旌阳区水资源监测系统灾后重建项目水资源实施方案

四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 1 目目 录录 1 综述 9 1 1 实施方案的建设背景 9 1 2 旌阳区的自然条件与水资源现状 9 1 3 实施方案的建设原则 11 1 4 实施方案的建设内容 11 1 5 实施方案的建设标准和依据 13 2 实施方案的需求分析 16 2 1 实施方案的功能需求 16 2 1 1 取水单位监测管理的业务逻辑 16 2 1 2 水源地监测管理的业务逻辑 17 2 1 3 水功能区监测管理的业务逻辑 17 2 1 4 入河排污口监测管理的业务逻辑 17 2 1 5 取水许可管理的业务逻辑 18 2 1 6 水资源费征收管理的业务逻辑 18 2 1 7 水资源论证管理的业务逻辑 18 2 1 8 水资源信息统计和发布管理的业务逻辑 19 2 1 9 水资源应急管理的业务逻辑 19 2 2 实施方案的信息量指标 19 2 2 1 系统数据处理量的分析 19 2 2 2 系统数据存储量的分析 20 2 2 3 系统数据传输量的分析 21 2 2 4 系统采集与共享的信息量的分析 22 2 2 5 系统汇集与传输的信息量的分析 22 2 2 6 系统存储与备份的信息量的分析 23 2 2 7 系统处理与展示的信息量的分析 23 2 2 8 信息系统存储能力的需求总量 23 2 2 9 信息系统传输能力的需求总量 23 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 2 3 实施方案的配置设计 23 3 1 实施方案的总体构架 23 3 2 信息资源规划和数据库设计 24 3 2 1 水资源信息采集遥测站的布设 24 3 2 1 1 地表水资源信息采集遥测站的布设 24 3 2 1 2 地下水资源信息采集遥测站的布设 25 3 2 1 3 水资源信息采集遥测站的分布图 27 3 2 2 水资源监测系统的通信组网设计 28 3 2 3 水资源监测系统数据库的规划设计 32 3 2 3 1 新建数据库与既有数据库的共享 32 3 2 3 2 数据库的物理与逻辑结构 35 3 2 3 3 数据库的建设内容 39 3 2 3 4 数据量测算 40 3 2 3 5 数据库的技术特性 40 3 2 3 6 数据库管理软件的选配 40 4 2 3 7 数据库服务器的要求 41 3 3 应用支撑系统的配置设计 41 3 3 1 遥测站的土建设计 41 3 3 1 1 企业排污口监测站的土建工程设计 41 3 3 1 2 地表水取水户水质监测站的土建工程设计 42 3 3 1 3 地下水取水户水量及水位监测站的土建工程设计 42 3 3 2 遥测站的主要硬件产品 43 3 3 2 1 水源地水质监测传感器 43 3 3 2 2 企业排污口水质监测传感器 44 3 3 2 3 水质监测站数据采集器 RTU 44 3 3 2 4 水质监测站通信 Modem 45 3 3 2 5 地表管道取水户水量监测传感器 45 3 3 2 6 地表管道取水户水量监测数据采集器 RTU 46 3 3 2 7 企业用地下水超声波流量计 47 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 3 3 3 2 8 企业用地下水水位检测仪 47 3 3 3 中心站的主要硬件产品 48 3 3 3 1 中心站的路由器 48 3 3 3 2 中心站的防火墙 49 3 3 3 3 中心站数据库服务器 49 3 3 3 4 中心站的交换机 50 3 3 4 中心站工作平台软件 51 3 3 4 1 中心站的服务器操作系统软件 51 3 3 4 2 中心站的服务器数据库软件 51 3 3 4 3 中心站的网管软件 51 3 3 4 4 中心站的网络杀毒软件 52 3 3 5 中心站业务应用软件 52 3 3 5 1 数据采集软件 52 3 3 5 2 基于 GIS 平台的信息服务系统 53 3 4 业务应用系统的技术特征 54 3 5 数据处理和存储系统设计 55 3 5 1 信息处理和数据存储系统的结构 55 3 5 2 信息处理和数据存储系统的技术特征 56 3 6 终端系统与接口设计 60 3 6 1 系统终端的技术设计 60 3 6 2 终端机人机交互人机交互界面设计 62 3 7 中心站计算机网络及会商支持系统的配置设计 62 3 7 1 机房建设 63 3 7 2 电源配置 66 3 7 3 计算机网络配置设计 68 4 灾后重建工程投资预算 70 4 1 投资预算编制说明 70 4 2 德阳市本级水资源监测设施建设费用预算表 72 4 2 1 两个水质监测站土建费用概算表 72 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 4 4 2 2 两个水质监测站设备材料费用预算表 73 4 2 3 地下水位专项在线监测设备材料费用概算表 75 4 2 4 八个用水户地下取水量监测站设备材料费用预算表 77 4 2 5 市本级水资源监测中心站网络设备材料费用预算表 79 4 2 6 德阳市本级水资源监测系统建设费用预算表 80 4 3 旌阳区水资源监测设施建设费用预算表 81 4 3 1 两个地表水源取水水质监测站土建费用预算表 81 4 3 2 三个入河排污口监测站土建费用预算表 82 