水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

黃海軍/寧夏水利廳固海揚(yáng)水管理處

水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用

黃海軍/寧夏水利廳固海揚(yáng)水管理處

我國是一個(gè)水資源緊缺的國家，近幾年我國洪澇災(zāi)害頻發(fā)使得我們不得不提高對(duì)水資源的利用。而水閘和泵站是重要的水利措施，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，水閘泵站也逐漸的實(shí)現(xiàn)了信息化和自動(dòng)化管理，水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用意義重大，尤其是處于偏遠(yuǎn)地區(qū)且交通和通信條件的區(qū)域內(nèi)，其建設(shè)和應(yīng)用能極大的提升水閘泵站的管理效率，保障水利工程的對(duì)水資源的現(xiàn)代化配置、調(diào)動(dòng)和管理，

水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；現(xiàn)代化管理；遠(yuǎn)程監(jiān)控

1 水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要建設(shè)內(nèi)容

水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要包含了三個(gè)部分，分別是區(qū)域水閘泵站監(jiān)測(cè)中心、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、水閘泵站現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控點(diǎn)。水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)主要目的是實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)水閘泵站的自動(dòng)化調(diào)度，整個(gè)系統(tǒng)將覆蓋區(qū)域內(nèi)多個(gè)泵站并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)河水位、電源運(yùn)行、檢測(cè)點(diǎn)、閘門運(yùn)行等的控制，系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容有：

1.1 水閘泵站現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的主要作用是通過傳感器來檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的內(nèi)外河水位、現(xiàn)場(chǎng)傳感器、水閘泵站工作狀態(tài)的搜集，通過上層的通訊設(shè)備將傳感器感應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綑z測(cè)中心，并且可以連接現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)點(diǎn)的報(bào)警裝置，有效的檢測(cè)險(xiǎn)情以及檢測(cè)點(diǎn)的故障。現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)點(diǎn)核心設(shè)備是閘門開度儀、水泵保護(hù)傳感器、超聲波液位計(jì)等多種類型的傳感器，并輔助相關(guān)的控制模塊、儲(chǔ)存模塊、微型處理器、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)通信模塊等，建設(shè)重點(diǎn)是前期各個(gè)模組和傳感器的安裝和調(diào)試。

1.2 網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制的重要連接紐帶，一般采用的是CDMA或者GPRS的無限數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通信制式，并通過RS-485總線實(shí)現(xiàn)傳感器與檢測(cè)終端之間的連接，從而組成了下場(chǎng)檢測(cè)系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)采集到的模擬量、開關(guān)量、繼電保護(hù)和報(bào)警信號(hào)等通過無線通信模塊傳輸?shù)綑z測(cè)和控制中心中，有的水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中設(shè)置了多層級(jí)的檢測(cè)中心點(diǎn)，主要原因?yàn)閰^(qū)域覆蓋面積更廣，控制和調(diào)度動(dòng)作更加復(fù)雜。

1.3 區(qū)域水閘泵站監(jiān)測(cè)中心

控制中心是水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的大腦，由數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)、主控制室計(jì)算機(jī)群組、服務(wù)器等構(gòu)成。監(jiān)測(cè)中心主要實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、處理以及顯示，通過繪制多種數(shù)據(jù)的曲線和表格等，而工作人員通過研究以及實(shí)時(shí)監(jiān)控相關(guān)的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)險(xiǎn)情預(yù)警，同時(shí)能夠通過控制中心實(shí)現(xiàn)水站泵站的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2 水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 引清調(diào)水農(nóng)業(yè)灌溉

對(duì)于大部分患者可采用腰硬聯(lián)合麻醉，相較于全麻，腰麻術(shù)后恢復(fù)快，術(shù)后出現(xiàn)頭痛、惡心嘔吐等情況少，尤其對(duì)于老年患者，術(shù)后很少出現(xiàn)譫妄情況。對(duì)于有腰椎間盤突出、脊柱側(cè)彎患者，可行坐骨神經(jīng)阻滯麻醉。患者取仰臥位，跖屈踝關(guān)節(jié)，使手術(shù)視野更廣，便于術(shù)者術(shù)中操作。

通過水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)河水位、水閘泵站等的控制和檢測(cè)，并能夠在緊急情況下實(shí)現(xiàn)抗災(zāi)減災(zāi)的指揮和調(diào)度。通過檢測(cè)點(diǎn)反饋的數(shù)據(jù)，能夠準(zhǔn)確的分析區(qū)域內(nèi)各個(gè)地點(diǎn)的旱情和水情，從而檢測(cè)各個(gè)閘站的搶險(xiǎn)情況給予及時(shí)的處理指揮。另外水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)置不僅僅能實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)水情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還能夠通過遠(yuǎn)程的自動(dòng)檢測(cè)完成綜合調(diào)水通過實(shí)時(shí)控制閘門的開啟和關(guān)閉實(shí)現(xiàn)水流的控制和調(diào)節(jié)，達(dá)到改善水環(huán)境、引流灌溉等抗旱救災(zāi)的目的。同時(shí)通過縱向分析多年的河流數(shù)據(jù)，結(jié)合水利數(shù)學(xué)模型制定合理的引水灌溉方案。

