内降水：全区多年来降雨地表径流总为4.7亿立方米，在时空分布与降雨基本一致，从3月至8月逐渐增加，9月至翌年2月逐步递减，以8月为最高，达10187.4万立方米。境外来水：有工程引用水和境外流入天然河道水两大部分。工程引用水是引用都江堰水，多年年均输水2.42亿立方米，河道流入水主要为绵远河、石亭江、凯江三大河流，每年过境客水达17.6亿立方米。全年水资源（总量包括地表径流、地下水资源、境外来水共计10.56亿立米）。旌阳区内地表河流分属长江流域沱江水系与涪江水系，主要河流有绵远河、石亭江与凯江河。石亭江：发源

10、于绵竹市龙门山脉的九顶山，左岸经旌阳区进入我区天元镇，经八角井镇后出境入广汉市。上段两支流马尾河、射水河由旌阳区进入我区孝泉镇、天元镇。马尾河、射水河在孝泉江河村汇合后于天元白江村入石亭江干流。我区孝泉、天元、八角井，均处于以上河流左岸。境内马尾河岸长4.25公里，射水河岸长4.17公里，石亭江岸长14.717公里。绵远河：为沱江正源，发源于绵竹市九顶山东麓，流经柏隆镇、黄许镇、城北、东湖乡、市区、八角井镇，出境入广汉市。区境内河长30.22公里。凯江：发源于茂区龙门山脉，经安区、罗江区汇入我区双东镇，于金螺桥以下入旌阳区。双东镇境内河长13.05公里，左、右岸共长26.1公里。解放后，凯江曾

11、出现过几次较大洪水，其中1954年洪水和1955年洪水，是新中国成立以来最大和次大洪水，根据罗江水位观测数据推算，双东镇境内流量1300m3/s左右。凯江在双东镇境内，由于地处深丘，基本没有固定堤防工程。总体看来,旌阳区（含市本级）的水量供需矛盾比较突出，水源地污染较重，需要切实加强水资源环境保护，按照国家规定划定保护区，保护和改善地下水资源的环境质量；严格控制江河沿岸等地区的“三废”排放、提高“三废”净化处理水平，防止水质污染；建立城区和重点集镇的地下水动态监测网络，通过水资源的在线监测系统，利用现代信息技术进行数据采集、传输和报告，实现在政府水资源监测管理中心连续24小时及时准确地获得各遥

12、测点的水情（水位、水量、水质）数据，为全市水环境的保护治理与水资源的配置调度决策提供科学的依据。1.3实施方案的建设原则项目建设遵循以下原则：实用性：满足水资源监测管理系统的功能需求，并能够产生积极的效果。先进性：采用成熟可靠的前沿技术，顺应技术发展的主流方向，确保系统整体技术先进。整体性：注重整体规划，确保系统各个环节指标协调一致。经济性：追求最佳性能/价格比，充分利用已建、在建和后续建设的信息化系统成果，避免重复建设。可扩展性和兼容性：保障系统在其生命周期内能够与其主流技术兼容，系统功能可扩充，并能够在不同档次、不同规模的平台上运行。可靠性：确保系统整体运行稳定、安全、可靠。1.4实施方案

13、的建设内容1）实施方案建设的目标是：运用先进的信息采集传输技术、水质检测技术、计算机信息系统集成技术，实现对旌阳区的主要江河及重点区域的降水量、水位、流量、取水量、用水量、退（排）水量、水质等信息的自动、连续、实时地在线监测，为全区水环境的保护治理与水资源的配置调度决策提供科学的依据。2）实施方案建设的规模是：（1）市本级实施方案的建设规模为220.987万元人民币。（2）区级实施方案的建设规模为468.7643万元人民币。3）实施方案建设的内容是：（1）市本级实施方案的建设内容包括：地下水取水量监测站8个（包括：市自来水公司孝感水厂、市自来水公司北郊水厂、市自来水公司旌湖水厂、市自来水公司八

14、角水厂、二重自来水厂、东电自来水厂、东汽自来水厂、市医院自来水厂；实现其地下水取水量的在线自动测报；各自来水厂的水质监测采用人工取样送旌阳区环保局检验）。地下水取水位监测站8个（包括：旌阳区水利局水位监测井、德阳市水利局水位监测井、天韵宾馆水位监测井、八角镇政府水位监测井、美丰化工厂水位监测井、东方电机厂水位监测井、森普管业水位监测井、二重厂水位监测井；该8口水位监测井由德阳市水利局布设打井，只作为水位监测井使用，实现其地下水取水位的在线自动测报，以保障地下水位监测控制的准确性）。地表水水质监测站1个（即旌湖黄河路桥闸东岸水质的自动在线监测站，排污水质在线监测指标包括：五参数PH、水温、电导率

