一、方案概述
本方案由福建智研科技打造，依托自研全系列智慧物联网终端产品、核心技术及完善软硬件体系，针对水利行业小型水库、河道、城市水务等场景监测、管理、预警需求，构建感知-传输-平台-应用一体化智慧水利管理体系。融合北斗3代高精度定位、5G/4G/NB-IoT/LoRa多通信技术、AI识别、水文水动力模型等先进技术，实现水利设施实时监测、智能分析、远程控制、精准预警，打造数字化、智能化、立体化水利安全管理模式，为政府部门、水利管理单位提供云到端全流程解决方案，适用于水利水文、水务排水、应急防灾减灾预警等信息化领域。
二、方案核心优势
- 全自研终端产品体系：拥有遥测终端、北斗通信终端等全系列硬件，多项产品通过水利部水文仪器检测认证，支持水文2014、水资源2016标准协议，软硬件深度适配，稳定性强。
- 强大技术研发能力：研发及技术人员占比超60%且均为本科以上学历，核心团队含博士、行业专家，持有多项专利、软件著作权，可实现产品定制化与技术迭代升级。
- 多通信融合保障：整合北斗卫星、5G/4G、NB-IoT、LoRa、有线网络等传输方式，支持“天空地三链路通信”，适配野外高寒、高海拔、无网络等复杂环境，确保数据传输不中断。
- 全场景监测覆盖：可实现雨量、水位、渗压渗流、大坝位移、流量、水质、气象、城市积水等多维度数据采集，兼顾水库、河道、城市水务、下穿隧道等不同应用场景。
- 智能化平台管理：搭建集数据可视化、智能分析、远程运维、分级预警于一体的软件平台，配套手机巡检APP，实现“电脑端+移动端”双端管理，操作便捷，运维效率高。
三、整体架构设计
采用六层架构设计，层层递进、数据互通、功能协同，构建全闭环智慧水利管理体系，各层核心配置与功能如下：
（一）感知层：多维数据采集，全面感知水利状态
作为数据源头，部署多类型智能感知设备，实现水利要素全方位、高精度采集：
- 环境监测类：翻斗式雨量计、雷达水位计、M36J2一体式气象站（风速、风向、温湿度、PM2.5/PM10、气压）
- 工程安全类：渗压计、量水堰计、GNSS位移监测站、压力变送器
- 流量监测类：SLD多普勒流量计、电磁流量计、超声波流量计
- 视频监控类：海康威视摄像机、防溺水枪机、视频球机
- 智能终端类：M21X1-LoRa地埋式积水监测仪、M31Z2-LHW入户报警器、北斗三代终端
- 巡检类：巡检无人机（搭配喊话器、探照灯，支持夜视）
（二）传输层：多链路通信，保障数据稳定传输
整合多种通信技术，按场景灵活适配，实现数据高效稳定传输：
- 卫星通信：北斗三号卫星（短报文通信，适配野外无网络场景）
- 无线通信：5G/4G全网通、NB-IoT、LoRa（适配城市/郊区短距离、低功耗传输）
- 有线通信：有线网络、RJ45网口（适配固定监测站、机房等有网络场景）
（三）数据层：全量数据整合，构建水利数据资源池
对各类采集数据统一存储、整合、管理，形成标准化水利数据资源池，包含基础数据、共享数据、监测数据、业务数据、管理数据、GIS数据、专题数据，建立数据安全保障体系，为上层分析应用提供数据支撑。
（四）平台层：模型驱动，实现数据智能分析
方案核心“大脑”，依托核心算法与模型实现数据深度分析、模拟与预测：
- 基础支撑：安全保障体系、标准规范体系、可视化模型
- 专业模型：水文模型、洪水预报调度模型、水利工程安全模型、水动力模型、泥沙动力学模型、AI识别模型、数字模拟仿真引擎
- 定位能力：北斗3代高精度定位，实现监测点、设备、巡检轨迹精准定位
（五）应用层：全功能模块，覆盖水利管理全流程
基于平台分析结果，搭建多维度应用模块，实现水利管理智能化、自动化：
- 监测类：雨水情监测系统、大坝安全监测系统、视频监控系统
- 控制类：闸门远控系统
- 分析类：数据分析系统、GIS地理信息系统
- 预警类：语音预警系统
- 管理类：智能运维系统、权限控制系统、数据共享服务系统
（六）展示层：多端可视化，实现信息直观呈现
通过数字水库监管平台（PC端）+**手机巡检APP（移动端）**实现数据与功能可视化展示：
- PC端：可视化大屏（监测点分布、降雨等值面、告警信息、实时数据）、实时视频、数据报表、预警信息
- 移动端：实时监测、雨情/水情信息、渗压渗流数据、表面位移数据、智能运维、人工巡检打卡、预警推送
四、核心产品配置
搭载智研科技全系列自研智慧终端产品，按场景精准适配，核心产品及功能如下：
| 产品系列 | 代表产品 | 核心功能与适配场景 |
|---|---|---|
| 遥测终端RTU系列 | M21F-V31/V50/V60X/V85 | 数据采集/上报/远程配置；适配水库/河道/地灾监测，V85支持北斗+4G双链路，适配高寒高海拔场景 |
