一种生态流量监测评价预警系统的制作方法

1.本发明涉及生态流量监测技术领域，特别涉及一种生态流量监测评价预警系统。


背景技术：

2.河湖生态流量是维护河湖生态健康、建设“幸福河”的重要内容。是实现人民幸福、河湖健康、人水和谐的量化指标之一。河湖生态流量管控是生态文明建设战略的重要任务，是建设造福人民的幸福河的重要基础，是推进水治理体系和治理能力现代化的重要举措，是保障高质量发展的重要方面。为保障河湖生态流量(水量)，加强生态水量监管，推进生态文明建设和高质量发展，需要进行对主要河流的主要控制断面的生态流量监测。
3.现有技术的不足之处在于，现有的监测手段难以满足生态流量管控要求，河湖生态流量保障目标对应的流量较小，依靠常规的水文测验方式是无法测量的，难以监测和管控。水资源监测时效性差，目前水位、雨量基本实现了在线监测，而流量监测方面，虽有部分有条件的站点实现了软在线，但大部分国家基本站、中小河流水文站还是采用传统的监测方式，水资源专用站点流量采用巡测方式，水资源量监测的时效性较差。数据资料未实现完全共享，目前流域内水文水资源监测信息隶属不同管理部门，部门之间监测数据尚不能实现完全共享，对生态流量监控也带来影响。


技术实现要素：

4.本发明的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种生态流量监测评价预警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.一种生态流量监测评价预警系统，所述生态流量监测评价预警系统采用soa体系架构，其中技术框架包括运行环境层、数据库层、平台支撑层，以及具有移动端的界面集成层；
6.所述运行环境层用于通过业务应用门户服务器、地图gis服务器，以及负载均衡设备进行各类型数据库的布置，并提供统一的技术架构和运行环境；
7.所述数据库层用于对生态流量数据库、取用水数据库，以及水资源业务数据库的数据进行统一存储与管理；
8.所述平台支撑层通过设置地图服务支撑层、综合展示服务支撑层，以及基础组件，对界面集成层进行技术支撑；
9.所述界面集成层用于构建生态流量监测评价预警系统的多类型应用，以及与用户进行多方向信息交互；
10.所述生态流量监测评价预警系统包括地图实时监测模块、基础信息管理模块、监测点数据填报模块、生态流量计算模块、报表统计模块、大数据综合展示模块，以及统一登录模块；
11.地图实时监测模块，用于监测地图若干个监测断面，其中监测断面包括考核断面和非考核断面；
12.生态流量站点预警模块，用于根据地图展示的断面监测站点进行实时预警，且当生态流量站点的流量数据低于预警阈值时，进行地图断面闪烁预警并发送生态流量(水位)预警短信，双击控制断面或考核断面时，地图上会只显示和该断面相关的管理断面和补水断面，同时以不同的站点图标表示；
13.基础信息管理模块，用于站点基础信息和监测断面信息的录入修改及展示功能；
14.监测点数据填报模块，用于导入监测数据，进行生态流量监测信息在线填报，且预设自动填报接口；
15.生态流量计算模块，用于对日、旬、月、年平均流量、水量和达标率的计算，自动标示不达标的数据，并自动生成流量过程线进行展示；
16.报表统计模块，用于对日、旬、月、季度，以及年报表的统计，并能够导出打印；
17.大数据综合展示模块，用于提供大数据可视化监控界面，并根据大数据分析监控生态流量监测评价预警系统的站点故障信息以及服务器监控信息；
18.统一登录模块，用于实现多平台用户的连接，以及保持用户信息的实时同步。
19.作为本发明的进一步的方案：所述监测断面的基本信息包括河流名称、站名、断面类型、最小生态流量指标、蓝色预警值、橙色预警值、黄色预警值、基面名称、基面高程、断面位置，以及站址。
20.作为本发明的进一步的方案：所述地图实时监测模块设置有gis地图功能模块，用于监测断面的定位、数据的gis查询及控制指标显示功能，且能够流量实时在线展示。
