水位水量自动监测信息管理系统的功能扩充与应用

韩祥锟

摘要:本文介绍了水位水量自动监测信息管理系统的功能扩充与应用。对水位水量自动监测系统的基本原理和目的进行了简要介绍。然后，详细阐述了系统功能的扩充方向，包括数据采集、数据处理和数据展示等方面。接着，通过实际案例分析了扩充功能的应用效果。总结了系统功能扩展对水资源管理的重要作用，并提出了进一步研究和改进的建议。

关键词：传感器；水位水量监测：水位计、水量计算仪

引言:水位水量自动监测信息管理系统是目前广泛应用于水资源管理领域的一种先进技术工具。它通过感知设备、数据传输和数据处理技术，实现对水位和水量的实时监测与数据管理。随着社会和经济的发展，对水资源的合理利用和科学管理的需求越来越迫切。因此，对水位水量自动监测信息管理系统的功能进行扩充和应用，具有重要意义和广阔前景。

1.水位水量自动监测系架构

在智慧水利建设总体布局下，系统建设以智能感知为前哨，以基础设施为底座，以数据底板和模型平台为支撑，以水利网络安全防护体系和水利运维保障体系为保障，从水位水量监测、取用水户政务服务等业务持续深化业务应用。

智能感知包含了自备水取水、公共供水用水、地下水水位、生态水位（流量）、水源地水质等监测计量数据的接入，以自动采集、人工导入、外部交换方式进行的采集与传输。

运行环境包含计算资源、存储资源和网络资源，网络资源、采集专网和互联网。

数据底板实现水资源相关基础信息、监测数据、业务管理信息、地理空间数据、多媒体数据和跨行业共享数据等的统一标准、统一汇聚、统一存储和数据治理。纵向上，实现市系统与省系统之间的信息上传下达；横向上，实现市系统与水文、环保、住建、交通等多部门之间的信息共享。

支撑平台为各业务应用提供统一的技术架构、模型算法和支撑软件。技术架构采用微服务框架，具备配置管理、服务发现、智能路由、微代理、控制总线等组件；模型算法以服务方式封装，统一接口规范，注册在微服务框架中，支撑各类业务应用；支撑软件涉及应用中间件、数据库软件、地理信息服务软件、消息中间件等。

2.功能扩充方向的选择

2.1数据采集功能的扩展

随着科技的不断发展，数据采集功能在水位水量自动监测信息管理系统中显得尤为关键和重要。为了更加全面准确地获取各种数据，我们可以考虑从以下几个方面来拓展数据采集功能：

可以对传感器的选择进行优化升级，使用更为精准灵敏的传感器设备，并且增加不同类型传感器的应用范围，以覆盖更多水文监测指标，提高数据采集的多样性和全面性。

可以加强对数据采集过程的质量控制，建立更为严格的数据校正及异常处理机制，确保采集到的数据准确可靠。同时，引入自动校正算法和实时监控技术，及时发现和处理数据异常，保证数据的准确性和可靠性。

可以结合物联网、人工智能等新技术手段，实现数据的自动获取和处理，提高数据采集的效率和及时性。通过在水文监测站点部署无人机、遥感设备等智能设备，实现对较远区域的数据采集，完善监测网络覆盖范围，提高监测数据的综合利用价值。

数据采集功能的扩展应当注重数据的准确性、全面性和及时性，充分发挥信息管理系统的监测功能，为水文监测工作提供更加有力的支持和保障。

2.2数据处理功能的扩展

在水位水量自动监测信息管理系统中，数据处理功能的扩展至关重要。通过对数据的准确高效处理，可以更好地服务于水文监测工作并提高管理系统的整体效率和性能。具体而言，我们可以从扩展水位水量数据监管预警管制功能：

2.2.1水量监管预警系统

取用水量监管预警系统整合了取水电子证照系统的许可证信息、取水监测采集系统的取水量监测信息，通过数据治理建立户、证、站、点等管理对象之间的关联关系，对违规取水情况及时预警。