15、、浊度、溶解氧的在线实时监测；对于COD、氨氮、总磷、总磷/总氮等参数需要取样送旌阳区环保局检验)。地下水源水质监测站1个（即北郊自来水厂水质监测站，实现五参数PH、水温、电导率、浊度、溶解氧的在线实时监测；对于总硬度、溶解性总固体、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚、总氰化物、高锰酸盐指数、氟化物、砷、汞、镉、六价铬、铁、锰、大肠菌群等参数需要取样送旌阳区环保局检验）。市本级水资源监测指挥中心站1个（包括：中心站机房计算机局域网、水资源监测系统数据、水资源监测系统应用软件、水资源监测系统中心站机房及值班室的配套设备与办公用品；其中：会商中心音视频显示系统、中心站机房、计算机局域网、值班室配

16、套设备与市防汛指挥系统共用一套硬件平台，以节省本项目的投资）。（2）区级实施方案的建设内容包括：地表水取水监测站1个（即双东水厂，实现其取水量的在线自动测报）。地下水取水量监测站26个（包括：美丰公司、孝泉钢绳厂、纵横纸厂、剑南春酒厂、润宝染业、旌兴水务公司、天府纸业、孝泉水厂、柏隆丝厂、黄许九五厂、黄许轨枕厂、黄许水泥厂、黄许自来水厂、孝感三益物业、八角钢铁厂、元丰化工、海宏化工、钢丝绳厂等26个取水户；实现其地下水取水量的在线自动测报，其中孝泉水厂与黄许自来水厂还应监测地下水位；除黄许自来水厂以外，其余单位的水质监测采用人工取样送区环保局检验）。地下水取水位监测站2个（包括：黄许自来水厂水

17、位监测、孝泉水厂水位监测）。入河排污口监测站3个（包括：美丰公司、景福硫酸厂、黄许九五厂的排污水量的监测及其排污水质五参数PH/ORP、电导率、浊度、溶解氧的在线实时自动监测；对于COD、氨氮、总磷、总磷/总氮等参数需要取样送区环保局检验)。地表水源水质监测站2个（双东水厂进水口水质监测站、东湖水库水质监测站）：对地表取用人、畜饮水实现五参数PH、水温、电导率、浊度、溶解氧的在线实时监测；对于总硬度、溶解性总固体、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚、总氰化物、高锰 酸盐指数、氟化物、砷、汞、镉、六价铬、铁、锰、大肠菌群等参数取样送区环保局检验）。地下水源水质监测站1个（包括:黄许镇自来水厂水

18、质监测站，实现五参数PH、水温、电导率、浊度、溶解氧的在线实时监测；对于总硬度、溶解性总固体、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚、总氰化物、高锰酸盐指数、氟化物、砷、汞、镉、六价铬、铁、锰、大肠菌群等参数需要取样送区环保局检验）。旌阳区水资源监测指挥中心站1个（包括：中心站机房、计算机局域网、水资源监测系统数据、水资源监测系统应用软件、水资源监测系统中心站机房及值班室的配套设备与办公用品；其中：会商中心音视频显示系统、中心站机房、计算机局域网、值班室配套设备与旌阳区防汛指挥系统共用一套硬件平台，以节省建设投资）。1.5 实施方案的建设标准和依据。本项目建设的标准包括：1）重灾区水资源监测设施

19、灾后重建项目规划方案编制大纲省水利厅；2）旌阳区水资源监测设施灾后重建项目规划方案；3）取水许可和水资源费征收管理条例（国务院令第460号）；4）中华人民共和国水文条例（国务院令第496号）；5）国家电子政务工程建设项目管理暂行办法（国家发改委令第55号；6）建设项目水资源论证管理办法（水利部国家计委令第15号）；7）水文水资源调查评价资质和建设项目水资源论证资质管理办法；8）入河排污口监督管理办法（水利部令第22号）；9）水行政许可实施办法（水利部令第23号）；10）取水许可管理办法（水利部令第34号）；11）水利水电工程项目建议书编制暂行规定；12）省（自治区、直辖市）水资源管理系统建设基

20、本技术要求水利部；13）城市水资源实时监控与管理系统建设指导意见水利部；14）城市水资源实时监控与管理系统建设项目管理办法水利部；15）四川省水资源综合管理信息系统规划四川省水利厅；16）地下水监测规范（SL/T183-1996）；17）水环境监测规范（SL219-1998）；18）水质河流采样技术指导（HJ/T 52-1999）；19）水文资料整编规范（SL247-1999）；20）化学需氧量在线自动监测仪（HBC6-2001）；21）地表水和污水监测技术规范（HJ/T 91-2002 ）；22）PH水质自动分析仪技术要求（HJ/T 96-2003）；23）电导率水质自动分析仪技术要求（HJ