21.作为本发明的进一步的方案：所述生态流量监测评价预警系统设置有用于展示生态流量信息的移动端app模块。
22.作为本发明的进一步的方案：所述技术框架采用组件式开发技术，基于webservice、xml，以及json松耦合的通讯技术组合独立的业务组件形成业务系统。
23.作为本发明的进一步的方案：数据处理技术采用的是采用元数据、数据映射，以及xml数据库的数据处理技术。
24.一种生态流量监控服务终端，所述生态流量监控服务终端至少布置上述任意一项所述的生态流量监测评价预警系统。
25.一种计算机程序，所述计算机程序实现上述任意一项所述生态流量监测评价预警系统的功能。
26.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如上述任意一项所述生态流量监测评价预警系统的功能。
27.与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：
28.通过采用上述的技术方案，通过采用soa技术体系架构进行生态流量监测评价预警系统的设计布置，系统包括地图实时监测模块、生态流量站点预警模块、基础信息管理模块、监测点数据填报模块、生态流量计算模块、报表统计模块、大数据综合展示模块，以及统一登录模块。主要实现生态流量监测站的基础信息和监测信息的管理功能，为今后生态流量调度、监测评价积累数据，提供技术支撑。在发生生态流量断面监测点的流量数据发生异常时，进行实时预警并发送预警短信。
附图说明
29.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述：
30.图1为本技术公开的一些实施例的生态流量监测评价预警系统的总体框架图；
31.图2为本技术公开的一些实施例的生态流量监测评价预警系统的功能示意图；
32.图3为本技术公开的一些实施例的系统的生态流量地图；
33.图4为本技术公开的一些实施例的水位流量过程线示意图。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.本发明实施例中，基于淮河干流、颍河、涡河、浍河、沱河、淠河、史河、杭埠河、窑河、巢湖、滁河、皖河、秋浦河、漳河、青弋江、水阳江、扬之水、新安江等18条重点河湖设计的生态流量监测评价预警系统进行本发明的技术说明。
36.请参考图1和图2，本发明实施例中，一种生态流量监测评价预警系统，所述生态流量监测评价预警系统采用soa体系架构，其中技术框架包括运行环境层、数据库层、平台支撑层，以及具有移动端的界面集成层；
37.具体的，本系统的技术路线的选择上，均采用了较成熟的.net html5开发技术，符合soa体系架构的设计思想。
38.所述运行环境层用于通过业务应用门户服务器、地图gis服务器，以及负载均衡设备进行各类型数据库的布置，并提供统一的技术架构和运行环境；
39.所述数据库层用于对生态流量数据库、取用水数据库，以及水资源业务数据库的数据进行统一存储与管理；
40.具体的，通过流量监测站、水位监测站、雨量监测站，以及视频监测站采集动态监测数据，并存储于相应的数据库中；
41.所述数据库层包括数据资源层，以及数据服务层；
42.所述数据资源层用于对生态流量数据库、取用水数据库，以及水资源业务数据库的数据进行统一存储与管理；
43.所述数据服务层为水资源应用系统建设提供通用应用服务和集成服务，为资源整合和信息共享提供运行平台。主要由各类商用支撑软件和开发类通用支撑软件共同组成，主要包括统一接口服务、统一用户服务平台、统一应用管理平台、统一ai能力平台，主要开放各类数据服务的接口、满足各系统的服务接口需求并为基础组件提供能力分析。
44.所述平台支撑层通过设置地图服务支撑层、综合展示服务支撑层，以及基础组件，对界面集成层进行技术支撑；
45.其中，地图服务支撑层包括gis支撑、基础图层服务、业务图层叠加、监测数据图层叠加、数据共享服务以及统一用户支撑服务。
46.综合展示服务支持层包括各子系统的功能服务支撑。
