一、行業背景

隨著水利基礎設施建設的不斷完善，水閘作為調節水位、控制水流、防洪排澇的重要設施，其運行管理效率與安全性對區域水資源調配、防洪減災、生態環境保護等方面具有重大影響。傳統水閘監控管理方式依賴人工現場操作和定期巡檢，存在響應速度慢、人力成本高、數據采集不全面、難以實現精準調控等問題。

在物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術快速發展的背景下，構建水閘集中監控遠程控制物聯網系統成為提升水閘管理智能化水平、保障水利設施安全高效運行的關鍵舉措。

二、系統概述

水閘集中監控遠程控制系統，以“遠程化+少人化”為設計原則，為管理人員提供一個可以遠程監控多個閘門狀態并進行遠程控制的管理平臺，通過接入水渠水位計、流量計、控制器PLC以及現場攝像頭，可以實現運行狀態、水位、流量、閘門開度等重要數據與視頻畫面的同步展示，實現水閘的智能化管理，提高水閘運行的安全性和可靠性，降低管理成本。

三、系統組成

1、前端感知層

傳感器：包括水位計、流量計、閘門開度儀、壓力計等，用于實時感知水閘運行過程中的各種物理參數，并轉換為IO數據。

PLC：主要由PLC實現閘門的自動化控制，并能根據監控中心的指令精確控制閘門的開啟和關閉，實現水流的調節。

視頻監控設備：安裝高清攝像頭，對水閘現場進行全方位視頻監控，方便管理人員實時了解水閘周邊環境和設備運行情況，及時發現異常狀況。

2、網絡傳輸層

網關設備RTU：作為前端感知層與網絡傳輸層之間的橋梁，負責將不同類型傳感器的數據協議進行轉換和整合，確保數據能夠準確、高效地傳輸至遠程監控中心。同時，網關設備還具備一定的數據處理能力，可對采集到的數據進行簡單過濾和分析，減輕監控中心的計算負擔。

3、云端平臺層

數據存儲與管理系統：如關系型數據庫MySQL，可存儲水閘運行的歷史數據和實時數據，建立完善的數據管理體系，確保數據的安全性、完整性和可追溯性。同時，提供數據備份和恢復功能，防止數據丟失。

管理平臺：作為整個系統的核心管理平臺，提供直觀、友好的人機交互界面。管理人員可通過該界面實時查看水閘的運行狀態、監測數據和視頻畫面，遠程下達控制指令，如閘門的開啟、關閉、調節開度等操作。

四、實現功能

1、水情監控

具備“一張圖”展示灌區整體態勢的能力，其通過數據大屏的形式直觀呈現灌區設備的分布情況。用戶能夠點擊地圖上顯示的各類設備，進而查看該設備的電量信息、當前工作狀態以及實時監控視頻等詳細內容。

2、工情監控

工情監控模塊主要承擔著展示各閘門控制器運行狀態的任務，涵蓋工作狀態、故障狀態以及水流流量等關鍵信息。此外，用戶還可以借助該模塊查看系統內設備位置、告警日志、運維工單等重要信息。

3、實時監控

實時監控功能支持同時展示單個或多個監控畫面，方便用戶查看和分析現場的實際情況，有助于及時發現并預防人為破壞現場設施等不良行為的發生。

4、告警記錄

用于用戶查看系統所產生的各類告警數據，這些告警數據包含但不限于設備故障告警、電量低告警以及水位異常告警等，并實現微信、短信、郵件等方式自動通知。

5、事件記錄

事件記錄功能則用于用戶查看系統內的操作控制事件，詳細記錄了各閥門開啟、關閉動作的執行時間以及對應的操作人等信息。

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