2.2 提升行業(yè)管理水平

水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建成后極大的改善了區(qū)域內(nèi)水環(huán)境的調(diào)節(jié)和控制，極大的提升了水閘本站管理的現(xiàn)代化水平。另外通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使得原始數(shù)據(jù)的記錄更加的高效和準(zhǔn)確，各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)獲取的數(shù)據(jù)記性歸納和分析，能夠進(jìn)一步的了解區(qū)域內(nèi)旱情情況，并為水閘泵站管理和考核的依據(jù)。水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)完成后，也從根本上改變了原有的調(diào)水以及各種的水閘管理方式，減少了人力資源的投入，使得水閘泵站管理更加的高效，提升了行業(yè)管理的現(xiàn)代化水平。自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)也加快了現(xiàn)代化調(diào)水指令的相應(yīng)速度，提升了河道水閘泵站管理部門的社會(huì)影響力。

2.3 水資源調(diào)度

水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)幾乎覆蓋了整個(gè)區(qū)域內(nèi)的水資源量，通過多個(gè)實(shí)地檢測(cè)點(diǎn)的布設(shè)以及GIS地理信息系統(tǒng)等的假設(shè)，實(shí)現(xiàn)了水體流向的監(jiān)控。通過每一個(gè)實(shí)地檢測(cè)點(diǎn)反饋的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)泵站水閘運(yùn)行狀況、河水位檢測(cè)等，極大的提升了水資源的現(xiàn)代化調(diào)度，提高了水資源的利用效率。

2.4 水務(wù)規(guī)劃和信息化

通過水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)，能夠在水閘泵站監(jiān)控中心中了解河道主干道以及支流的詳細(xì)狀況，通過計(jì)算技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了水情信息、河流信息等多個(gè)信息的處理，全面的提升了水務(wù)管理的信息化。

3 水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用效益

水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)有著經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益等多個(gè)方面的價(jià)值，其應(yīng)用效益主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1 改善水環(huán)境效益

水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了水資源的科學(xué)調(diào)度，大幅度的提升了區(qū)域內(nèi)抵抗自然災(zāi)害的能力。系統(tǒng)建成后，將成為覆蓋整個(gè)地區(qū)內(nèi)的水閘、水資源信息、河網(wǎng)水文等的調(diào)度和檢測(cè)，是的區(qū)域內(nèi)的多條河流干道實(shí)現(xiàn)了定向和有序的流動(dòng)，提升了河網(wǎng)水體的改變次數(shù)，極大的改善了河道水體的質(zhì)量，在一定程度上減少了河道淤積，在改善水環(huán)境中也保障了當(dāng)?shù)鼐用耧嬎⒐喔鹊鹊挠盟枨螅瑯O大的減少了環(huán)境工程投資。

3.2 區(qū)域經(jīng)濟(jì)效益

對(duì)于西北地區(qū)來說，水資源意味著財(cái)富。無論農(nóng)業(yè)發(fā)展還是城市居民生活用水，水資源的利用都是現(xiàn)代化建設(shè)必要的發(fā)展資源，通過水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的引入也減少了區(qū)域內(nèi)旱災(zāi)對(duì)國家和人民生命財(cái)產(chǎn)的威脅，保障的農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展，促進(jìn)了區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.3 信息利用效益

水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)也帶動(dòng)了區(qū)域內(nèi)水資源控制的信息化進(jìn)程，系統(tǒng)建設(shè)也帶動(dòng)了周邊輔助辦公和管理系統(tǒng)的開發(fā)，例如辦公自動(dòng)化、行政管理信息化、抗災(zāi)輔助指揮系統(tǒng)等現(xiàn)代化管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，提升了區(qū)域內(nèi)信息資源的利用水平。

4 結(jié)語

水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)極大的提升了區(qū)域內(nèi)水閘泵站的管理水平，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，減少了人力資源的投入，提高了水閘泵站的現(xiàn)代化管理，總之水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用是水利系統(tǒng)建設(shè)的重要基礎(chǔ)，在抗旱救災(zāi)中體現(xiàn)著極其重要的角色。

[1]李珍明. 上海市水閘泵站自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用淺析[J]. 城市道橋與防洪,2007,04:72-76+15.

[2]李珍明. 上海市水閘泵站計(jì)算機(jī)智能控制系統(tǒng)初步控索[J].微型電腦應(yīng)用,2005,07:9-11+38-1.

[3]管新崗. 天津臨港工業(yè)區(qū)排水信息管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D].天津大學(xué),2013.

[4]彭智欣. 內(nèi)河引水泵站計(jì)算機(jī)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].華南理工大學(xué),2010.

[5]馬榮國. 基于Lonworks技術(shù)在水閘自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].合肥工業(yè)大學(xué),2007.