47.基础组件主要包含注册中心、配置中心、分布式搜索、负载均衡、日志中间件、db中
间件及定时任务等。
48.所述界面集成层用于构建生态流量监测评价预警系统的多类型应用，以及与用户进行多方向信息交互；
49.所述界面集成层包括业务应用层和应用交互层；
50.业务应用层是系统应用的核心，构建水资源平台中的统一登录、监控中心、移动app、微信公众号、后台管理、ai分析、运维平台等应用。为各级领导、各部门和社会提供及时、准确、全面的动态信息，满足科学研究和社会公众对水资源监测信息服务系统的基本需求，为优化配置、科学管理水资源，为资源可持续利用和国家重大战略决策提供基础支撑。
51.所述应用交互层用于与用户进行多方向信息交互；
52.应用交互层直接与用户交互的层面，主要包括面向省、市、县、灌区用户以及水资源业务人员的水资源业务门户和面向社会公众的水资源服务门户。
53.所述生态流量监测评价预警系统包括地图实时监测模块、生态流量站点预警模块、基础信息管理模块、监测点数据填报模块、生态流量计算模块、报表统计模块、大数据综合展示模块，以及统一登录模块；
54.地图实时监测模块，用于监测地图若干个监测断面，其中监测断面包括考核断面和非考核断面；具体的，地图上一共加载30多个监测断面，鼠标放在断面位置即可显示具体断面信息，如有断面流量低于最小生态流量指标，站点立即闪烁预警。如图3所示，在地图上按不同的图层进行展示。
55.如图4所示，点击断面后，则显示出相应的水位和流量过程线。
56.生态流量站点预警模块，用于根据地图展示的断面监测站点进行实时预警，且当生态流量站点的流量数据低于预警阈值时，进行地图断面闪烁预警并发送水情预警短信；
57.具体实施例中，在系统的地图上叠加并展示河湖生态流量30多个监测断面监测站点的分布，实时监控并预警生态流量站点。
58.当流量数据低于设置的预警阈值时，站点会进行闪烁报警。同时双击控制断面或考核断面时，地图上会只显示和该断面相关的管理断面和补水断面，同时以不同的站点图标表示，方便查看。同时，在发生闪烁预警时，系统会自动编辑预警短信发送至系统预设管理员，信息内容为“【生态流量监测预警】温馨提示:根据系统监测数据，(河流名称)(断面名称)断面流量(水位)已达到(某某颜色)预警，请根据相关方案采取相应措施。”59.本实施例中，以一个断面为例，当断面日均流量小于等于a立方米每秒，省水利厅发布蓝色预警；当小于等于b立方米每秒，省水利厅发布橙色预警；当小于c立方米每秒，省水利厅发布红色预警。具体的，a、b、c数据参数根据具体的断面生态流量指标进行确定。
60.基础信息管理模块，用于站点基础信息和监测断面信息的录入修改及展示功能；
61.具体的录入修改及展示功能为：
62.新增断面：
63.(1)在新增断面填写站码后，系统会自动进行判断，如果添加的站码为水情库里已有的站码，则在填写站码时，系统会自动加上站点的经纬度信息，无需手工填写，做到一数一源。
64.(2)添加站点基本信息时，如果勾选该站为考核断面，则出现管理断面和补水断面的下拉框，可以配置该考核断面的管理断面和补水断面(可以多选)。
65.(3)建立生态流量站码和水情站码之间的关联。
66.编辑断面：
67.点击列表的右边的编辑列里面的编辑按钮，可以对断面类型、站名、最小生态流量指标、河流、断面位置信息、是否为考核断面、关联水情站码、关联管理断面、关联补水断面等信息进行修改。
68.删除断面:
69.点击列表的右边的编辑列里面的删除按钮，可以删除该断面信息。在点击删除按钮时，会弹出删除确认界面。点击确认按钮后，则从数据库中删除该断面信息。
70.断面列表：
71.系统增加了史河、淠河、涡河、杭埠河等水系的生态流量站点，实现每条河流的基础信息管理、监测数据填报、生态流量计算、报表统计等功能。新增四条河流上的监控站点(15监测断面)，加上已做好的颍河(5个监测断面)的一共20多个监测断面。
72.监测点数据填报模块，用于导入监测数据，进行生态流量监测信息在线填报，且预设自动填报接口；
73.具体监测点的数据填报功能为：
