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摘要：基于GIS的凤凰水库综合信息管理系统应用信息技术、GIS技术以及通讯技术，以自动监测数据为基础，实现了水情雨情实时监测、大坝测压及渗流监测、视频监控等功能。
关键词：GIS 信息技术 水文监测 大坝监测
中图分类号：TV523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-573-01
一、工程概况
凤凰水库是一个以发电为主，结合防洪和灌溉等综合利用的枢纽工程。它建于1958年10月，水库最大库容5990万立方米，属中型水库。水库常规安全监测项目有：水位雨量观测、坝体浸润线观测和大坝渗流观测等，原有观测项目均采用较原始的人工现场观测手段，观测方法落后。
二、系统设计思路
根据凤凰水库常规安全监测项目及实际管理情况，规划建设凤凰水库综合信息管理系统。系统以水文测报、大坝安全监测为核心，立足解决水库运营中关注的降雨、水位变化、大坝内部变化、水库流量、发电量等数据的采集、管理问题，以便对水库的安全运行状态、水情信息和大坝运行等信息进行实时监测监控，为防洪排涝、水资源优化配置等提供决策支持，进一步提高管理决策速度和水平，充分利用现有的工程设施，提高工程的运行效益。
三、系统主要内容
1.技术方案
根据凤凰水库实际运行管理需求，综合信息管理系统技术方案的建设项目包括：中心计算机网络、水情自动测报子系统、大坝安全监测子系统和视频监控子系统。具体监测内容如下表：
序号 系统项目 监测站/参数 数量 备注
一 大坝安全监测子系统 测压管/水位 21 主坝3列15个，第一副坝2列7个
高精度水位计 1 坝基渗流
二 水文自动测报子系统 雨量站 3 凤北、东赏、抗美站
水位雨量站 1 水库站
三 视频监控子系统 视频监视 12 大坝、溢洪道、厂房
2. 系统結构
凤凰水库综合信息管理系统采用分布式系统结构，其总体结构见下图。中心站建设计算机局域网，实现监测信息的共享；大坝安全监测子系统及图像监控子系统通过GPRS模块/光端机与监控主机连接；水文自动测报子系统采用无线超短波VHF和GSM短信进行通信。
3.系统功能
1. 大坝安全监测子系统功能
实时监测各测压管水位和量水堰水位；
建立历史和实时监测数据库；
输出测压管浸润线图；
输出测压管水位与库水位相关过程线；
输出量水堰水位与库水位相关过程线；
输出各测压管水位统计表；
具有越限告警功能；
2. 水情自动测报子系统
实时接收系统内各遥测站发来的自报数据；
对接收的水文数据进行解码、检错、分类、存储；并建立历史和实时数据库；
根据用户要求，按所需格式显示、打印水位、雨量报表及实时水位、雨量累积值；
显示以GIS地图为背景的降雨值图和实时水位图；
显示、打印各测站雨量直方图及水位过程线图。
对越限参数进行告警；
3. 视频监控子系统
图像自动切换和自动扫描；
图像手动切换：图像可由使用者自己控制，在各监控点之间进行切换；
图形可控：系统可对摄像机镜头的变焦、聚焦、光圈，全方位云台的上、下、左、右任意组合的方向进行控制和操作；
多画面分割：系统能够通过多画面分割器，在计算机上对多个摄像点的图像同时观察，并任意组合成多画面方式显示
四、系统技术特征
1. 采用分布式结构，系统更安全可靠。
系统各子系统的硬件、软件完全独立，各监测站点拥有独立的太阳能电源，任何一个监测站点出现故障，都不会影响到子系统乃至整个系统的工作，最大限度地保证了系统的安全可靠性。
2. 无线通讯组网的自报工作模式，提高抗雷电干扰能力。
以无线通讯组网的自报式工作体制具有明显的优点。该体制下的遥测站设备结构简单，值守功耗可降到很低，适于太阳能直流供电，通讯时间短暂，从而大大提高了系统的抗雷电干扰能力和系统的可靠性，提高了系统的可维护性，降低了系统造价。
3. 因地制宜运用多种通讯模式，解决远距离通讯问题。
凤凰水库地处山区，各雨量站点分散距离远，最大直线距离超10公里，在水情自动测报子系统中采用的是超短波VHF数据传送和移动GSM短信双通道通讯模式；在大坝安全监测子系统中，站点远离中心站，信息量相对较大，采用的是移动GPRS移动互联网通讯模式；在视频监控子系统中，数据流巨大，采用的是光纤连接通讯模式。
4. 基于GIS平台的网页查询模式，直观明了。
提供网页查询方式更方便于局域网任何一台终端PC查询，有利于自动监控成果的推广和共享；GIS平台的应用，使监测数据查询不再枯燥，反而直观明了，空间感强。
五、结语
基于GIS的凤凰水库综合信息管理系统的建设实现了水库信息管理自动化，提高了水库优化调度能力和电站发电效率；为防洪抢险提供强有力的决策支持，保障了下游人民性命和财产的安全，经济社会效益显著。