21、/T 97-2003）；24）浊度水质自动分析仪技术要求（HJ/T 98-2003）；25）溶解氧（DO）水质自动分析仪技术要求（HJ/T 99-2003）；26）总磷水质自动分析仪技术要求（HJ/T 103-2003）；27）氨氮水质自动分析仪技术要求（HJ/T 101-2003）；28）水文自动测报系统技术规范（SL61-2003）；29）实时雨水情数据库表结构与标识符标准（SL323-2005）；30）水质数据库表结构与标识符规定（SL3252005）；31）紫外（UV）吸收水质自动在线监测仪技术要求（HJ/T 191-2005）；32）污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准HJ/T

22、212-2005；33）水情信息编码标准（SL330-2005）；34）地下水监测站建设技术规范（SL/360-2006）；35）水资源实时监控系统建设技术导则（SL/Z349-2006）；36）水资源水量监测技术导则SL365-2007；37）水资源监控管理数据库表结构及标识符标准（SL380-2007）；38）水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）（ HJ/T 353-2007）；39）水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）（ HJ/T 354-2007）；40）水资源监控管理系统数据传输规约（SL427-2008）；41）中华人民共和国行政区划代码GB2260-2002；42）地表水

23、环境质量标准GB3838-2002；43）国民经济行业分类与代码GB/T4754-94；43）计算机软件产品开发文件编制指南GB8567-88；44）污水综合排放标准GB8978-1996；45）计算机软件需求说明编制指南GB9385-88；46）国土基础信息数据分类与代码GB/T13923-1992；47）地下水环境质量标准GB/T14848-93；48）取水许可技术考核与管理通则GB/T17367-1998；49水文基本术语和符号标准GB/T50095-1998；50）水利水电量和单位SL2.13-98；51）水利水电工程技术术语标准SL26-92；52）水文自动测报系统技术规范SL61-

24、2003；53）地表水资源质量标准SL63-94；54）水文自动测报系统设备基本技术条件SL/T102-95；55）水文数据固态存储收集系统通用技术条件SL/T149-95；56）城市供水水质标准CJ/T206-2005；57）水质采样技术规程SL187-96；58）水利系统政务信息编码规则与代码（一）SL/T200-97；59）节水灌溉技术规范SL207-98；60）水利工程基础信息代码编制规定SL213-98；61）水环境监测规范SL219-98；62）水资源评价导则SL/T238-1999；63）水位计通用技术条件SL/T243-1999；64）中国河流名称代码SL249-1999；65

25、）中国水库名称代码SL259-2000；66）中国湖泊名称代码SL261-98；67）中国水闸名称代码SL262-2000；68）地下水超采区评价导则SL286-2003；69）水利系统通信业务导则SL292-2004；70）水利系统通信运行规程SL306-2004；71）水利信息网命名及IP地址分配规定SL307-2004；72）实时雨水情数据库表结构与标识符标准SL323-2005；73）基础水文数据库表结构及标识符标准SL324-2005；74）水质数据库表结构与标识符标准SL325-2005；75）水利信息系统初步设计报告编写规定（试行）SL/Z332-2005；76）水利信息系统项目

26、建议书编制规定SL/Z346-2006；77）水资源实时监控系统建设技术导则SL/Z349-2006；78）水资源监控管理系统数据库表结构及标识符标准SL380-2007；79）水资源监控设备基本技术条件SL426-2008；80）水资源监控管理系统数据传输规约SL427-2008。2 实施方案的需求分析2.1实施方案的功能需求2.1.1取水单位监测管理的业务逻辑1）业务功能：实现水位检测、水量检测（电磁流量计检测水量或通过水位流量关系积算水量）、（重点单位的）水质检测、检测数据自动上传上位机、实时数据超阈值报警、数据处理整编入库、数据高级应用。2）业务流程：取水单位申请登记核定取水指标水位、

27、水量、（重点单位的）水质标准确定取水监测方案取水监测站建设取水监测站验收投运取水指标水位、水量、（重点单位的）水质检测上传。3）业务处理量：34个取水单位监测管理。2.1.2水源地监测管理的业务逻辑1）业务功能：实现（黄许自来水厂）水位检测、水量检测（电磁流量计检测水量或通过水位流量关系积算水量）、水质检测、检测数据自动上传上位机、实时数据超阈值报警、数据处理整编入库、数据高级应用。2）业务流程：水源地的确定水源地监测项目的核定水源地监测站的建设水源地监测站验收投运监测数据（水位、水量、水质）上传。3）业务处理量：1个水源地监测管理。2.1.3水功能区监测管理的业务逻辑双东（及东湖等）水厂作为

28、饮用水源，其监测管理包括：1）业务功能：实现（进水口）水位检测、水量检测（电磁流量计检测水量或通过水位流量关系积算水量）、水质检测、检测数据自动上传上位机、实时数据超阈值报警、数据处理整编入库、数据高级应用。2）业务流程：水功能区的划定水功能区监测项目的核定水功能区监测站建设水功能区监测站验收投运监测数据（水位/水量/水质）上传。3）业务处理量：1个水功能区监测管理。2.1.4入河排污口监测管理的业务逻辑1）业务功能：实现水质检测、水量检测（电磁流量计检测水量或通过水位流量关系积算水量）、检测数据自动上传上位机、实时数据超阈值报警、数据处理整编入库、数据高级应用。2）业务流程：排污单位申报登记