4 3 3 一个地下水取水户水质遥测站设备材料费用预算表 83 4 3 4 两个地表水取水户水质水量遥测站设备材料费用预算表 85 4 3 5 二十六个用水户地下取水量监测站设备材料费用预算表 88 4 3 6 三个入河排污口监测站设备材料费用预算表 90 4 3 7 旌阳区水资源监测中心站网络设备材料费用预算表 93 4 3 8 旌阳区水资源监测系统建设费用预算表 97 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 5 1 1 综述综述 1 11 1 实施方案的建设背景实施方案的建设背景 5 12 汶川特大地震对德阳市旌阳区造成了严重的破坏 地震在绵竹汉旺与 什邡红白镇之间造成了大量的农房及企业厂房震塌并掩埋 使绵远河 石亭江 及凯江上游的水源环境受到了严重的破坏 地震废墟下掩埋的各种有毒物质 正在并持续污染旌阳区的地下水与地表水环境 地下水位及其流向也发生了较 大的变化 所以 尽快进行旌阳区 含市本级 水资源监测系统的灾后重建 并在此基础上进行污染源的综合治理 是现阶段旌阳区 含市本级 灾后重建 的重要任务 2008 年 12 月 根据四川省水利厅的统一部署 旌阳区水利局组织进行了 旌阳区水资源监测系统灾后重建项目规划 该 规划 于 2009 年 2 月 28 日 通过德阳市水利局组织的专家组的评审 2009 年 5 月 13 日德阳市水利局以 德水函 2009 118 号 文批准旌阳区水利局组织实施 根据德阳市水利局 德水函 2009 118 号 文的批复意见 旌阳区水利局 于 2009 年 6 月委托四川晨光信息自动化工程有限公司在通过评审的 旌阳区水 资源监测系统灾后重建项目规划 的基础上 进行旌阳区水资源监测实施方案 的设计 1 21 2 旌阳区的自然条件与水资源现状旌阳区的自然条件与水资源现状 旌阳区位于成都平源北部边缘 处于北纬 31 5 至 31 20 东经 104 15 至 104 33 之间 幅员为 648 平方公里 其中耕地面积 25891 公顷 农业人口人均占有耕地 0 08 公顷 旌阳区属四川盆地亚热带气候区 区内气候温和 降水充沛 春季冷空 气活动频繁 降水较少 夏季较炎热 但无酷暑 暴雨较多 秋季气温下降快 多绵雨 冬季温暖多雾 降水少 多冬旱 多年平均降水量 868 2 毫米 年最 少降水量 531 8 毫米 年最多降水量为 1335 7 毫米 降水量在年内分配极不均 匀 变幅较大 最大值一般出现于七月 上半年随时间递增 下半年随时间递 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 6 减 降水在地域上分布亦不均匀 总体趋势为由西北向东南递减 平原区多年 平均降水量 884 7 毫米 丘陵区多年平均降水量 861 0mm 毫米 旌阳区的水资源状况 区内水资源来源于境内降水 地下水和地表外来水 境内降水 全区多年来降雨地表径流总为 4 7 亿立方米 在时空分布与降 雨基本一致 从 3 月至 8 月逐渐增加 9 月至翌年 2 月逐步递减 以 8 月为最 高 达 10187 4 万立方米 境外来水 有工程引用水和境外流入天然河道水两大部分 工程引用水 是引用都江堰水 多年年均输水 2 42 亿立方米 河道流入水主要为绵远河 石 亭江 凯江三大河流 每年过境客水达 17 6 亿立方米 全年水资源 总量包括 地表径流 地下水资源 境外来水共计 10 56 亿立米 旌阳区内地表河流分属长江流域沱江水系与涪江水系 主要河流有绵远 河 石亭江与凯江河 石亭江 发源于绵竹市龙门山脉的九顶山 左岸经旌阳区进入我区天元 镇 经八角井镇后出境入广汉市 上段两支流马尾河 射水河由旌阳区进入我 区孝泉镇 天元镇 马尾河 射水河在孝泉江河村汇合后于天元白江村入石亭 江干流 我区孝泉 天元 八角井 均处于以上河流左岸 境内马尾河岸长 4 25 公里 射水河岸长 4 17 公里 石亭江岸长 14 717 公里 绵远河 为沱江正源 发源于绵竹市九顶山东麓 流经柏隆镇 黄许镇 城北 东湖乡 市区 八角井镇 出境入广汉市 区境内河长 30 22 公里 凯江 发源于茂区龙门山脉 经安区 罗江区汇入我区双东镇 于金螺桥 以下入旌阳区 双东镇境内河长 13 05 公里 左 右岸共长 26 1 公里 解放后 凯江曾出现过几次较大洪水 其中 1954 年洪水和 1955 年洪水 是新中国成立 以来最大和次大洪水 根据罗江水位观测数据推算 双东镇境内流量 1300m3 s 左右 凯江在双东镇境内 由于地处深丘 基本没有固定堤防工程 总体看来 旌阳区 含市本级 的水量供需矛盾比较突出 水源地污染较重 需要切实加强水资源环境保护 按照国家规定划定保护区 保护和改善地下水 资源的环境质量 严格控制江河沿岸等地区的 三废 排放 提高 三废 净 化处理水平 防止水质污染 建立城区和重点集镇的地下水动态监测网络 通 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 7 过水资源的在线监测系统 利用现代信息技术进行数据采集 传输和报告 实 现在政府水资源监测管理中心连续 24 小时及时准确地获得各遥测点的水情 水 位 水量 水质 数据 为全市水环境的保护治理与水资源的配置调度决策提 供科学的依据 1 31 3 实施方案的建设原则实施方案的建设原则 项目建设遵循以下原则 实用性 满足水资源监测管理系统的功能需求 