一、方案背景
随着我国城市规模化的扩张，城市水系统面积萎缩，水生态系统衰退，水环境质量恶化，河道淤塞甚至被侵占为建筑用地等问题日益凸显，河湖水系连通在城市河道治理中占据举足轻重的位置。水系连通及水美乡村建设项目，是水利部、财政部为解决农村水系存在的淤塞萎缩、水污染严重、水生态恶化等突出问题，为恢复河湖功能、改善人居环境而启动的农村水系综合整治试点工作。县域经济发展中，农村水利建设是乡村振兴的重要基础，水系连通及水美乡村建设是当前农村水利建设的重点。它不仅关系到保障农业生产的高质量发展，还关系到农村的生态文明建设和农民生活质量的不断提高。通过水系连通及水美乡村建设，可以逐步形成水清岸绿、风景优美、人水和谐的乡村新面貌、经济、生态、社会效益显著。因此稳步推进水系连通及水美乡村建设工作,充分发挥水利在乡村振兴战略和解决“三农”问题中的重要作用十分必要。
二、系统组成
江河湖库水系连通及水美乡村监测系统主要利用物联网综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器间的协作，实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，通过嵌入式系统对信息进行处理，并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知的信息传送到用户终端。物联网的架构可分为三层：感知层、网络层和应用层，其感知层以传感器、遥测终端、传感器网络等为主实现“物”的识别；网络层主要通过现有无线4G/5G网络，实现对感知层获取的信息进行传输和计算；应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，与行业需求结合实现行业的智能化。
感知层：实时感应水系连通及水美乡村监测参数传感器的状态，如地水系水位、降雨量、土壤含水量、水位变化、水系连通、雨情等前端感知设备；
网络层：支持数据通信，可上、下双向通讯，支持无线蜂窝网络、短信、北斗、PSTN、超短波、ZigBee等通信方式。感应设备M21F2可通过监测预警平台的通讯方式，上行发送至监测控制中心平台。
平台层：整合各层设备和系统功能，通过信号的连接，下发平台对前端感应器的命令，上传监测数据的采集、处理、存储和分析，实时联动前端各大监控设备。
应用层：开启信息发布途径，实时展示信息数据和预警信息。
三、系统功能
●24小时实时监测：通过对水系连通、河道清障、清淤疏浚、岸坡整治、水源涵养与水土保持、河湖管护等实时在线监测，实时掌握边坡的结构变化。
●报表推送：监测结果实时显示发布，定期将监测报表推送给用户。
●多重分级预警：建立三级报警机制，当检测数据异常时，第一时间以短信、传真、广播等形式通知用户，实现综合预警功能。
●应急预案处理：从专家系统中直接提取相应处理方法，及时采取人员介入、采取相关等措施，将安全隐患消除在萌芽状态。
●结构趋势分析：通过对水系连通及水美乡村监测系统数据分析与安全评价，可实现结构稳定性趋势分析。
●历史资料存储：监测数据的存储，为今后同类工程设计、施工提供类比依据。
四、系统特点
●一体式立杆设计，可实现前端站点的快速调试与部署。
●采用多种终端进行多种监测，测量精度高，抗干扰能力强。
●采用无线传输方式，突破地域限制，适应性强。
●基于自主研发的无线RTU产品，可远程对设备进行调试维护。
●基于B/S架构的系统平台，可快速方便的对系统进行访问。
●专属客户端支持用户随时随地查看当前设备状态。
●采用防雷、防雨、防潮、输入信号隔离等多项措施，确保设备安全、性能稳定可靠。
●兼容性强，兼容各种类型的水位、雨量、位移等计量仪表或传感器。
●超低功耗，核心设备选用2G/3G/4G低功耗测控终端，平均工作电流仅10mA，大大降低太阳能供电设备成本和施工难度。
五、系统意义
江河湖库水系连通及水美乡村在线监测系统方案可以有效对江河湖库进行全天候实时监测，实时掌握上江河湖库水流水质、河道清障、清淤疏浚、岸坡整治、水源涵养与水土保持、河湖管护等进行连续实时监测情况，如有险情，第一时间采取应对措施，同时可以利用江河湖库大数据、气象数据对汛期江河湖库进行预测，提前做好相关部署，对当地水质监测防洪减灾工作的有序进行，实现信息互联互通实现河湖水系连通工程的统一管理、统一调度等具有重大的意义。