29、核定排污指标（水质、水量标准）确定排污监测方案排污监测站建设排污监测站验收投运排污指标（水位、水量、水质）检测上传。3）业务处理量：全区共有18个企业排污需纳入监测管理（考虑后期增加监测点）。2.1.5取水许可管理的业务逻辑1）业务功能：加强取水许可管理，规范取水的申请、审批和监督管理2）业务流程：取水单位提交建设项目水资源论证报告书（或填写建设项目水资源论证表）一水行政主管部门组织专家审查一申请人提出取水许可申请一水行政主管部门收到申请之日起20个工作日内审查并作出处理决定一签发取水申请批准文件一兴建取水工程设施一提交核发取水许可证的申请一水行政主管部门对取水工程设施进行现场核验一验收合格核

30、发取水许可证一新发放取水许可证的年度公告一取水单位报送本年度取水情况总结（表）一取水单位提交下一年度的取水计划建议（表）一水行政主管部门制定年度水量分配方案和年度取水计划及其年度水量调度计划一水行政主管部门抄录取水单位的实际取水量（退水量）。3）业务处理量：180个取水单位（自动监测/人工录入数据）。2.1.6水资源费征收管理的业务逻辑1）业务功能：通过实时监控数据每月初生成用水户用水量月报表，并生成相对应用户的缴款通知书。2）业务流程：抄录核定用水量一开出缴款通知书一缴款一网络确认一开出票据3）业务处理量：180个水资源费缴款单位（自动监测/人工录入数据）。2.1.7水资源论证管理的业务逻辑

31、1）业务功能：介绍水资源论证的法律法规，论证流程2）业务流程：取水单位提出论证委托一具有资质的单位承担论证一提交建设项目水资源论证报告书一初步审查一受理申请一召开论证审查会一通过审查一签发取水申请批准文件。3）业务处理量：每年平均约8项（人工录入数据）。2.1.8水资源信息统计和发布管理的业务逻辑1）业务功能：方便管理，每月按时，按设定好的（手动选择需要数据）报表模版，生成月、季、年报表。并在水资源管理网站定期发布，对重点监测的水源点、取水井实现实时动态在线发布配以图表显示。2）业务流程：数据库取数一定期生成统计表一定期汇编发布。3）业务处理量：水资源公报12期、水资源简报12期、水资源管理年

32、报1期、水务管理年报1期（人工录入数据）。2.1.9水资源应急管理的业务逻辑1）业务功能：对于突发饮水事件，能够做出及时的预警、临时处理办法、记录事件的整个过程。2）业务流程：应急报警一应急反应一应急事件新闻发布一应急处理一处理结果公布。3）业务处理量：随机量（人工录入数据）。2.2实施方案的信息量指标2.2.1系统数据处理量的分析现场机数据处理任务包括通信协议解析、传感器数据采集标定、报警条件判断、历史数据存储查询和工况监视管理等，水资源监测系统采集周期一般设为5分钟，通过高效的程序设计，一般处理能力为8MIPS的MCU均能在20秒内完成20路传感器的巡测和数据处理存储，应答上位机历史数据召

33、测的时间一般小于10秒。上位机数据处理任务包括以下内容：1) 接收解码存储来自遥测站现场机的监测数据；2)接收解码存储来自旌阳区防汛抗旱指挥中心和旌阳区气象局的数据；3)向旌阳区防汛抗旱指挥中心转发监测数据；4)对接收到的水情水质数据和工况数据进行监视预警；5)指定时间内最大，最小，平均，折算，累计；6)查询统计，图形图表的生成显示和打印； 7)正常运行网络操作系统、数据库管理系统和WEB服务器软件等应用软件。 其中最后一项与应用软件的功能和开发运行方式有很大关系，并随时有修改扩充的可能，对上位机处理能力有较高要求，方案设计中由专用服务器充当。2.2.2系统数据存储量的分析现场机的存储量需求与

34、历史数据库的构成、监测指标数、存储周期、要求最长存储时间有关，如要求现场机最多可监测30个理化指标（实际只测五参数，这里按30个理化指标计算，是为了增加存储容量的充分冗余度），每小时带时标存储一次数据，存储时间1年以上；则容量应大于： 30 4 8760 1 MB考虑时间戳、标志和报警数据等的存储，现场机历史数据存储器应大于1.2MB。上位机数据存储量与监测范围（现场机数量），监测频次（现场机存储上传周期）有关，设现场机上传周期为60分钟，现场机总数按100台，每台现场机可采样的理化指标项数为30项；则每项数据（8字节）加时间戳（8字节）和设备标识（14字节）、测站编号（8字节）后占用：8 +

