Solutions de surveillance hydrologique

I. Présentation de la solution de surveillance hydrologique

Cette solution de surveillance hydrologique vise à assurer la surveillance et la collecte en temps réel des données relatives au niveau, au débit, à la qualité de l'eau et à d'autres paramètres hydrologiques des rivières, lacs, réservoirs et autres plans d'eau, en intégrant des capteurs avancés, des technologies d'acquisition, de transmission et de traitement des données IoT. Ce programme fournira une base scientifique et une aide à la décision pour la gestion des ressources en eau, la prévention des inondations et des sécheresses, la planification et la conception de projets de conservation de l'eau, la protection de la qualité de l'eau, etc.

Équipements et capteurs de surveillance hydrologique

1. Équipement de surveillance hydrologique

(1) Collecteur de données : utilisé pour la collecte en temps réel de données de capteurs, avec des fonctions de stockage, de traitement et de transmission de données.

(2) Terminal de télémétrie : réalisez la transmission de données à distance, envoyez les données du collecteur au centre de surveillance.

(3) Panneau solaire et batterie : fournissent une alimentation électrique stable pour l'équipement de surveillance.

(4) Boîtier de protection : utilisé pour protéger l'équipement des environnements difficiles.

2. Capteurs de surveillance hydrologique

(1) Capteurs de niveau d'eau : utilisés pour mesurer les variations du niveau d'eau dans les plans d'eau, tels que les niveleurs à flotteur, les niveleurs à ultrasons, etc. Installés dans les rivières, les lacs et les réservoirs, ils mesurent en temps réel les variations du niveau d'eau et permettent d'alerter rapidement en cas de risque d'inondation.

(2) Débitmètres et tachymètres : utilisés pour mesurer la vitesse et le volume de l'eau, notamment les débitmètres, les tachymètres, etc. Ils permettent de calculer la vitesse et le volume de l'eau et d'évaluer l'état du débit du plan d'eau.

(3) Capteurs de précipitations : Utilisés pour mesurer la quantité et l'intensité des précipitations, notamment les pluviomètres piézoélectriques , les pluviomètres à augets basculants , etc. Ces appareils peuvent surveiller les précipitations en temps réel et fournir des alertes précoces pour la prévention des inondations et des sécheresses.

(4) Capteurs de qualité de l'eau : surveillance de la valeur du pH, de l'oxygène dissous, de la turbidité, de l'azote ammoniacal, des métaux lourds, etc., pour garantir la sécurité de la qualité de l'eau.

(5) Capteurs météorologiques : surveillance de la température, de l'humidité, de la vitesse du vent, de la direction du vent et des précipitations, fournissant une base de données météorologiques pour prédire les événements hydrologiques.

Dans le système de surveillance hydrologique, comment les données sont-elles transmises au centre de la plateforme cloud en temps réel ?

Le processus de transmission de données en temps réel vers le centre de la plate-forme cloud comprend généralement les étapes suivantes :

1. Collecte de données par capteur : des capteurs (tels que des capteurs de niveau d'eau, de débit, de qualité de l'eau) répartis dans chaque point de surveillance collectent des données en continu.

2. Traitement des données sur site : Le boîtier de commande intelligent ou l'unité d'acquisition de données effectue un traitement préliminaire sur les données brutes, qui peut inclure le filtrage, l'étalonnage et d'autres opérations.

3. Transmission des données :

   - Transmission filaire : les données sont transmises directement à la plateforme cloud via un réseau filaire (par exemple Ethernet).

   - Transmission sans fil : envoyer des données à la plateforme cloud via une technologie de communication sans fil (par exemple GPRS/3G/4G/5G, Wi-Fi, communication par satellite).

4. Réception et traitement de la plateforme cloud : après avoir reçu les données, la plateforme cloud stocke, analyse et génère des rapports de visualisation ou déclenche des mécanismes d'alerte précoce via des modèles algorithmiques.

5. Affichage et analyse des données : la plate-forme cloud affiche les données aux utilisateurs via des pages Web ou des applications mobiles et fournit des outils d'analyse de données permettant aux utilisateurs d'effectuer une analyse approfondie.

6. Garantie de transmission sécurisée : la technologie de cryptage est utilisée lors de la transmission des données pour garantir la sécurité des données et la protection de la confidentialité.

Rôle et valeur du programme de surveillance hydrologique

Amélioration de la gestion des ressources en eau : grâce à la surveillance en temps réel du niveau d'eau, du débit et d'autres éléments hydrologiques, elle fournit une base scientifique aux départements de gestion des ressources en eau et réalise une allocation et une planification rationnelles des ressources en eau.

Alerte précoce pour la prévention des inondations et la lutte contre la sécheresse : surveillance en temps réel du niveau d'eau, des précipitations et d'autres éléments hydrologiques et météorologiques, compréhension rapide de la tendance de développement des inondations ou des sécheresses, pour fournir des informations d'alerte précoce pour la prévention des inondations et la lutte contre la sécheresse afin de réduire les pertes dues aux catastrophes.

Protection de la qualité de l'eau : grâce à la surveillance des paramètres de qualité de l'eau, à la détection rapide des problèmes de qualité de l'eau, à la fourniture d'une base scientifique pour la protection et l'amélioration de la qualité de l'eau et à la sauvegarde de la sécurité de l'eau potable et de la santé écologique.

Planification et conception de projets de conservation de l'eau : fournir un support de données important et une base de prise de décision pour la planification, la conception, la construction et l'exploitation de projets de conservation de l'eau, et améliorer la prévention des inondations et des sécheresses ainsi que la capacité d'irrigation et d'approvisionnement en eau des projets de conservation de l'eau.