并能够产生积极的效果 先进性 采用成熟可靠的前沿技术 顺应技术发展的主流方向 确保系 统整体技术先进 整体性 注重整体规划 确保系统各个环节指标协调一致 经济性 追求最佳性能 价格比 充分利用已建 在建和后续建设的信息 化系统成果 避免重复建设 可扩展性和兼容性 保障系统在其生命周期内能够与其主流技术兼容 系统功能可扩充 并能够在不同档次 不同规模的平台上运行 可靠性 确保系统整体运行稳定 安全 可靠 1 41 4 实施方案的建设内容实施方案的建设内容 1 实施方案建设的目标是 实施方案建设的目标是 运用先进的信息采集传输技术 水质检测技术 计算机信息系统集成技 术 实现对旌阳区的主要江河及重点区域的降水量 水位 流量 取水量 用 水量 退 排 水量 水质等信息的自动 连续 实时地在线监测 为全区水 环境的保护治理与水资源的配置调度决策提供科学的依据 2 2 实施方案建设的规模是 实施方案建设的规模是 1 市本级实施方案的建设规模为 220 987 万元人民币 2 区级实施方案的建设规模为468 7643万元人民币 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 8 3 3 实施方案建设的内容是 实施方案建设的内容是 1 市本级实施方案的建设内容包括 地下水取水量监测站 8 个 包括 市自来水公司孝感水厂 市自来水公 司北郊水厂 市自来水公司旌湖水厂 市自来水公司八角水厂 二重自来水厂 东电自来水厂 东汽自来水厂 市医院自来水厂 实现其地下水取水量的在线 自动测报 各自来水厂的水质监测采用人工取样送旌阳区环保局检验 地下水取水位监测站 8 个 包括 旌阳区水利局水位监测井 德阳市水 利局水位监测井 天韵宾馆水位监测井 八角镇政府水位监测井 美丰化工厂 水位监测井 东方电机厂水位监测井 森普管业水位监测井 二重厂水位监测 井 该 8 口水位监测井由德阳市水利局布设打井 只作为水位监测井使用 实 现其地下水取水位的在线自动测报 以保障地下水位监测控制的准确性 地表水水质监测站 1 个 即旌湖黄河路桥闸东岸水质的自动在线监测站 排污水质在线监测指标包括 五参数 PH 水温 电导率 浊度 溶解氧的在线 实时监测 对于 COD 氨氮 总磷 总磷 总氮等参数需要取样送旌阳区环保局 检验 地下水源水质监测站 1 个 即北郊自来水厂水质监测站 实现五参数 PH 水温 电导率 浊度 溶解氧的在线实时监测 对于总硬度 溶解性总固 体 氨氮 硝酸盐氮 亚硝酸盐氮 挥发性酚 总氰化物 高锰酸盐指数 氟 化物 砷 汞 镉 六价铬 铁 锰 大肠菌群等参数需要取样送旌阳区环保 局检验 市本级水资源监测指挥中心站 1 个 包括 中心站机房计算机局域网 水资源监测系统数据 水资源监测系统应用软件 水资源监测系统中心站机房 及值班室的配套设备与办公用品 其中 会商中心音视频显示系统 中心站机 房 计算机局域网 值班室配套设备与市防汛指挥系统共用一套硬件平台 以 节省本项目的投资 2 区级实施方案的建设内容包括 地表水取水监测站 1 个 即双东水厂 实现其取水量的在线自动测报 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 9 地下水取水量监测站 26 个 包括 美丰公司 孝泉钢绳厂 纵横纸厂 剑南春酒厂 润宝染业 旌兴水务公司 天府纸业 孝泉水厂 柏隆丝厂 黄 许九五厂 黄许轨枕厂 黄许水泥厂 黄许自来水厂 孝感三益物业 八角钢 铁厂 元丰化工 海宏化工 钢丝绳厂等 26 个取水户 实现其地下水取水量的 在线自动测报 其中孝泉水厂与黄许自来水厂还应监测地下水位 除黄许自来 水厂以外 其余单位的水质监测采用人工取样送区环保局检验 地下水取水位监测站 2 个 包括 黄许自来水厂水位监测 孝泉水厂水 位监测 入河排污口监测站 3 个 包括 美丰公司 景福硫酸厂 黄许九五厂的 排污水量的监测及其排污水质五参数 PH ORP 电导率 浊度 溶解氧的在线实 时自动监测 对于 COD 氨氮 总磷 总磷 总氮等参数需要取样送区环保局检 验 地表水源水质监测站 2 个 双东水厂进水口水质监测站 东湖水库水质 监测站 对地表取用人 畜饮水实现五参数 PH 水温 电导率 浊度 溶解 氧的在线实时监测 对于总硬度 溶解性总固体 氨氮 硝酸盐氮 亚硝酸盐 氮 挥发性酚 总氰化物 高锰 酸盐指数 氟化物 砷 汞 镉 六价铬 铁 锰 大肠菌群等参数取样送区环保局检验 地下水源水质监测站 1 个 包括 黄许镇自来水厂水质监测站 实现五 参数 PH 水温 电导率 浊度 溶解氧的在线实时监测 对于总硬度 溶解性 总固体 氨氮 硝酸盐氮 亚硝酸盐氮 挥发性酚 总氰化物 高锰酸盐指数 氟化物 砷 汞 镉 六价铬 铁 锰 大肠菌群等参数需要取样送区环保局 检验 旌阳区水资源监测指挥中心站 1 个 包括 中心站机房 计算机局域网 水资源监测系统数据 水资源监测系统应用软件 水资源监测系统中心站机房 及值班室的配套设备与办公用品 其中 会商中心音视频显示系统 中心站机 房 计算机局域网 值班室配套设备与旌阳区防汛指挥系统共用一套硬件平台 以节省建设投资 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 10 1 51 5 实施方案的建设标准和依据 实施方案的建设标准和依据 本项目建设的标准包括 1 重灾区水资源监测设施灾后重建项目规划方案编制大纲 省水利厅 2 