35、 8 + 14 + 8 = 38字节污染物超限和设备故障等报警数据按15%估算；上位机招测产生的数据按15%估算；则每小时数据库入库数据量约为： （1003038）1.3 = 148.2 KB上位机存一年历史数据需存储量： 148.2 KB 8760 1.298 GB 真实的存储量需求还与具体的数据库管理系统的实现有关。如果再考虑来自旌阳区防汛抗旱指挥中心和旌阳区气象局的数据，一年历史数据可能会大于2 GB.如果考虑可能扩充的地理信息系统和视频监视系统，则系统对数据存储量的要求会大幅提高，取决于监视的点数。2.2.3系统数据传输量的分析项目的信息传输包括以下两类：（1）上位机与现场机（遥测站）

36、之间的信息传输（通过CDMA，GSM ，卫星，PSTN等）；（2）计算机之间通过TCP/IP进行的信息传输，例如数据接收机与通信服务器之间，数据库服务器与客户端之间的通信；B/S结构中WEB服务器与浏览器之间的信息传输；C/S结构中服务器与客户端之间的通信。上位机与现场机之间的数据传输量与监测范围（现场机数量）和监测频次成正比关系，其主要部分是现场机的自动上传，外加不定期出现的远程参数设置和数据召测操作。如果采用HJ/T212-2005污染源在线自动监测系统数据传输标准作为应用层协议进行通信，上传数据通讯包结构如下： 包头（2）+ 数据段长度（4）+ 数据段 + CRC校验（4） + 包尾（2

37、） 数据段构成如下： 请求编号（20）+ 系统编号（5）+ 命令编号（7）+ 设备标识（14）+ 密码（6）+ 总包号（4）+ 包号（4）+ 数据 可算出每次传输由协议附加的字节数为73字节； 由于数据区采用的结构形式为“字段名=字段值”的格式，“字段名=”和，分隔符号平均长度约6个字符。 如每台现场机采集30个理化指标，平均每个指标长度为5字符，则每次传输的数据包长度约为：(6 + 5) 30 + 73 = 403 字节 如采用GPRS方式上报，中心站接收全部遥测站数据总量约为：403 100 40KBGPRS传输速率按30kbps计算，100各遥测站的数据传输时间小于1.5分钟。 旌阳区水

38、质监测中心站通过SDH连接德阳市水质监测（防汛抗旱指挥）中心，以客户机/服务器方式交换数据，一般每小时通信一次，每次通信量约10KB，则2M带宽足够了。旌阳区水质监测中心站通过Internet连接旌阳区气象局，直接访问气象局的数据库服务器，一般每小时通信一次，如按50个气象站数据1分钟传完设计，接入Internet的带宽512Kb/s足够。如旌阳区水质监测中心站要接入Internet实现WEB发布功能，则根据支持同时访问的客户端数量，接入带宽越大越好，目前设计的接入带宽为6M。2.2.4系统采集与共享的信息量的分析 系统需要采集的信息分为实时信息、基础信息两类。 实时信息是指水情（包括地表水和

39、地下水）工情供水用水排水水质等实时监测信息。基础信息指水工程、地理信息、整编后的水文及水资源信息、社会经济等基础信息。 遥测站要求支持如下实时信息的采集：降雨、水位、闸位、流量、供排水量等水情信息及PH值、水温、电导率、浑浊度、溶解氧等水质信息以及信道质量、蓄电池电压等工情信息。 如每个遥测站采集20路水情水质信息，每项信息平均占用4字节，考虑系统今后扩展的可能，按100个遥测站计算，则系统每采集周期（假设平均为60分钟，各遥测站/监测项可能不同）采集的信息量为： 100 20 4 = 8KB； 系统中存在一些在目前技术条件下无法做到自动采集或采用自动采集方式成本过高的信息项，主要是一些水质监

40、测项，如氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚、总氰化物、氟化物、砷、汞、镉、六价铬、铁、锰、大肠菌群等参数，拟通过现场采样、实验室测定分析；采用人工方式完成。 除自动采集设备采集的数据以外，系统中还存在一些通过人工方式录入的数据，系统共享的信息量为自动采集量加人工录入的数据量，若人工录入数据量按100条/小时计算，共享信息量为： 8KB + 100 4 = 8.4KB。2.2.5系统汇集与传输的信息量的分析 GPRS通信设备的传输指标如下： 理论值： 172 Kbps; 实际：约40 Kbps,上位机之间通信信道指标如下：旌阳区水质监测中心站Internet：6Mbps,旌阳区水质监测中心站通

41、过SDH连接德阳市水质监测（防汛抗旱指挥）中心： 2Mbps.2.2.6系统存储与备份的信息量的分析按一年1G计算，采用160G硬盘（RAID），完全能存储10年以内的历史数据。2.2.7系统处理与展示的信息量的分析 系统需要的处理能力指标应为：中心站服务器为DELL 机架2950服务器，CPU为两颗四核 Xeon 5405 2.0GHz处理器，内存2GB全缓冲。2.2.8信息系统存储能力的需求总量遥测站：1MB/年、-存储周期1小时，30采样参数中心站数据库服务器：2G/年、-100个遥测站，存储周期1小时。2.2.9信息系统传输能力的需求总量遥测站中心站需求：30Kbps；旌阳水质监测站气

