我國是水資源豐富的大國，有著大大小小數(shù)量眾多的水庫，這些水庫在防洪減災(zāi)和水環(huán)境保護中起著重要作用，因此對水庫實行科學、安全、自動化的管理，已經(jīng)成為了非常迫切的需求。由于水庫的面積廣大、所處地形復雜，傳統(tǒng)的水利工程監(jiān)控主要依靠人工現(xiàn)場檢查和有線視頻監(jiān)控，存在諸多局限性，為此采用無線監(jiān)控來做水庫監(jiān)控是勢在必行的。

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  水庫無線監(jiān)控方案適用于水利管理部門遠程監(jiān)測水庫的水位、降雨量等實時數(shù)據(jù)，同時支持遠程圖像監(jiān)控，為保障水庫的適度蓄水和安全度汛提供了準確、及時的現(xiàn)場信息。水庫無線監(jiān)控方案做到了水庫水雨情的實時監(jiān)測、實現(xiàn)了水庫的信息化管理，在保護人民生命、財產(chǎn)安全方面發(fā)揮了重大作用。

  系統(tǒng)組成及功能

  前端監(jiān)控設(shè)備：包括高清攝像頭、傳感器等，負責采集水利工程現(xiàn)場的圖像、水位、降雨量、水質(zhì)等數(shù)據(jù)信息。例如在水庫無線監(jiān)控方案中，攝像頭可實時拍攝水庫的水位情況和周邊環(huán)境，傳感器可監(jiān)測降雨量、水質(zhì)等參數(shù)。

  無線傳輸設(shè)備：主要有無線微波收發(fā)器、4G/5G 路由器、LoRa 模塊等，用于將前端監(jiān)控設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心或云平臺。這些設(shè)備需根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和傳輸距離等因素進行合理選擇和配置。

  監(jiān)控中心或云平臺：接收并存儲無線傳輸過來的數(shù)據(jù)，通過軟件平臺對數(shù)據(jù)進行分析、處理和展示。管理人員可通過電腦端或手機端登錄平臺，隨時隨地查看水利工程的運行狀態(tài)，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理。如智慧水利管理平臺可對水泵的工作狀態(tài)、水位變化等信息進行實時監(jiān)測和分析，并根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則進行報警和控制。

  供電系統(tǒng)：由于水利工程現(xiàn)場可能無市電供應(yīng)，因此常采用太陽能供電、風能供電或兩者結(jié)合的方式為前端監(jiān)控設(shè)備和無線傳輸設(shè)備提供電力支持。如上述江西水利監(jiān)控項目中，現(xiàn)場點位采用太陽能供電，確保了設(shè)備的正常運行。

  江西某水利監(jiān)控項目順利完成安裝，系統(tǒng)穩(wěn)定傳輸，現(xiàn)場共約 5 處監(jiān)控點，每處監(jiān)控點有 2-3 路不等高清視頻信號需匯集傳輸。由于現(xiàn)場地理環(huán)境復雜，山體高矮不一，以往鋪線方式無法實施，最終采用無線微波傳輸設(shè)備，成功解決難題，無需挖溝埋槽，免除了大量的工作量，安裝方便，即插即用，高清穩(wěn)定傳輸，后期點位增加方便，只需增加無線微波設(shè)備即可。

  客戶在聯(lián)系偉福特之前采用了別家產(chǎn)品進行測試，最終測試結(jié)果不理想，沒辦法進行正常傳輸工作，期間花費了大量的人力物力去現(xiàn)場安裝調(diào)試，而后才聯(lián)系上偉福特客服人員說明了項目的需求，得到偉福特明確可做的回復后，一次性采購了6套10公里產(chǎn)品進行測試，接通傳輸穩(wěn)定，項目順利進行。

  由下拓撲圖可見，整個項目中，現(xiàn)場環(huán)境有遮擋，從而設(shè)立了中繼點轉(zhuǎn)傳，根據(jù)客戶現(xiàn)場勘察，前端監(jiān)控點位距離中繼點基本都是7~10公里不等，設(shè)立了中繼站后，點與點之間可空曠無遮擋，由于野外環(huán)境無市電，現(xiàn)場點位客戶采取設(shè)立太陽能供電。偉福特旗下的所有無線微波產(chǎn)品都支持市電供電，同時也支持太陽能/風能系統(tǒng)供電。

  項目傳輸拓撲圖

  無線監(jiān)控系統(tǒng)具有實時監(jiān)控、遠程控制和數(shù)據(jù)存儲分析等多方面優(yōu)勢。

  實時監(jiān)控能夠讓管理人員第一時間掌握水利工程的運行情況。例如在江西的眾多水利工程中，通過無線監(jiān)控系統(tǒng)，工作人員可以隨時查看水庫的水位變化、河流的流量情況以及水閘的運行狀態(tài)等，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題并采取相應(yīng)措施。

  遠程控制功能為水利工程的管理帶來了極大的便利。管理人員無需親臨現(xiàn)場，就可以在監(jiān)控中心對設(shè)備進行操作，如調(diào)整攝像機角度、控制閘門啟閉等。這不僅提高了工作效率，還減少了人員在惡劣環(huán)境中的作業(yè)風險。

  數(shù)據(jù)存儲分析功能則為水利工程的優(yōu)化管理提供了有力支持。系統(tǒng)可以對大量的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行存儲，并通過數(shù)據(jù)分析軟件對數(shù)據(jù)進行深入挖掘，為工程維護和決策提供科學依據(jù)。例如，可以分析不同季節(jié)水位變化趨勢，合理安排水資源調(diào)度；通過對設(shè)備運行數(shù)據(jù)的分析，提前預(yù)測設(shè)備故障，進行預(yù)防性維護。