旌阳区水资源监测设施灾后重建项目规划方案 3 取水许可和水资源费征收管理条例 国务院令第 460 号 4 中华人民共和国水文条例 国务院令第 496 号 5 国家电子政务工程建设项目管理暂行办法 国家发改委令第 55 号 6 建设项目水资源论证管理办法 水利部国家计委令第 15 号 7 水文水资源调查评价资质和建设项目水资源论证资质管理办法 8 入河排污口监督管理办法 水利部令第 22 号 9 水行政许可实施办法 水利部令第 23 号 10 取水许可管理办法 水利部令第 34 号 11 水利水电工程项目建议书编制暂行规定 12 省 自治区 直辖市 水资源管理系统建设基本技术要求 水利部 13 城市水资源实时监控与管理系统建设指导意见 水利部 14 城市水资源实时监控与管理系统建设项目管理办法 水利部 15 四川省水资源综合管理信息系统规划 四川省水利厅 16 地下水监测规范 SL T183 1996 17 水环境监测规范 SL219 1998 18 水质河流采样技术指导 HJ T 52 1999 19 水文资料整编规范 SL247 1999 20 化学需氧量在线自动监测仪 HBC6 2001 21 地表水和污水监测技术规范 HJ T 91 2002 22 PH 水质自动分析仪技术要求 HJ T 96 2003 23 电导率水质自动分析仪技术要求 HJ T 97 2003 24 浊度水质自动分析仪技术要求 HJ T 98 2003 25 溶解氧 DO 水质自动分析仪技术要求 HJ T 99 2003 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 11 26 总磷水质自动分析仪技术要求 HJ T 103 2003 27 氨氮水质自动分析仪技术要求 HJ T 101 2003 28 水文自动测报系统技术规范 SL61 2003 29 实时雨水情数据库表结构与标识符标准 SL323 2005 30 水质数据库表结构与标识符规定 SL325 2005 31 紫外 UV 吸收水质自动在线监测仪技术要求 HJ T 191 2005 32 污染源在线自动监控 监测 系统数据传输标准 HJ T212 2005 33 水情信息编码标准 SL330 2005 34 地下水监测站建设技术规范 SL 360 2006 35 水资源实时监控系统建设技术导则 SL Z349 2006 36 水资源水量监测技术导则 SL365 2007 37 水资源监控管理数据库表结构及标识符标准 SL380 2007 38 水污染源在线监测系统安装技术规范 试行 HJ T 353 2007 39 水污染源在线监测系统验收技术规范 试行 HJ T 354 2007 40 水资源监控管理系统数据传输规约 SL427 2008 41 中华人民共和国行政区划代码 GB2260 2002 42 地表水环境质量标准 GB3838 2002 43 国民经济行业分类与代码 GB T4754 94 43 计算机软件产品开发文件编制指南 GB8567 88 44 污水综合排放标准 GB8978 1996 45 计算机软件需求说明编制指南 GB9385 88 46 国土基础信息数据分类与代码 GB T13923 1992 47 地下水环境质量标准 GB T14848 93 48 取水许可技术考核与管理通则 GB T17367 1998 49 水文基本术语和符号标准 GB T50095 1998 50 水利水电量和单位 SL2 1 3 98 51 水利水电工程技术术语标准 SL26 92 52 水文自动测报系统技术规范 SL61 2003 53 地表水资源质量标准 SL63 94 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 12 54 水文自动测报系统设备基本技术条件 SL T102 95 55 水文数据固态存储收集系统通用技术条件 SL T149 95 56 城市供水水质标准 CJ T206 2005 57 水质采样技术规程 SL187 96 58 水利系统政务信息编码规则与代码 一 SL T200 97 59 节水灌溉技术规范 SL207 98 60 水利工程基础信息代码编制规定 SL213 98 61 水环境监测规范 SL219 98 62 水资源评价导则 SL T238 1999 63 水位计通用技术条件 SL T243 1999 64 中国河流名称代码 SL249 1999 65 中国水库名称代码 SL259 2000 66 中国湖泊名称代码 SL261 98 67 中国水闸名称代码 SL262 2000 68 地下水超采区评价导则 SL286 2003 69 水利系统通信业务导则 SL292 2004 70 水利系统通信运行规程 SL306 2004 71 水利信息网命名及 IP 地址分配规定 SL307 2004 72 实时雨水情数据库表结构与标识符标准 SL323 2005 73 基础水文数据库表结构及标识符标准 SL324 2005 74 水质数据库表结构与标识符标准 SL325 2005 75 水利信息系统初步设计报告编写规定 试行 SL Z332 2005 76 水利信息系统项目建议书编制规定 SL Z346 2006 77 水资源实时监控系统建设技术导则 SL Z349 2006 78 水资源监控管理系统数据库表结构及标识符标准 SL380 2007 79 水资源监控设备基本技术条件 SL426 