42、象局需求：512Kbps；旌阳水质监测站德阳市水质监测（防汛抗旱指挥）中心需求：512Kbps；旌阳水质监测站WEB发布：6Mbps。3实施方案的配置设计3.1实施方案的总体构架旌阳区水资源监测信息系统总体结构是将水资源监测信息系统与防汛抗旱指挥系统相整合。整合后的统一平台包括以下部分：信息采集传输系统、计算机网络系统、辅助决策系统、远程监控系统和监控中心。其中：信息采集传输系统，包括遥测站、GSM/GPRS网络、中心站数据接收机等信息采集与传输部分，采集的信息包括降雨、水位、闸位、流量、供排水量、水电站发电量等水资源信息及PH值、水温、电导率、浑浊度、溶解氧等水质信息以及信道质量、蓄电池电压

43、等工情信息。信息传输包括通信方式选择、路由组织和信息质量控制等内容。 计算机网络系统，包括局域网和广域网，涉及监控中心、分中心、相关业务部门（环保局、气象局）和上级主管部门（德阳市水利局）的计算机网络互联，实现信息共享。 辅助决策系统，包括数据库、信息服务、业务应用等部分，利用水资源实时评价、预报、管理、调度的模型以及会商机制制定水资源实时管理和调度方案，为水行政主管部门科学决策提供依据。 远程监控系统，系统拟在后续扩建计划中实现远程监控，对河流断面、水源地、污水处理厂、渠道、涵闸、取排（退）水口等重要对象，实施远程图像、视频监视；采用手工、半自动、自动等方式对重要的引水和退水工程设施的闸门、

44、泵等实施控制。监控中心，包括支撑系统运行的硬件、软件环境，是系统监控信息的最终汇集、数据交换共享、辅助决策和指挥调度的中心。以及支撑系统运行的平台。3.2信息资源规划和数据库设计3.2.1水资源信息采集遥测站的布设3.2.1.1地表水资源信息采集遥测站的布设1)地表水资源采集的信息种类根据国家环境保护总局与国家质量监督检验检疫总局联合颁发的我国地表水环境质量标准GB3838-2002的相关规定，共将地表水资源分为水源水质监测、企业排污口监测、河道取水量监测监测。水源水质必检项目包括PH、水温、电导率、浑浊度、溶解氧等水质指标。企业排污口监测必检项目包括PH/ORP、电导率、浑浊度、溶解氧等指标

45、。河道取水量监测指监测河流取水渠道内水量。2)旌阳区地表水资源信息各类遥测站的选定原则及其数量遥测站选址原则是：应具备用地、交通、通讯、电力、进水及地质等条件良好，处于城镇生活饮用水上游，具有较好的水质代表性，不受城市、农村、水利等建设的影响，具有比较稳定的水深和河流宽度，能保证系统长期运行，便于日常运行和管理的地址。本项目地表水资源信息遥测站拟建设： (1)地表供水量在线式监测站的布设：双东水厂供水站； (2)地表取水量监测站的分布设计通过在线式监测设备对取水管道的水量进行实时监测，加强取水管理，合理安排水量供应。双东水厂进水口监测站，站址：双东镇人民渠七期干渠，通过在线式监测设备对取水管道

46、的水量进行实时监测，加强取水管理，合理安排水量供应。(3) 地表水源水质在线式监测站的布设：双东水厂进水口水质监测站：实现PH、水温、电导率、浊度、溶解氧等五参数的在线实时监测；其余总硬度、溶解性总固体、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、挥发性酚、总氰化物、高锰酸盐指数、氟化物、砷、汞、镉、六价铬、铁、锰、大肠菌群等采用取样方式，送区环保局进行人工检验。(4) 3个企业入河排污口监测站的布设黄许九五厂入河排污口在绵远河黄许镇段。美丰公司入河排污口在石亭江八角井镇段。景福硫酸厂入河排污口在石亭江天元镇段。实现PH/ORP、电导率、浊度、溶解氧五参数在线实时自动监测，对于COD、氨氮、总磷、总磷/总氮等

47、参数进行取样送区环保局进行人工检验。3.2.1.2地下水资源信息采集遥测站的布设1)地下水资源应采集的信息种类;根据国家环境保护总局颁发的我国地下水环境监测技术规范HJ/T164-2004的相关规定，将地下水资源分为公用地下水质监测站、企业用地下水水质监测站、企业用地下水取水量监测站、地下水水位监测站。地下水质的必检项目包括：PH、水温、电导率、浑浊度、溶解氧等水质指标。企业用地下水取水量监测既监测企业从地下水抽取的水量。地下水水位监测即实时监测取水点的地下水位的变化，掌握取水高峰期的地下水位及其升降规律，控防地下水的超采。 2)旌阳区地下水资源信息各类遥测站的选定原则及其数量实时掌握地下水资