| 数据采集仪MCU系列 | M21F2-VX/VXG/VXG5 | 振弦/温度采集、雨量/水位采集；适配大坝渗压、位移等工程安全监测 |
| 北斗卫星通信系列 | M20C-V30/V31 | 北斗短报文通信、4G全网通；适配野外无网络场景的数传与设备控制 |
| 智慧终端系列 | M21X1-LoRa积水监测仪 | 地埋式积水监测，续航5年，IP68防护；适配城市内涝、下穿隧道监测 |
| M21X1-5G/4G智能网关 | 多频段通信，远距离数据传输；适配水利监测网络组网 | |
| M31Z2-LHW入户报警器 | 三级语音预警，LoRa/4G通信；适配防汛入户预警 | |
| M36J2一体式气象站 | 多气象要素采集，瑞士进口传感器；适配水利场景环境监测 | |
| 巡检设备系列 | 巡检无人机 | 自动起降、夜视、喊话、探照；适配水库/河道野外巡检与应急警示 |
| 配套外设：雷达水位计、多普勒流量计、翻斗雨量计、智能遥测终端、智慧防汛一体杆、智慧音柱等。 |
五、典型应用场景解决方案
（一）小型水库安全监测与管理
需求痛点
小型水库分布散、管理难度大，雨水情监测不及时、大坝安全隐患无提前预警、人工巡检效率低，汛期易引发溃坝、洪水等灾害。
解决方案
- 感知层：部署雨量计、雷达水位计、GNSS位移监测站、渗压计、视频球机+巡检无人机，实现全要素采集；
- 传输层：采用“北斗三号+4G全网通”双链路，保障野外数据传输不中断；
- 平台应用：搭建数字水库安全监测平台，启用雨水情/大坝安全监测系统、洪水预报调度模型，配套手机巡检APP实现巡检管理；
- 预警控制：部署入户报警器、智慧音柱实现分级语音预警，闸门远控系统实现远程泄洪。
实现效果
实现水库“雨水情监测-大坝安全预警-洪水预报-远程调度-应急预警”全流程智能化管理，提前发现隐患，减少人工投入，提升防汛抗险能力。
（二）城市水务与内涝防治
需求痛点
城市易出现道路/下穿隧道积水、管网压力/流量异常、污水水质超标，突发内涝时积水情况掌握不及时，影响交通与市民安全。
解决方案
- 感知层：部署M21X1-LoRa积水监测仪、管网压力/流量/水质监测仪、一体式气象站、雨量计，实现全方位数据采集；
- 传输层：采用LoRa+4G全网通，适配城市复杂环境数据传输；
- 平台应用：启用城市内涝/管网监测系统，可视化大屏展示积水点、管网运行状态，超阈值自动告警；
- 应急处置：通过巡检无人机喊话/探照、智慧音柱发布预警，联动交通、应急部门处置。
实现效果
实现城市积水、管网运行实时监测与精准预警，提前处置内涝隐患，提升城市水务管理与应急防灾能力。
（三）河道水文监测与防汛
需求痛点
河道水文要素变化快，汛期洪水过境时传统监测数据更新慢，无法为防汛调度提供精准数据支撑。
解决方案
- 感知层：部署雨量计、雷达水位计、多普勒流量计、视频监控，险工险段部署GNSS位移监测站，实现全要素采集；
- 传输层：采用4G/5G全网通+NB-IoT，适配河道沿线分散式监测站部署；
- 平台应用：启用水文/水动力模型、数据分析系统，实现流量/水位分析与洪水预报，数据共享至市/省级水利部门；
- 远程运维：通过智能运维系统实现设备远程配置、升级、故障诊断，减少现场运维工作量。
实现效果
实现河道水文要素实时、精准监测，提升洪水预报准确性与及时性，为防汛调度提供科学依据，保障河道沿线防洪安全。
六、实施与服务保障
（一）实施流程
- 需求调研：了解客户需求、现场环境、现有设施，制定个性化实施方案；
- 产品部署：完成感知/传输设备现场安装、调试与组网；
- 平台搭建：定制化搭建软件平台，配置功能模块、预警阈值、权限管理；
- 联调测试：完成软硬件联调，测试全流程功能；
- 培训交付：提供平台操作、设备运维培训，交付产品与技术文档，完成验收；
- 后期运维：7×24小时技术支持，定期设备巡检、平台升级。
（二）服务保障
- 技术支持：组建专业团队，提供电话、远程、现场三级技术支持，及时解决问题；
- 运维服务：产品终身维护，定期巡检、校准，确保设备正常运行；
- 产品升级：根据行业标准与客户需求，提供平台与产品免费升级服务；
- 定制化服务：依托研发能力，提供产品、平台功能定制化开发服务。
七、成功案例参考
方案已在全国多城市落地，典型案例包括：
1.广州智慧城市项目：部署道路/城市内涝积水监测站、河道水位监测站、管网压力流量监测站，实现城市水务与内涝防治智能化监测；
2.宿州智慧城市项目：搭建管网/下穿隧道监测站、城市雨量监测站、污水水质监测站，提升城市供排水与防汛管理能力；
3.珠海/九江/台江区项目：部署积水监测站、河道监测站等设备，实现区域水利、水务要素实时监测与预警，获当地水利管理部门高度认可。