2008 80 水资源监控管理系统数据传输规约 SL427 2008 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 13 2 2 实施方案的需求分析实施方案的需求分析 2 12 1 实施方案的功能需求实施方案的功能需求 2 1 12 1 1 取水单位监测管理的业务逻辑取水单位监测管理的业务逻辑 1 1 业务功能 实现水位检测 水量检测 电磁流量计检测水量或通过水位 流量关系积算水量 重点单位的 水质检测 检测数据自动上传上位机 实 时数据超阈值报警 数据处理整编入库 数据高级应用 2 2 业务流程 取水单位申请 登记核定取水指标 水位 水量 重点 单位的 水质标准 确定取水监测方案 取水监测站建设 取水监测 站验收投运 取水指标 水位 水量 重点单位的 水质 检测上传 3 3 业务处理量 34 个取水单位监测管理 2 1 22 1 2 水源地监测管理的业务逻辑水源地监测管理的业务逻辑 1 1 业务功能 实现 黄许自来水厂 水位检测 水量检测 电磁流量计检 测水量或通过水位流量关系积算水量 水质检测 检测数据自动上传上位机 实时数据超阈值报警 数据处理整编入库 数据高级应用 2 2 业务流程 水源地的确定 水源地监测项目的核定 水源地监测站 的建设 水源地监测站验收投运 监测数据 水位 水量 水质 上传 3 3 业务处理量 1 个水源地监测管理 2 1 32 1 3 水功能区监测管理的业务逻辑水功能区监测管理的业务逻辑 双东 及东湖等 水厂作为饮用水源 其监测管理包括 1 1 业务功能 实现 进水口 水位检测 水量检测 电磁流量计检测水量 或通过水位流量关系积算水量 水质检测 检测数据自动上传上位机 实时数 据超阈值报警 数据处理整编入库 数据高级应用 2 2 业务流程 水功能区的划定 水功能区监测项目的核定 水功能区 监测站建设 水功能区监测站验收投运 监测数据 水位 水量 水质 上 传 3 3 业务处理量 1 个水功能区监测管理 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 14 2 1 42 1 4 入河排污口监测管理的业务逻辑入河排污口监测管理的业务逻辑 1 1 业务功能 实现水质检测 水量检测 电磁流量计检测水量或通过水位 流量关系积算水量 检测数据自动上传上位机 实时数据超阈值报警 数据处 理整编入库 数据高级应用 2 2 业务流程 排污单位申报 登记核定排污指标 水质 水量标准 确定排污监测方案 排污监测站建设 排污监测站验收投运 排污指 标 水位 水量 水质 检测上传 3 3 业务处理量 全区共有 18 个企业排污需纳入监测管理 考虑后期增加 监测点 2 1 52 1 5 取水许可管理的业务逻辑取水许可管理的业务逻辑 1 1 业务功能 加强取水许可管理 规范取水的申请 审批和监督管理 2 2 业务流程 取水单位提交建设项目水资源论证报告书 或填写建设项目 水资源论证表 一 水行政主管部门组织专家审查一 申请人提出取水许可申 请一 水行政主管部门收到申请之日起 20 个工作日内审查并作出处理决定一 签发取水申请批准文件一 兴建取水工程设施一 提交核发取水许可证的申请 一 水行政主管部门对取水工程设施进行现场核验一 验收合格核发取水许可 证一 新发放取水许可证的年度公告一 取水单位报送本年度取水情况总结 表 一 取水单位提交下一年度的取水计划建议 表 一 水行政主管部门 制定年度水量分配方案和年度取水计划及其年度水量调度计划一 水行政主管 部门抄录取水单位的实际取水量 退水量 3 3 业务处理量 180 个取水单位 自动监测 人工录入数据 2 1 62 1 6 水资源费征收管理的业务逻辑水资源费征收管理的业务逻辑 1 1 业务功能 通过实时监控数据每月初生成用水户用水量月报表 并生成 相对应用户的缴款通知书 2 2 业务流程 抄录核定用水量一 开出缴款通知书一 缴款一 网络确认 一 开出票据 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 15 3 3 业务处理量 180 个水资源费缴款单位 自动监测 人工录入数据 2 1 72 1 7 水资源论证管理的业务逻辑水资源论证管理的业务逻辑 1 1 业务功能 介绍水资源论证的法律法规 论证流程 2 2 业务流程 取水单位提出 论证委托 一 具有资质的单位承担论证一 提交 建设项目水资源论证报告书 一 初步审查一 受理申请一 召开论 证审查会一 通过审查一 签发取水申请批准文件 3 3 业务处理量 每年平均约 8 项 人工录入数据 2 1 82 1 8 水资源信息统计和发布管理的业务逻辑水资源信息统计和发布管理的业务逻辑 1 1 业务功能 方便管理 每月按时 按设定好的 手动选择需要数据 报 表模版 生成月 季 年报表 并在水资源管理网站定期发布 对重点监测的 水源点 取水井实现实时动态在线发布配以图表显示 2 2 业务流程 数据库取数一 定期生成统计表一 定期汇编发布 3 3 业务处理量 水资源公报 12 期 水资源简报 12 期 水资源管理年报 1 期 水务管理年报 1 期 人工录入数据 2 1 92 1 9 水资源应急管理的业务逻辑水资源应急管理的业务逻辑 1 1 业务功能 对于突发饮水事件 能够做出及时的预警 临时处理办法 记录事件的整个过程 2 2 业务流程 应急报警一 应急反应一 应急事件新闻发布一 应急处理 一 处理结果公布 