系统在动态掌握取水许可、监测数据的基础上，对超许可取水、许可证到期过期、有监测点无证、有效证无监测点等进行预警告警。具体包含以下功能：

取水超许可：分取水户和许可证两个维度分别展示即将出现超许可取水的情况，用户可以通过行政区划、年份、取水类型、监控级别、取用水户类型、取用水户名称等条件进行筛选。

许可证即将到期：展示即将到期的取水许可证名录，用户可以通过行政区划、水源类型、取水类型、取水权人名称等条件进行筛选。

许可证过期：展示已经过期的取水许可证名录，用户可以通过行政区划、水源类型、取水类型、取水权人名称等条件进行筛选。

2.2.2地下水双控系统

汇集地下水监测站网水位监测和地下水取水在线监测数据，结合省政府批复的取水总量和水位控制指标，实现地下水水量水位的监测评价预警，提升地下水管理的精细化水平。

（1）水量管控

在一张图上展示全市范围的地下水取水监测站点的分布情况，提供取水监测站点的实时监测水量、年度/月度累计取水量和历史取水变化趋势等信息查询功能，统计区域地下水监测水量，判断是否超地下水取水总量控制指标。

系统根据各区县的年度地下水取水量统计成果和水量控制指标进行分析对比，将地下水取水量超水量控制指标的区县进行预警。

（2）水位管控

梳理建立区县、超采区、工作单元和地下水水位监测站的关联关系，以地图形式展示地下水水位监测站点的分布情况，计算生成地下水站点的特征值成果，对超水位控制指标的站点进行预警。

2.3系统的安全和稳定性功能的扩展

在水位水量自动监测信息管理系统的功能扩充方向中，系统的安全和稳定性功能的扩展是至关重要的。随着科技的不断发展和社会进步的加快，水利行业对于信息管理系统的要求也越来越高。为了确保系统的可靠性、数据的准确性和用户的安全性，系统的安全和稳定性功能的扩展必不可少。

系统的安全功能的扩展是非常重要的。在现代化的社会中，网络攻击和数据泄露等安全问题已经成为一种严峻的挑战。为了保护系统中的敏感信息和数据安全，必须加强系统的安全功能。可以引入防火墙、数据加密技术和访问控制机制等手段来提高系统的抗攻击和抗干扰能力，保障系统的正常运行和数据的安全性。

系统的稳定性功能的扩展也是至关重要的。水位水量自动监测信息管理系统需要长时间运行并保持稳定的状态，以确保实时监测数据的准确性和可用性。为了提高系统的稳定性，可以采用冗余备份、容灾机制和故障自动恢复等技术手段，以减少系统故障和数据丢失的风险。定期的系统维护和更新也是确保系统稳定性的关键步骤，可以对系统进行性能优化和bug修复，提高系统的运行效率和稳定性。

3.应用效果分析

3.1案例一：水位水量监测与预警系统

水位水量监测与预警系统的应用效果显著，通过系统实时监测水位和水量数据，可以及时发现水情变化，并进行预警提示，为防洪减灾工作提供了强有力的支撑。在实际应用中，该系统成功预警了多起可能造成水灾的隐患，帮助相关部门采取有效措施，最大限度地减少了灾害损失。同时，系统还能够对历史数据进行分析，为未来的防灾减灾工作提供重要参考依据，为保障人民生命财产安全发挥了积极作用。

3.2案例二：水库调度优化系统

水库调度优化系统的应用对提高水库的调度效率和水资源的利用效率起到了关键作用。通过系统优化调度方案，可以合理调控水库蓄水量，保障供水和防洪需求的同时最大限度地减少水资源的浪费。在实际应用中，该系统成功提升了水库的供水灵活性和调度效率，有效缓解了因水资源短缺而引发的问题，为保障城乡居民的用水需求提供了稳定可靠的保障。系统的智能化调度手段为水利部门决策提供了科学参考，推动了水资源的合理配置和可持续利用。

结语:通过对水位水量自动监测信息管理系统的功能扩充与应用进行研究，本文总结了扩充功能对水资源管理的重要作用。功能扩充可以提高数据的准确性和实时性，为相关部门和决策者提供更有针对性的数据支持，有助于优化水资源的合理利用和科学管理。然而，目前系统功能扩充还存在一些挑战和难点，如传感器的精度问题、数据处理算法的改进等。因此，今后需要进一步研究和改进这些方面，以不断提升水位水量自动监测信息管理系统的应用效果和技术水平。

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