Recherche et protection écologiques : données à long terme pour soutenir la recherche scientifique sur les écosystèmes aquatiques et protéger la biodiversité.

Scénarios d'application du programme de surveillance hydrologique

Gestion des ressources en eau : utilisation des données de surveillance hydrologique, allocation des ressources en eau, planification et travaux de protection pour parvenir à une utilisation durable des ressources en eau.

Contrôle des inondations et lutte contre la sécheresse : Dans le cadre des travaux de contrôle des inondations et de lutte contre la sécheresse, la surveillance en temps réel du niveau d'eau, des précipitations et d'autres éléments hydrologiques est assurée, afin de fournir un support de données aux services décisionnels pour les aider à développer des mesures scientifiques et raisonnables de contrôle des inondations et de lutte contre la sécheresse.

Projet de conservation de l'eau : fournir un support de données pour la planification, la conception, la construction et l'exploitation de projets de conservation de l'eau, et améliorer la lutte contre les inondations et la résistance à la sécheresse ainsi que la capacité d'irrigation et d'approvisionnement en eau des projets de conservation de l'eau.

Surveillance de la qualité de l'eau : pour les travaux de surveillance de la qualité de l'eau, le test de la composition chimique de l'eau, des solides en suspension et d'autres indicateurs, afin de protéger la sécurité de l'eau potable et la santé écologique.

Rivières et lacs : pour surveiller les variations du niveau d’eau, prévenir les inondations et protéger la sécurité des résidents côtiers.

Réservoirs et barrages : Assurent un stockage sûr de l’eau, une répartition rationnelle et protègent les besoins en irrigation et en production d’électricité.

Cycle de mise en œuvre du programme de surveillance hydrologique :

Le cycle de mise en œuvre du programme de surveillance hydrologique sera influencé par divers facteurs, notamment l'ampleur et la complexité du programme, le temps d'acquisition et d'installation des équipements requis, le choix et la construction des stations de surveillance, la construction et la mise au point de la plateforme de données, la formation du personnel et le support technique. Il est donc difficile de donner un cycle de mise en œuvre précis. Cependant, vous pouvez vous référer aux étapes suivantes pour une estimation approximative du cycle de mise en œuvre :

1. Analyse de la demande et conception du programme :

Cette étape nécessite une analyse approfondie des besoins de surveillance afin de clarifier les objectifs de surveillance, les éléments de surveillance, la disposition de la station de surveillance, etc.

Selon les résultats de l’analyse de la demande, concevez un programme détaillé de surveillance hydrologique, comprenant la sélection des équipements, les méthodes de transmission des données, les méthodes de traitement et d’analyse des données.

La durée de cette étape varie généralement de quelques semaines à plusieurs mois, selon la complexité de la demande et le degré de détail du programme.

2. Acquisition et installation des équipements :

Procurer les capteurs, les collecteurs de données, les équipements de transmission de données, etc. nécessaires conformément à la conception du programme.

Installation et mise en service de l'équipement sur les sites de surveillance sélectionnés pour garantir que l'équipement peut fonctionner correctement et collecter des données avec précision.

Le temps nécessaire à cette phase dépend du cycle d’approvisionnement des équipements, de la complexité de l’installation et de la mise en service, ainsi que du nombre et de la répartition des stations de surveillance.

3. Construction et mise en service de la plateforme de données :

Construire une plateforme de réception, de stockage, de traitement et d'analyse de données, comprenant une base de données, un logiciel de traitement de données, des outils d'analyse de données, etc.

Testez et déboguez la plate-forme de données pour vous assurer qu'elle peut recevoir et traiter avec précision les données des stations de surveillance.

Le temps de cette étape dépend de la complexité de la plateforme de données, du cycle de développement et de l’avancement du débogage.

4. Formation du personnel et support technique :

Former le personnel de surveillance des trains à l’utilisation des équipements, à la collecte et au traitement des données.

Fournir un support technique et des services de maintenance pour garantir que le programme de surveillance puisse fonctionner de manière stable pendant une longue période.

La durée de cette étape dépend de la complexité du contenu de la formation et du degré de demande de support technique.

En résumé, le cycle de mise en œuvre d'un programme de surveillance hydrologique s'étend généralement de quelques mois à un an, selon l'ampleur et la complexité du programme, ainsi que divers facteurs intervenant dans son exécution. Durant cette période, une attention particulière doit être portée à l'avancement et à la qualité afin de garantir que le programme progresse conformément au calendrier et aux objectifs prévus. Parallèlement, il est également nécessaire de maintenir une communication et une coopération étroites avec les services et le personnel concernés afin de promouvoir conjointement la bonne mise en œuvre de la surveillance hydrologique.

En résumé, ce programme de surveillance hydrologique permet la surveillance et la collecte de données en temps réel sur les éléments hydrologiques des plans d'eau grâce à l'intégration de capteurs avancés, de technologies d'acquisition, de transmission et de traitement de données et de plateformes IoT. Il fournit une base scientifique et une aide à la décision dans les domaines de la gestion des ressources en eau, de la prévention des inondations et des sécheresses, de la planification et de la conception de projets de conservation de l'eau, et de la protection de la qualité de l'eau, et offre de vastes perspectives d'application et une valeur sociale importante. La promotion et l'application des technologies de surveillance hydrologique permettent de renforcer la collecte, le traitement et l'exploitation des données hydrologiques, d'améliorer l'efficacité opérationnelle et le niveau de gestion des projets de conservation de l'eau, de garantir la sécurité des personnes et des biens, ainsi que la stabilité sociale, et de promouvoir l'utilisation durable des ressources en eau et la protection de l'environnement aquatique.