3 3 业务处理量 随机量 人工录入数据 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 16 2 22 2 实施方案的信息量指标实施方案的信息量指标 2 2 12 2 1 系统数据处理量的分析系统数据处理量的分析 现场机数据处理任务包括通信协议解析 传感器数据采集标定 报警条件 判断 历史数据存储查询和工况监视管理等 水资源监测系统采集周期一般设 为 5 分钟 通过高效的程序设计 一般处理能力为 8MIPS 的 MCU 均能在 20 秒内 完成 20 路传感器的巡测和数据处理存储 应答上位机历史数据召测的时间一般 小于 10 秒 上位机数据处理任务包括以下内容 1 接收解码存储来自遥测站现场机的监测数据 2 接收解码存储来自旌阳区防汛抗旱指挥中心和旌阳区气象局的数据 3 向旌阳区防汛抗旱指挥中心转发监测数据 4 对接收到的水情水质数据和工况数据进行监视预警 5 指定时间内最大 最小 平均 折算 累计 6 查询统计 图形图表的生成显示和打印 7 正常运行网络操作系统 数据库管理系统和 WEB 服务器软件等应用软件 其中最后一项与应用软件的功能和开发运行方式有很大关系 并随时有修 改扩充的可能 对上位机处理能力有较高要求 方案设计中由专用服务器充当 2 2 22 2 2 系统数据存储量的分析系统数据存储量的分析 现场机的存储量需求与历史数据库的构成 监测指标数 存储周期 要求 最长存储时间有关 如要求现场机最多可监测 30 个理化指标 实际只测五参数 这里按 30 个理化指标计算 是为了增加存储容量的充分冗余度 每小时带时 标存储一次数据 存储时间 1 年以上 则容量应大于 30 4 8760 1 MB 考虑时间戳 标志和报警数据等的存储 现场机历史数据存储器应大于 1 2MB 上位机数据存储量与监测范围 现场机数量 监测频次 现场机存储上传 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 17 周期 有关 设现场机上传周期为 60 分钟 现场机总数按 100 台 每台现场机 可采样的理化指标项数为 30 项 则每项数据 8 字节 加时间戳 8 字节 和 设备标识 14 字节 测站编号 8 字节 后占用 8 8 14 8 38 字节 污染物超限和设备故障等报警数据按 15 估算 上位机招测产生的数据按 15 估算 则每小时数据库入库数据量约为 100 30 38 1 3 148 2 KB 上位机存一年历史数据需存储量 148 2 KB 8760 1 298 GB 真实的存储量需求还与具体的数据库管理系统的实现有关 如果再考虑 来自旌阳区防汛抗旱指挥中心和旌阳区气象局的数据 一年历史数据可能会 大于 2 GB 如果考虑可能扩充的地理信息系统和视频监视系统 则系统对数据存储 量的要求会大幅提高 取决于监视的点数 2 2 32 2 3 系统数据传输量的分析系统数据传输量的分析 项目的信息传输包括以下两类 1 上位机与现场机 遥测站 之间的信 息传输 通过 CDMA GSM 卫星 PSTN 等 2 计算机之间通过 TCP IP 进 行的信息传输 例如数据接收机与通信服务器之间 数据库服务器与客户端之 间的通信 B S 结构中 WEB 服务器与浏览器之间的信息传输 C S 结构中服务器 与客户端之间的通信 上位机与现场机之间的数据传输量与监测范围 现场机数量 和监测频 次成正比关系 其主要部分是现场机的自动上传 外加不定期出现的远程参 数设置和数据召测操作 如果采用 HJ T212 2005 污染源在线自动监测系统 数据传输标准 作为应用层协议进行通信 上传数据通讯包结构如下 包头 2 数据段长度 4 数据段 CRC 校验 4 包尾 2 数据段构成如下 请求编号 20 系统编号 5 命令编号 7 设备标识 14 密码 6 总包号 4 包号 4 数据 可算出每次传输由协议附加的字节数为 73 字节 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 18 由于数据区采用的结构形式为 字段名 字段值 的格式 字段名 和 分隔符号平均长度约 6 个字符 如每台现场机采集 30 个理化指标 平均每个指标长度为 5 字符 则每次 传输的数据包长度约为 6 5 30 73 403 字节 如采用 GPRS 方式上报 中心站接收全部遥测站数据总量约为 403 100 40KB GPRS 传输速率按 30kbps 计算 100 各遥测站的数据传输时间小于 1 5 分 钟 旌阳区水质监测中心站通过 SDH 连接德阳市水质监测 防汛抗旱指挥 中 心 以客户机 服务器方式交换数据 一般每小时通信一次 每次通信量约 10KB 则 2M 带宽足够了 旌阳区水质监测中心站通过 Internet 连接旌阳区气象局 直接访问气象 局的数据库服务器 一般每小时通信一次 如按 50 个气象站数据 1 分钟传完 设计 接入 Internet 的带宽 512Kb s 足够 如旌阳区水质监测中心站要接入 Internet 实现 WEB 发布功能 则根据支 持同时访问的客户端数量 接入带宽越大越好 目前设计的接入带宽为 6M 2 2 42 2 4 系统采集与共享的信息量的分析系统采集与共享的信息量的分析 系统需要采集的信息分为实时信息 基础信息两类 实时信息是指水情 包括地表水和地下水 工情供水用水排水水质等实时 监测信息 基础信息指水工程 