48、源量、水资源质量状况，对地下水取水户的水质与水量及水位进行监测控制，建立地下水管理系统监测网络,掌握地下水水位（及其其水质）的变化情况,为合理开采城市地下水提供提供科学、准确的数据。 旌阳区地下水资源信息遥测站拟建设：黄许自来水厂地下取水的水质的在线监测；34个地下水取水户的水量及其地下水位的在线监测站（含德阳市本级）。企业用地下水取水量与水位监测站的分布情况如下表：序号取水单位取水点位置在线监测参数所在河流1美丰公司八角井镇水位、水量石亭江2孝泉钢绳厂孝泉镇水位、水量石亭江3纵横纸厂八角井镇水位、水量绵远河4剑南春酒厂天元镇水位、水量石亭江5润宝染业天元镇水位、水量石亭江6旌兴水务公司天元镇

49、水位、水量石亭江7元丰化工天元镇水位、水量石亭江8天府纸业孝泉镇水位、水量石亭江9孝泉水厂孝泉镇水位、水量石亭江10柏隆丝厂柏隆镇水位、水量绵远河11黄许九五厂黄许镇水位、水量绵远河12黄许轨枕厂黄许镇水位、水量绵远河13黄许水泥厂黄许镇水位、水量绵远河14黄许自来水厂黄许镇水位、水量、水质绵远河15孝感三益物业孝感镇水位、水量绵远河16八角钢铁厂八角井镇水位、水量绵远河17海宏化工八角井镇水位、水量绵远河18瑞麟食品厂八角井镇水位、水量绵远河19德新镇新闻纸厂德新镇水位、水量绵远河20佳丰化工八角井镇水位、水量绵远河21金兔纸业八角井镇水位、水量绵远河22扬嘉化工厂八角井镇水位、水量绵远河2

50、3柏隆水厂柏隆镇水位、水量绵远河24和兴水厂和兴镇水位、水量绵远河25新中镇茶店水厂新中镇水位、水量凯江26双东中心水厂双东镇水位、水量凯江27市自来水公司孝感水厂孝感镇水位、水量绵远河28市自来水公司北郊水厂市区水位、水量、水质绵远河29市自来水公司旌湖水厂市区水位、水量绵远河30市自来水公司八角水厂八角井镇水位、水量绵远河31二重自来水厂市区水位、水量绵远河32东电自来水厂市区水位、水量绵远河33东汽自来水厂市区水位、水量绵远河34市医院自来水厂市区水位、水量绵远河3.2.1.3水资源信息采集遥测站的分布图3.2.2水资源监测系统的通信组网设计 1) 各类遥测站数据的传输路径、入网节点、网

51、络路由 旌阳区水资源监控中心站通过路由器接入Internet，并在Internet上具有固定IP地址，数据接收工作站接收数据的TCP/UDP端口映射到路由器的某个固定端口上。各遥测站配置的GSM/GPRS通信设备通过GPRS网络接入Internet，与该路由器端口建立连接，与数据接收工作站进行数据通信，自动上传数据并接收召测命令。数据接收工作站负责遥测站的认证和连接链路的维 持。此方式为遥测站与中心站之间通信的主信道。 旌阳区水资源监控中心的数据接收工作站同时连接一部GSM通信设备，当Internet连接出现问题时可临时以SMS短信方式直接与遥测站进行通信。各遥测站在通过GPRS网络与中心站通

52、信失败时会自动转入SMS方式工作，并自动定期检测尝试主信道的恢复情况。2) 系统中心站的通信网关的配置华为MSR20-21路由器主要性能指标：项目MSR 20-21处理器RISC新一代处理器（400MHz）转发性能180Kpps固定以太网路由端口2个百兆接口固定以太网交换端口8个百兆以太网接口模块插槽2个SIC插槽ESM插槽1VPM插槽无VCPM插槽无USB1AUX1配置口1硬件加密支持内存（缺省/最大）256M/384M（SDRAM）CF256M/1G最大功耗54W电源（AC）输入额定范围：100240V 50/60Hz外形尺寸（WDH）360mm287.1mm44.2mm重量3.4kg环境

53、温度040环境相对湿度590%（不结露）EMCETSI EN 300 386 V (2001-09)EN 55022(1998)EN 55024(1998)FCC Part15ICES-003VCCI V-3AZ/NZS CISPR22CNS 13438安规UL 60950 3rd EditionCSA 22.2#950 3rd Edition 1995EN 60950: 2000 + ZB & ZC deviations for European Union LVD DirectiveIEC 60950:1999 + corr. Feb. 2000, modified + all Natio

