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)中實現(xiàn)水位、流量、閘門開度、過水量、水質污染、煙霧等數據的遠程監(jiān)控，并能夠將模擬量和開關量通過3D動畫的形式表現(xiàn)出來，并將地理信息與監(jiān)控系統(tǒng)集成進一張總圖上，支持KPI指標的“下鉆功能”，在調度室可以總體監(jiān)控整個水利系統(tǒng)的實時情況。億立能3D智慧水利監(jiān)控平臺能夠支持構建C/S+B/S+M/S架構的地理信息系統(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分析模塊，構建基于GIS的水利應用。

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)中實現(xiàn)水位、流量、閘門開度、過水量、水質污染、煙霧等數據的遠程監(jiān)控，并能夠將模擬量和開關量通過3D動畫的形式表現(xiàn)出來，并將地理信息與監(jiān)控系統(tǒng)集成進一張總圖上，支持KPI指標的“下鉆功能”，在調度室可以總體監(jiān)控整個水利系統(tǒng)的實時情況。

億立能3D智慧水利監(jiān)控平臺能夠支持構建C/S+B/S+M/S架構的地理信息系統(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分析模塊，構建基于GIS的水利應用。

二、系統(tǒng)功能

三維場景顯示

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

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

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。用戶還可以根據自定義路徑自動瀏覽特定場景路線。

空間量測

實現(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、建筑物基本情況、實地勘察照片等。

實時數據展示

可以動態(tài)顯示或過程動畫顯示各類站點的實時監(jiān)視數據，包括：水位信息、實時降雨、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，進行一些三維空間分析，從而對實際水利業(yè)務工作提供相應指導。如下圖，系統(tǒng)提供河道淤積量計算功能，通過河道設計數據與實際測量數據及河段的長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、天際線分析等。

三、系統(tǒng)接口

視頻接入

視頻接入模塊，可以實時將固定視頻采集設備采集的多路視頻信號接入三維系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)對現(xiàn)場監(jiān)控視頻的實時接入、顯示，對歷史視頻的查詢、點播、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)，根據各系統(tǒng)的特點和接入技術的特點，建議其它系統(tǒng)提供硬件以太網接口和軟件通訊協(xié)議。硬件通信

1.上位機接入：有些子系統(tǒng)比較簡單，沒有以太網接口，但有上位機，可以在該上位機上增加通訊網卡支持，與附近的交換機進行物理上的網絡聯(lián)接。

2.總線接入： 有些自動化系統(tǒng)不僅沒有以太網接口，而且也沒有上位機，但該系統(tǒng)支持RS485或現(xiàn)場總線，可以增加一臺接口轉換設備，通過擴展方式轉化成以太網接口與交換機進行物理上的網絡聯(lián)接。

3.自控接入：有些子系統(tǒng)采用PLC或者RTU進行控制，可以對PLC、RTU增加以太網模塊，與交換機進行物理上的網絡聯(lián)接。

4.子網絡接入：有些子系統(tǒng)已經很成熟，并且自成網絡，對外有統(tǒng)一的以太網接口，可以通過此RJ45口與交換機進行物理上的網絡聯(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)的數據庫數據外，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，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OLE/DCOM為技術基礎，而OLE/DCOM支持TCP/IP等網絡協(xié)議，因此可以將各個子系統(tǒng)從物理上分開，分布于網絡的不同節(jié)點上。

3.   OPC按照面向對象的原則，將一個應用程序（OPC服務器）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實現(xiàn)了遠程調用，使得應用程序的分布與系統(tǒng)硬件的分布無關，便于系統(tǒng)硬件配置，使得系統(tǒng)的應用范圍更廣。

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

6.   OPC規(guī)范了接口函數，不管現(xiàn)場設備以何種形式存在，客戶都以統(tǒng)一的方式去訪問，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的開放性，易于實現(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，定制數據關聯(lián)關系，在系統(tǒng)平臺中同步模擬應用系統(tǒng)生成的報警信息， 并以動畫的形式傳遞給用戶。如顏色變化、情景動畫報警等形式。

智能分析模塊是在其它系統(tǒng)的基礎上高度整合其它系統(tǒng)信息資源并加以開發(fā)利用，實現(xiàn)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、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、水質等水利要素，以實現(xiàn)信息智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)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，可以實現(xiàn)水利業(yè)務中防洪抗旱等相關應急預案的定制、推演、管理等工作。一方面，該工具可以將用戶紙質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，該工具可以通過標繪工具，配合時間點，自己定制預案，并在三維系統(tǒng)里進行推演，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。