74.断面水位流量：
75.数据展示：根据选择的日期、河流名称、站点然后点击查询按钮，可查询该站点的相关数据，如果该站点的站点类型是河道站，则列表就会展示日期、平均水位、平均流量、平均过水量等信息，如果该站点的站点类型是河道站，则列表就会展示日期、闸上日平均水位、闸下日平均水位、水位差、开闸次数、闸室宽、日开闸水量、船闸流量、测流断面流量、断面合成流量、断面日过水量等信息。
76.数据导入：点击导入按钮就会弹出窗体、然后根据弹出的窗体选择根据模板填好的excel文件数据，然后点击打开按钮，数据就可以导入到数据库中。
77.数据新增：点击新增按钮，可以新增一条数据，输入日期、平均水位、平均流量、平均过水量等信息，然后点击保存即可。
78.数据删除：每月数据都可以删除，同时在点击删除按钮时，会有相应的提示框，再次点击确定后，数据才可删除。
79.生态流量计算模块，用于对日、旬、月、年平均流量、水量和达标率的计算，自动标示不达标的数据，并自动生成流量过程线进行展示；
80.报表统计模块，用于对日、旬、月、季度，以及年报表的统计，并能够导出打印；
81.大数据综合展示模块，用于提供大数据可视化监控界面，并根据大数据分析监控生态流量监测评价预警系统的站点故障信息以及服务器监控信息；
82.具体实施方式中，本系统每月自动生成安徽省河湖生态流量月报，通报各断面旬、月生态流量监测数据，并对当月流量达标情况进行分析评价。
83.统一登录模块，用于实现多平台用户的连接，以及保持用户信息的实时同步。
84.具体的，本系统的登录平台能够和省局开发的统一登录平台进行无缝衔接，通过省统一登录平台可直接登录水资源平台，同时水资源平台上的用户信息和省统一登录平台上的用户信息保持实时同步。
85.具体实施方式中，以列表的形式显示展示断面的基本信息，所述监测断面的基本
信息包括河流名称、站名、断面类型、最小生态流量指标、蓝色预警值、橙色预警值、黄色预警值、基面名称、基面高程、断面位置，以及站址。
86.具体实施方式中，所述地图实时监测模块设置有gis地图功能模块，用于监测断面的定位、数据的gis查询及控制指标显示功能，且能够流量实时在线展示。
87.具体实施方式中，所述生态流量监测评价预警系统设置有用于展示生态流量信息的移动端app模块。本实施例中，是基于html5开发的移动端的网页app拥有更短的启动时间，更快的联网速度，html5为网页应用开发者提供了更多功能上的优化选择，带来了更多体验功能。
88.具体实施方式中，所述技术框架采用组件式开发技术，基于webservice、xml，以及json松耦合的通讯技术组合独立的业务组件形成业务系统。
89.具体实施方式中，数据处理技术采用的是采用元数据、数据映射，以及xml数据库的数据处理技术。
90.具体的，在技术体系中采用了webapi、ajax、html5及持久层框架等核心技术，在保证技术先进性的同时兼顾了技术的实用性。同时，采用组件式开发技术，使彼此独立的业务组件通过webservice、xml、json等松耦合的通讯方式组织在一起形成完整的业务系统。采用数据访问对象(data access object)来实现对数据库的存取，采用异步任务来处理长时间请求，采用o.r mapping技术保证公共数据库的可扩展性，采用json、xml、webservice作为数据发布标准，采用元数据、数据映射、xml数据库等技术实现数据处理。
91.一种生态流量监控服务终端，所述生态流量监控服务终端至少布置上述任意一项所述的生态流量监测评价预警系统。
92.一种计算机程序，所述计算机程序实现上述任意一项所述生态流量监测评价预警系统的功能。
93.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如上述任意一项所述生态流量监测评价预警系统的功能。
94.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定，均应包含在本发明的保护范围之内。