智慧水利解決方案

億立能3D智慧水利監(jiān)控系統(tǒng)能夠在三維地理信息GIS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)水位、流量、閘門開度、過水量、水質(zhì)污染、煙霧等數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，并能夠?qū)⒛M量和開關(guān)量通過3D動畫的形式表現(xiàn)出來，并將地理信息與監(jiān)控系統(tǒng)集成進(jìn)一張總圖上，支持KPI指標(biāo)的“下鉆功能”，在調(diào)度室可以總體監(jiān)控整個水利系統(tǒng)的實(shí)時情況。億立能3D智慧水利監(jiān)控平臺能夠支持構(gòu)建C/S+B/S+M/S架構(gòu)的地理信息系統(tǒng)，同時，能夠支持二三維一體化的解決方案，結(jié)合用戶需求能夠開發(fā)定制化3D智慧水利監(jiān)控系統(tǒng)，具備三維展示及相關(guān)分析模塊，構(gòu)建基于GIS的水利應(yīng)用。

一、系統(tǒng)概述

億立能3D智慧水利監(jiān)控系統(tǒng)能夠在三維地理信息GIS系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)水位、流量、閘門開度、過水量、水質(zhì)污染、煙霧等數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，并能夠?qū)⒛M量和開關(guān)量通過3D動畫的形式表現(xiàn)出來，并將地理信息與監(jiān)控系統(tǒng)集成進(jìn)一張總圖上，支持KPI指標(biāo)的“下鉆功能”，在調(diào)度室可以總體監(jiān)控整個水利系統(tǒng)的實(shí)時情況。

億立能3D智慧水利監(jiān)控平臺能夠支持構(gòu)建C/S+B/S+M/S架構(gòu)的地理信息系統(tǒng)，同時，能夠支持二三維一體化的解決方案，結(jié)合用戶需求能夠開發(fā)定制化3D智慧水利監(jiān)控系統(tǒng)，具備三維展示及相關(guān)分析模塊，構(gòu)建基于GIS的水利應(yīng)用。

二、系統(tǒng)功能

三維場景顯示

提供交互式海量空間數(shù)據(jù)可視化，包括矢量數(shù)據(jù)、衛(wèi)星影像、航片、DEM、三維模型等。

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

地圖場景交互

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

空間量測

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

屬性查詢

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

實(shí)時數(shù)據(jù)展示

可以動態(tài)顯示或過程動畫顯示各類站點(diǎn)的實(shí)時監(jiān)視數(shù)據(jù)，包括：水位信息、實(shí)時降雨、閘門開度、流量信息及分水口過流量等。

空間分析

該模塊提供一系列空間分析功能，用戶可以以Z維度為基礎(chǔ)，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(yīng)指導(dǎo)。如下圖，系統(tǒng)提供河道淤積量計(jì)算功能，通過河道設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)與實(shí)際測量數(shù)據(jù)及河段的長度計(jì)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、天際線分析等。

三、系統(tǒng)接口

視頻接入

視頻接入模塊，可以實(shí)時將固定視頻采集設(shè)備采集的多路視頻信號接入三維系統(tǒng)中，從而實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場監(jiān)控視頻的實(shí)時接入、顯示，對歷史視頻的查詢、點(diǎn)播、回放等需求。

其它系統(tǒng)接入

將來系統(tǒng)可能接入十幾甚至更多系統(tǒng)，根據(jù)各系統(tǒng)的特點(diǎn)和接入技術(shù)的特點(diǎn)，建議其它系統(tǒng)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(jī)接入：有些子系統(tǒng)比較簡單，沒有以太網(wǎng)接口，但有上位機(jī)，可以在該上位機(jī)上增加通訊網(wǎng)卡支持，與附近的交換機(jī)進(jìn)行物理上的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。

2.總線接入： 有些自動化系統(tǒng)不僅沒有以太網(wǎng)接口，而且也沒有上位機(jī)，但該系統(tǒng)支持RS485或現(xiàn)場總線，可以增加一臺接口轉(zhuǎn)換設(shè)備，通過擴(kuò)展方式轉(zhuǎn)化成以太網(wǎng)接口與交換機(jī)進(jìn)行物理上的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。

3.自控接入：有些子系統(tǒng)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(jī)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(tǒng)已經(jīng)很成熟，并且自成網(wǎng)絡(luò)，對外有統(tǒng)一的以太網(wǎng)接口，可以通過此RJ45口與交換機(jī)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(tǒng)比較多，本系統(tǒng)可以直接讀取其它系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)外，對于監(jiān)控系統(tǒng)本系統(tǒng)支持BACnet、Modbus、OPC、lonwords、SNMP通信方式，建議采用OPC通訊方式以獲得數(shù)據(jù)。OPC有以下優(yōu)勢：

1.   采用標(biāo)準(zhǔn)的Windows體系接口，硬件制造商為其設(shè)備提供的接口程序的數(shù)量減少到一個，軟件制造商也僅需要開發(fā)一套通訊接口程序。即有利于軟硬件開發(fā)商，更有利于最終用戶。

2.   OPC規(guī)范以O(shè)LE/DCOM為技術(shù)基礎(chǔ)，而OLE/DCOM支持TCP/IP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此可以將各個子系統(tǒng)從物理上分開，分布于網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點(diǎn)上。

3.   OPC按照面向?qū)ο蟮脑瓌t，將一個應(yīng)用程序（OPC服務(wù)器）作為一個對象封裝起來，只將接口方法暴露在外面，客戶以統(tǒng)一的方式去調(diào)用這個方法，從而保證軟件對客戶的透明性，使得用戶完全從低層的開發(fā)中脫離出來。

4.   OPC實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程調(diào)用，使得應(yīng)用程序的分布與系統(tǒng)硬件的分布無關(guān)，便于系統(tǒng)硬件配置，使得系統(tǒng)的應(yīng)用范圍更廣。

5.   采用OPC規(guī)范，便于系統(tǒng)的組態(tài)，將系統(tǒng)復(fù)雜性大大簡化，可以大大縮短軟件開發(fā)周期，提高軟件運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，便于系統(tǒng)的升級與維護(hù)。

6.   OPC規(guī)范了接口函數(shù)，不管現(xiàn)場設(shè)備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開放性，易于實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)的接口。

四、系統(tǒng)聯(lián)動和智能分析

3D智慧水利監(jiān)控系統(tǒng)將其它系統(tǒng)橫向打通，所有信息可以在3D智慧水利監(jiān)控系統(tǒng)中交互，定制數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系，在系統(tǒng)平臺中同步模擬應(yīng)用系統(tǒng)生成的報(bào)警信息， 并以動畫的形式傳遞給用戶。如顏色變化、情景動畫報(bào)警等形式。

智能分析模塊是在其它系統(tǒng)的基礎(chǔ)上高度整合其它系統(tǒng)信息資源并加以開發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)信息共享和智能管理，有效提升水利工程運(yùn)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、防汛防澇等各個方面。是通過各種監(jiān)控系統(tǒng)，測量雨量、水位、水量、水質(zhì)等水利要素，以實(shí)現(xiàn)信息智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控、計(jì)算、管理、模擬、預(yù)測和管理。

五、應(yīng)急指揮

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