地理信息 整编后的水文及水资源信息 社会 经济等基础信息 遥测站要求支持如下实时信息的采集 降雨 水位 闸位 流量 供排水 量等水情信息及 PH 值 水温 电导率 浑浊度 溶解氧等水质信息以及信道质 量 蓄电池电压等工情信息 如每个遥测站采集 20 路水情水质信息 每项信息平均占用 4 字节 考虑系 统今后扩展的可能 按 100 个遥测站计算 则系统每采集周期 假设平均为 60 分钟 各遥测站 监测项可能不同 采集的信息量为 100 20 4 8KB 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 19 系统中存在一些在目前技术条件下无法做到自动采集或采用自动采集方式 成本过高的信息项 主要是一些水质监测项 如氨氮 硝酸盐氮 亚硝酸盐氮 挥发性酚 总氰化物 氟化物 砷 汞 镉 六价铬 铁 锰 大肠菌群等参 数 拟通过现场采样 实验室测定分析 采用人工方式完成 除自动采集设备采集的数据以外 系统中还存在一些通过人工方式录入的数据 系统共享的信息量为自动采集量加人工录入的数据量 若人工录入数据量按 100 条 小时计算 共享信息量为 8KB 100 4 8 4KB 2 2 52 2 5 系统汇集与传输的信息量的分析系统汇集与传输的信息量的分析 GPRS 通信设备的传输指标如下 理论值 172 Kbps 实际 约 40 Kbps 上位机之间通信信道指标如下 旌阳区水质监测中心站 Internet 6Mbps 旌阳区水质监测中心站通过 SDH 连接德阳市水质监测 防汛抗旱指挥 中 心 2Mbps 2 2 62 2 6 系统存储与备份的信息量的分析系统存储与备份的信息量的分析 按一年 1G 计算 采用 160G 硬盘 RAID 完全能存储 10 年以内的历史数 据 2 2 72 2 7 系统处理与展示的信息量的分析系统处理与展示的信息量的分析 系统需要的处理能力指标应为 中心站服务器为 DELL 机架 2950 服务 器 CPU 为两颗四核 Xeon 5405 2 0GHz 处理器 内存 2GB 全缓冲 2 2 82 2 8 信息系统存储能力的需求总量信息系统存储能力的需求总量 遥测站 1MB 年 存储周期 1 小时 30 采样参数 中心站数据库服务器 2G 年 100 个遥测站 存储周期 1 小时 2 2 92 2 9 信息系统传输能力的需求总量信息系统传输能力的需求总量 遥测站 中心站需求 30Kbps 旌阳水质监测站 气象局需求 512Kbps 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 20 旌阳水质监测站 德阳市水质监测 防汛抗旱指挥 中心需求 512Kbps 旌阳水质监测站 WEB 发布 6Mbps 3 3 实施方案的配置设计实施方案的配置设计 3 13 1 实施方案的总体构架实施方案的总体构架 旌阳区水资源监测信息系统总体结构是将水资源监测信息系统与防汛抗旱 指挥系统相整合 整合后的统一平台包括以下部分 信息采集传输系统 计算 机网络系统 辅助决策系统 远程监控系统和监控中心 其中 信息采集传输系统 包括遥测站 GSM GPRS 网络 中心站数据接收机等信 息采集与传输部分 采集的信息包括降雨 水位 闸位 流量 供排水量 水 电站发电量等水资源信息及 PH 值 水温 电导率 浑浊度 溶解氧等水质信息 以及信道质量 蓄电池电压等工情信息 信息传输包括通信方式选择 路由组 织和信息质量控制等内容 计算机网络系统 包括局域网和广域网 涉及监控中心 分中心 相关业 务部门 环保局 气象局 和上级主管部门 德阳市水利局 的计算机网络互 联 实现信息共享 辅助决策系统 包括数据库 信息服务 业务应用等部分 利用水资源实 时评价 预报 管理 调度的模型以及会商机制制定水资源实时管理和调度方 案 为水行政主管部门科学决策提供依据 远程监控系统 系统拟在后续扩建计划中实现远程监控 对河流断面 水 源地 污水处理厂 渠道 涵闸 取排 退 水口等重要对象 实施远程图像 视频监视 采用手工 半自动 自动等方式对重要的引水和退水工程设施的闸 门 泵等实施控制 监控中心 包括支撑系统运行的硬件 软件环境 是系统监控信息的最终 汇集 数据交换共享 辅助决策和指挥调度的中心 以及支撑系统运行的平台 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 21 3 23 2 信息资源规划和数据库设计信息资源规划和数据库设计 3 2 13 2 1 水资源信息采集遥测站的布设水资源信息采集遥测站的布设 3 2 1 13 2 1 1 地表水资源信息采集遥测站的布设地表水资源信息采集遥测站的布设 1 地表水资源采集的信息种类 根据国家环境保护总局与国家质量监督检验检疫总局联合颁发的我国 地 表水环境质量标准 GB3838 2002 的相关规定 共将地表水资源分为水源水质 监测 企业排污口监测 河道取水量监测监测 水源水质必检项目包括 PH 水温 电导率 浑浊度 溶解氧等水质指标 企业排污口监测必检项目包括 PH ORP 电导率 浑浊度 溶解氧等指标 河道取水量监测指监测河流取水渠道内水量 2 旌阳区地表水资源信息各类遥测站的选定原则及其数量 遥测站选址原则是 应具备用地 交通 通讯 电力 进水及地质等条件 良好 处于城镇生活饮用水上游 具有较好的水质代表性 不受城市 农村 水利等建设的影响 具有比较稳定的水深和河流宽度 