作者简介：陈传浩（1957-）男 ，工程师，从事水电工程管理及给排水管理工作。
关键词：GIS 信息技术 水文监测 大坝监测
中图分类号：TV523 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）32-573-01
一、工程概况
凤凰水库是一个以发电为主，结合防洪和灌溉等综合利用的枢纽工程。它建于1958年10月，水库最大库容5990万立方米，属中型水库。水库常规安全监测项目有：水位雨量观测、坝体浸润线观测和大坝渗流观测等，原有观测项目均采用较原始的人工现场观测手段，观测方法落后。
二、系统设计思路
根据凤凰水库常规安全监测项目及实际管理情况，规划建设凤凰水库综合信息管理系统。系统以水文测报、大坝安全监测为核心，立足解决水库运营中关注的降雨、水位变化、大坝内部变化、水库流量、发电量等数据的采集、管理问题，以便对水库的安全运行状态、水情信息和大坝运行等信息进行实时监测监控，为防洪排涝、水资源优化配置等提供决策支持，进一步提高管理决策速度和水平，充分利用现有的工程设施，提高工程的运行效益。
三、系统主要内容
1.技术方案
根据凤凰水库实际运行管理需求，综合信息管理系统技术方案的建设项目包括：中心计算机网络、水情自动测报子系统、大坝安全监测子系统和视频监控子系统。具体监测内容如下表：
序号 系统项目 监测站/参数 数量 备注
一 大坝安全监测子系统 测压管/水位 21 主坝3列15个，第一副坝2列7个
高精度水位计 1 坝基渗流
二 水文自动测报子系统 雨量站 3 凤北、东赏、抗美站
水位雨量站 1 水库站
三 视频监控子系统 视频监视 12 大坝、溢洪道、厂房
2. 系统結构
凤凰水库综合信息管理系统采用分布式系统结构，其总体结构见下图。中心站建设计算机局域网，实现监测信息的共享；大坝安全监测子系统及图像监控子系统通过GPRS模块/光端机与监控主机连接；水文自动测报子系统采用无线超短波VHF和GSM短信进行通信。
3.系统功能
1. 大坝安全监测子系统功能
实时监测各测压管水位和量水堰水位；
建立历史和实时监测数据库；
输出测压管浸润线图；
输出测压管水位与库水位相关过程线；
输出量水堰水位与库水位相关过程线；
输出各测压管水位统计表；
具有越限告警功能；
2. 水情自动测报子系统
实时接收系统内各遥测站发来的自报数据；
对接收的水文数据进行解码、检错、分类、存储；并建立历史和实时数据库；
根据用户要求，按所需格式显示、打印水位、雨量报表及实时水位、雨量累积值；
显示以GIS地图为背景的降雨值图和实时水位图；
显示、打印各测站雨量直方图及水位过程线图。
对越限参数进行告警；
3. 视频监控子系统
图像自动切换和自动扫描；
图像手动切换：图像可由使用者自己控制，在各监控点之间进行切换；
图形可控：系统可对摄像机镜头的变焦、聚焦、光圈，全方位云台的上、下、左、右任意组合的方向进行控制和操作；
多画面分割：系统能够通过多画面分割器，在计算机上对多个摄像点的图像同时观察，并任意组合成多画面方式显示
四、系统技术特征
1. 采用分布式结构，系统更安全可靠。
系统各子系统的硬件、软件完全独立，各监测站点拥有独立的太阳能电源，任何一个监测站点出现故障，都不会影响到子系统乃至整个系统的工作，最大限度地保证了系统的安全可靠性。
2. 无线通讯组网的自报工作模式，提高抗雷电干扰能力。
以无线通讯组网的自报式工作体制具有明显的优点。该体制下的遥测站设备结构简单，值守功耗可降到很低，适于太阳能直流供电，通讯时间短暂，从而大大提高了系统的抗雷电干扰能力和系统的可靠性，提高了系统的可维护性，降低了系统造价。
3. 因地制宜运用多种通讯模式，解决远距离通讯问题。
凤凰水库地处山区，各雨量站点分散距离远，最大直线距离超10公里，在水情自动测报子系统中采用的是超短波VHF数据传送和移动GSM短信双通道通讯模式；在大坝安全监测子系统中，站点远离中心站，信息量相对较大，采用的是移动GPRS移动互联网通讯模式；在视频监控子系统中，数据流巨大，采用的是光纤连接通讯模式。
4. 基于GIS平台的网页查询模式，直观明了。
提供网页查询方式更方便于局域网任何一台终端PC查询，有利于自动监控成果的推广和共享；GIS平台的应用，使监测数据查询不再枯燥，反而直观明了，空间感强。
五、结语
基于GIS的凤凰水库综合信息管理系统的建设实现了水库信息管理自动化，提高了水库优化调度能力和电站发电效率；为防洪抢险提供强有力的决策支持，保障了下游人民性命和财产的安全，经济社会效益显著。
作者简介：陈传浩（1957-）男 ，工程师，从事水电工程管理及给排水管理工作。