54、nal deviations华为交换机S2126-EI主要性能指标:项目S2126-EI外形尺寸（长宽高）(单位：mm）44016043.6重量3kg固定端口24个10/100Base-TX自适应端口；2个Combo口管理端口1个Console口交换容量所有端口支持线速转发；5.20Gbit/s包转发率3.72MppsVLAN最多支持4K个符合IEEE 802.1Q标准的VLAN；支持基于端口的vlanVLAN接口支持一个VLAN虚接口GVRP支持广播风暴抑制支持基于端口带宽百分比的广播风暴抑制组播IGMP v1/v2/v3 Snooping；MVR；256个二层组播表项未知多播报文丢弃支持端

55、口汇聚支持LACP；手动端口汇聚；支持最多三个聚合组；每个聚合组支持8个端口Jumbo帧支持，最长2048端口镜像支持一对多的端口镜像（即一个镜像端口，而对被镜像端口的数量没有限制）；支持RSPAN（Remote Switched Port Analyzer，远程交换端口分析）端口隔离支持端口自环检测支持端口环回测试支持MAC地址表支持地址自学习；符合IEEE 802.1D标准；最多支持8K个MAC地址；支持1K个静态MAC地址；支持添加动态/静态单播MAC地址、多播MAC地址和黑洞MAC地址ARP静态ARP：16；动态ARP数目：256流控支持IEEE 802.3x流控（全双工）；支持Bac

56、k-pressure based flow control（背压式流控）（半双工）加载与升级支持XModem协议实现加载升级；支持FTP（File Transfer Protocol）、TFTP（Trivial File Transfer Protocol）加载升级管理支持命令行接口（CLI）配置；支持Telnet远程配置；支持通过Console口配置；支持SNMP（Simple Network Management Protocol）；支持RMON （Remote Monitoring）1，2，3，9组MIB；支持H3C QuidView网管系统；支持WEB网管；支持系统日志；支持分级告警G

57、SM/GPRS通信终端：西门子MC39i，其主要性能指标如下：频段：900/1800MHZ发射功率：2W（GSM900MHz Class 4） 1W（GSM1800MHz Class 1）最高DTE速率：115200 bps；工作电压：7.5V - 24V；待机功耗：3mA ；工作功耗：20 mA；数据传输标准：RS-232C；工作温度： -2055；工作湿度： 95%RH(40)；可靠性：MTBF25000H；支持功能：GPRS，短信双向收发且最大长度70个汉字或160个ASCII字符掉电工作模式可控电源开关射频模块监测电路自动复位看门狗和应用层的双层外部复位RS232C串口控制信号复位 3

58、) 信息共享方案： 本系统需要与旌阳区即将建设的山洪监测系统数据、水文监测系统数据、防汛指挥系统数据等水利局各业务系统进行数据整合共享。根据国家水利部水情信息编码标准SL330-2005为水文测报系统内部的信息传输格式所提供的统一的标准，本系统中的数据采集子系统能严格按照该标准从网络上多目标地接收和转发水情信息数据，转发策略有定时打包、有新数据即发等多种选项，能方便地与采用相同信息编码标准的系统实现信息共享。“山洪监测系统” 和“水文监测系统”及“防汛指挥系统”通过与本系统建立TCP/IP网络连接后都能以此方式相互通信。 水利部实时雨水情数据库表结构与标识符标准SL323-2005确立了实时雨

59、水情数据库表结构设计的技术要求；规定了实时雨水情数据库表结构标识符命名的基本原则；给出了降水、蒸发、河道、水库、闸坝、泵站、潮汐、沙情、冰情、地下水、墒情、特殊水情、水文预报等13 大类实时雨水情数据的存储结构。为水情测报系统中的数据采集子系统和数据应用子系统如信息检索查询洪水预报提供了统一的接口，本系统的水情数据库的设计按该标准执行。使系统可方便地加入第三方提供的数据采集系统或数据应用软件系统，方便系统功能的扩展，降低项目实施失败的风险。引用气象系统数据的方式与路径：旌阳区气象局的气象信息监测系统数据库服务器以静态IP的方式接入Internet，旌阳区水资源监控中心数据采集系统软件定期（可设

60、置）访问气象局数据库，将最新数据读出后，转化为本中心的数据库的格式在本地存储。上层的数据应用软件就可通过直接访问本地数据库方便地使用气象局数据。4)系统通信组网拓扑图3.2.3水资源监测系统数据库的规划设计 系统数据库包括实时数据库、基础数据库、模型库、方法库和知识库。实时数据库、基础数据库、模型库的设计应符合“统一规划、统一标准、统一设计、数据共享”原则。3.2.3.1新建数据库与既有数据库的共享1）数据共享的方式各应用系统对数据的访问方式，通常可以分为直接访问和间接访问。（1）数据直接访问方式：数据直接访问主要针对本地数据库，或者上下级系统之间的经常性的数据上报或数据下传。直接访问者负责数据的日常管理和维护，比如