能保证系统长期运行 便于日常运行和管理的地址 本项目地表水资源信息遥测站拟建设 1 地表供水量在线式监测站的布设 双东水厂供水站 2 地表取水量监测站的分布设计 通过在线式监测设备对取水管道的水量进行实时监测 加强取水管理 合 理安排水量供应 双东水厂进水口监测站 站址 双东镇人民渠七期干渠 通过在线式监测 设备对取水管道的水量进行实时监测 加强取水管理 合理安排水量供应 3 地表水源水质在线式监测站的布设 双东水厂进水口水质监测站 实现 PH 水温 电导率 浊度 溶解氧等五 参数的在线实时监测 其余总硬度 溶解性总固体 氨氮 硝酸盐氮 亚硝酸 盐氮 挥发性酚 总氰化物 高锰酸盐指数 氟化物 砷 汞 镉 六价铬 铁 锰 大肠菌群等采用取样方式 送区环保局进行人工检验 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 22 4 3 个企业入河排污口监测站的布设 黄许九五厂入河排污口在绵远河黄许镇段 美丰公司入河排污口在石亭江八角井镇段 景福硫酸厂入河排污口在石亭江天元镇段 实现 PH ORP 电导率 浊度 溶解氧五参数在线实时自动监测 对于 COD 氨氮 总磷 总磷 总氮等参数进行取样送区环保局进行人工检验 3 2 1 23 2 1 2 地下水资源信息采集遥测站的布设地下水资源信息采集遥测站的布设 1 地下水资源应采集的信息种类 根据国家环境保护总局颁发的我国 地下水环境监测技术规范 HJ T164 2004 的相关规定 将地下水资源分为公用地下水质监测站 企业用地下水水 质监测站 企业用地下水取水量监测站 地下水水位监测站 地下水质的必检项目包括 PH 水温 电导率 浑浊度 溶解氧等水质指 标 企业用地下水取水量监测既监测企业从地下水抽取的水量 地下水水位监测即实时监测取水点的地下水位的变化 掌握取水高峰期的 地下水位及其升降规律 控防地下水的超采 2 旌阳区地下水资源信息各类遥测站的选定原则及其数量 实时掌握地下水资源量 水资源质量状况 对地下水取水户的水质与水量 及水位进行监测控制 建立地下水管理系统监测网络 掌握地下水水位 及其其 水质 的变化情况 为合理开采城市地下水提供提供科学 准确的数据 旌阳区地下水资源信息遥测站拟建设 黄许自来水厂地下取水的水质的在 线监测 34 个地下水取水户的水量及其地下水位的在线监测站 含德阳市本级 企业用地下水取水量与水位监测站的分布情况如下表 序号取水单位取水点位置在线监测参数所在河流 1 美丰公司八角井镇水位 水量石亭江 2 孝泉钢绳厂孝泉镇水位 水量石亭江 3 纵横纸厂八角井镇水位 水量绵远河 4 剑南春酒厂天元镇水位 水量石亭江 5 润宝染业天元镇水位 水量石亭江 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 23 6 旌兴水务公司天元镇水位 水量石亭江 7 元丰化工天元镇水位 水量石亭江 8 天府纸业孝泉镇水位 水量石亭江 9 孝泉水厂孝泉镇水位 水量石亭江 10 柏隆丝厂柏隆镇水位 水量绵远河 11 黄许九五厂黄许镇水位 水量绵远河 12 黄许轨枕厂黄许镇水位 水量绵远河 13 黄许水泥厂黄许镇水位 水量绵远河 14 黄许自来水厂黄许镇水位 水量 水质绵远河 15 孝感三益物业孝感镇水位 水量绵远河 16 八角钢铁厂八角井镇水位 水量绵远河 17 海宏化工八角井镇水位 水量绵远河 18 瑞麟食品厂八角井镇水位 水量绵远河 19 德新镇新闻纸厂德新镇水位 水量绵远河 20 佳丰化工八角井镇水位 水量绵远河 21 金兔纸业八角井镇水位 水量绵远河 22 扬嘉化工厂八角井镇水位 水量绵远河 23 柏隆水厂柏隆镇水位 水量绵远河 24 和兴水厂和兴镇水位 水量绵远河 25 新中镇茶店水厂新中镇水位 水量凯江 26 双东中心水厂双东镇水位 水量凯江 27 市自来水公司孝感水厂孝感镇水位 水量绵远河 28 市自来水公司北郊水厂市区水位 水量 水质绵远河 29 市自来水公司旌湖水厂市区水位 水量绵远河 30 市自来水公司八角水厂八角井镇水位 水量绵远河 31 二重自来水厂市区水位 水量绵远河 32 东电自来水厂市区水位 水量绵远河 33 东汽自来水厂市区水位 水量绵远河 34 市医院自来水厂市区水位 水量绵远河 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 24 3 2 1 33 2 1 3 水资源信息采集遥测站的分布图水资源信息采集遥测站的分布图 四川省晨光信息自动化工程有限公司 028 85353291 25 3 2 23 2 2 水资源监测系统的通信组网设计水资源监测系统的通信组网设计 1 各类遥测站数据的传输路径 入网节点 网络路由 旌阳区水资源监控中心站通过路由器接入 Internet 并在 Internet 上具 有固定 IP 地址 数据接收工作站接收数据的 TCP UDP 端口映射到路由器的某个 固定端口上 各遥测站配置的 GSM GPRS 通信设备通过 GPRS 网络接入 Internet 与该路由器端口建立连接 与数据接收工作站进行数据通信 自动 上传数据并接收召测命令 数据接收工作站负责遥测站的认证和连接链路的维 持 此方式为遥测站与中心站之间通信的主信道 旌阳区水资源监控中心的数据接收工作站同时连接一部 GSM 通信设备 当 Internet 连接出现问题时可临时以 SMS 短信方式直接与遥测站进行通信 各 遥测站在通过 GPRS 网