亿立能3D智慧水利监控系统能够在三维地理信息GIS系统中实现水位、流量、闸门开度、过水量、水质污染、烟雾等数据的远程监控，并能够将模拟量和开关量通过3D动画的形式表现出来，并将地理信息与监控系统集成进一张总图上，支持KPI指标的“下钻功能”，在调度室可以总体监控整个水利系统的实时情况。亿立能3D智慧水利监控平台能够支持构建C/S+B/S+M/S架构的地理信息系统，同时，能够支持二三维一体化的解决方案，结合用户需求能够开发定制化3D智慧水利监控系统，具备三维展示及相关分析模块，构建基于GIS的水利应用。

一、系统概述

亿立能3D智慧水利监控系统能够在三维地理信息GIS系统中实现水位、流量、闸门开度、过水量、水质污染、烟雾等数据的远程监控，并能够将模拟量和开关量通过3D动画的形式表现出来，并将地理信息与监控系统集成进一张总图上，支持KPI指标的“下钻功能”，在调度室可以总体监控整个水利系统的实时情况。

亿立能3D智慧水利监控平台能够支持构建C/S+B/S+M/S架构的地理信息系统，同时，能够支持二三维一体化的解决方案，结合用户需求能够开发定制化3D智慧水利监控系统，具备三维展示及相关分析模块，构建基于GIS的水利应用。

二、系统功能

三维场景显示

提供交互式海量空间数据可视化，包括矢量数据、卫星影像、航片、DEM、三维模型等。

例如：三维虚拟场景构建高程DEM建议提供30m精度数据，重点枢纽局部使用5m精度数据；影像DOM一般场景使用2.5m精度数据、枢纽等重点场景提供0.5m精度数据。

地图场景交互

提供常用的地图漫游、放大缩小、及视角变化等工具。用户还可以根据自定义路径自动浏览特定场景路线。

空间量测

实现三维直线长度测量、地形起伏线长度量测、高度量测、面积量测、要素对象量测。

属性查询

查询水工建筑物的属性信息，包括工程参数、建筑物基本情况、实地勘察照片等。

实时数据展示

可以动态显示或过程动画显示各类站点的实时监视数据，包括：水位信息、实时降雨、闸门开度、流量信息及分水口过流量等。

空间分析

该模块提供一系列空间分析功能，用户可以以Z维度为基础，进行一些三维空间分析，从而对实际水利业务工作提供相应指导。如下图，系统提供河道淤积量计算功能，通过河道设计数据与实际测量数据及河段的长度计算出指定河段的淤积量（冲刷量）。

提供多种空间分析方法：通视分析、对比分析、剖面分析、填挖方分析、天际线分析等。

三、系统接口

视频接入

视频接入模块，可以实时将固定视频采集设备采集的多路视频信号接入三维系统中，从而实现对现场监控视频的实时接入、显示，对历史视频的查询、点播、回放等需求。

其它系统接入

将来系统可能接入十几甚至更多系统，根据各系统的特点和接入技术的特点，建议其它系统提供硬件以太网接口和软件通讯协议。硬件通信

1.上位机接入：有些子系统比较简单，没有以太网接口，但有上位机，可以在该上位机上增加通讯网卡支持，与附近的交换机进行物理上的网络联接。

2.总线接入： 有些自动化系统不仅没有以太网接口，而且也没有上位机，但该系统支持RS485或现场总线，可以增加一台接口转换设备，通过扩展方式转化成以太网接口与交换机进行物理上的网络联接。

3.自控接入：有些子系统采用PLC或者RTU进行控制，可以对PLC、RTU增加以太网模块，与交换机进行物理上的网络联接。

4.子网络接入：有些子系统已经很成熟，并且自成网络，对外有统一的以太网接口，可以通过此RJ45口与交换机进行物理上的网络联接。

软件通信

由于可能接入系统比较多，本系统可以直接读取其它系统的数据库数据外，对于监控系统本系统支持BACnet、Modbus、OPC、lonwords、SNMP通信方式，建议采用OPC通讯方式以获得数据。OPC有以下优势：

1.   采用标准的Windows体系接口，硬件制造商为其设备提供的接口程序的数量减少到一个，软件制造商也仅需要开发一套通讯接口程序。即有利于软硬件开发商，更有利于最终用户。

2.   OPC规范以OLE/DCOM为技术基础，而OLE/DCOM支持TCP/IP等网络协议，因此可以将各个子系统从物理上分开，分布于网络的不同节点上。

3.   OPC按照面向对象的原则，将一个应用程序（OPC服务器）作为一个对象封装起来，只将接口方法暴露在外面，客户以统一的方式去调用这个方法，从而保证软件对客户的透明性，使得用户完全从低层的开发中脱离出来。

4.   OPC实现了远程调用，使得应用程序的分布与系统硬件的分布无关，便于系统硬件配置，使得系统的应用范围更广。

5.   采用OPC规范，便于系统的组态，将系统复杂性大大简化，可以大大缩短软件开发周期，提高软件运行的可靠性和稳定性，便于系统的升级与维护。

6.   OPC规范了接口函数，不管现场设备以何种形式存在，客户都以统一的方式去访问，从而实现系统的开放性，易于实现与其它系统的接口。

四、系统联动和智能分析

3D智慧水利监控系统将其它系统横向打通，所有信息可以在3D智慧水利监控系统中交互，定制数据关联关系，在系统平台中同步模拟应用系统生成的报警信息， 并以动画的形式传递给用户。如颜色变化、情景动画报警等形式。

智能分析模块是在其它系统的基础上高度整合其它系统信息资源并加以开发利用，实现信息共享和智能管理，有效提升水利工程运用和管理的效率和效能。智能分析模块涵盖水文、水质、水资源、供水、排水、防汛防涝等各个方面。是通过各种监控系统，测量雨量、水位、水量、水质等水利要素，以实现信息智能化识别、定位、跟踪、监控、计算、管理、模拟、预测和管理。

五、应急指挥

应急指挥管理模块，可以实现水利业务中防洪抗旱等相关应急预案的定制、推演、管理等工作。一方面，该工具可以将用户纸质的应急预案三维可视化，提高各级人员对预案的理解；一方面，该工具可以通过标绘工具，配合时间点，自己定制预案，并在三维系统里进行推演，从而以最低的费用定制出最佳的应急方案，以便日后演习使用。