信息背景下的數字船閘的應用研究

楊彬

近年來，科學技術的不斷發展促使船閘的運行管理得到了很大的進步，數字船閘系統應運而生，實現了船閘調度、監控的自動化和數字化，本文基于信息背景下，對目前我國的船閘運行管理現狀加以介紹，并結合其系統技術原理，對數字船閘進行了分析與研究，將其技術真正運用到日常的船閘管理當中。

【關鍵詞】信息背景 數字船閘 應用研究

如今是網絡信息化的時代，隨著科技的不斷進步，對船閘的運行管理也提高了要求，無論是在管理方面還是技術原理的革新上面，都要與時俱進，開拓創新，當前的船閘管理存在著很多不足，系統的無法整合，互相促進均是船閘運行管理需要面對的重要問題，基于以上情況，在信息技術的背景之下，加強對數字船閘技術的研究、分析與運用，將具有重要的現實意義。

1 目前我國船閘管理的運行現狀分析

根據統計，我國目前大多數的船閘使用的是單線布置，自上世紀八十年代起，船閘實行的是人工計算、人工調度、手動開關閥門、閘門的運行模式，這對船閘的運行通過能力、安全保障留下了很多不確定因素，制約了船閘運行的高效率，且存在一定的安全隱患。2000年前后，對船閘的運行研究開始提上了日程，并取得了一定的研究成果，為后期的數字船閘興起奠定了堅實的理論與應用的基礎，近些年來，船閘運行管理技術被再次研究與分析，形成了一股強勁的勢頭，尤其在信息技術不斷發展擴增的今天，對于數字船閘的開發與研究更為有利，目前的數字船閘會將通信技術、網絡多媒體技術、計算機技術等充分結合加以利用，構建出各種先進的管理系統，并且將所有系統進行有利整合與集成，進而實現了船閘運行管理的監控、輔助與管理，當然這其中還存有一定的不足，這才促使數字船閘被進一步加深研究與運用，其對于船閘系統的建立與完善將有著極大的推動作用。

2 數字船閘系統技術原理介紹

關于對數字船閘系統技術原理的介紹，要依據我國目前的建成實例，來詳細具體地分析和理解，這樣顯得更加具有說服力，變得更加直觀，易于理解，就如同老師在講述某些物質的作用原理時，如果僅僅是以描述性的講解方式來傳遞信息和知識的概念，那么明顯會給人有一種空洞、缺乏實際效果依據的感受，沒有達到有利的證明，所以針對數字船閘系統的技術原理闡述，一定要更加具體，例如：我國目前建成的三峽數字船閘，文明已久，采用的是雙線五級船閘，規模之大以及各種實際數據指標已經創下了很多歷史之最，由此可見，國家對其巨大的重視程度。

而其船閘系統的技術運行原理，可以通過較為簡單的語言來描述。當船舶從上游向下游航行的時候，先把最頂部的一級船閘閘門打開消水，然后伴隨著第五級與第四級船閘水位處于同樣的高度時，就輪到第四級的船閘效仿上面的運行過程，依次下去；反之，當船舶從下游向上游航行時，先要把最下面的一級船閘閘門關閉并漲水，而伴隨著下面的水位上升到第二級船閘水位同樣高度的時候，即輪到第二級，同樣效仿前面的運行過程，依次上去。那么輪船在通過三峽的過程中會消耗好幾個小時，利用垂直升降船閘來提高安全穩定迅速地運行。那么通過以上的介紹，從中也就不難理解數字船閘的技術運行原理了。

3 數字船閘的研究應用

3.1 監控管理

數字船閘系統利用的是計算機監控系統技術，收費管理系統以及電視系統來進行監控操作管理的，其中計算機系統監控是通過現地控制單元中的五套獨立的PLC控制系統來進行運行的，其中有一套只負責船閘的配電與消防監控，而另外四套則要負責各個首閘閥門的運行狀況的監控，而收費的管理系統有效地借助了互聯網的優勢，接入百兆以太網，通過一系列內部管理系統來實施對船只數據的記錄、保存、統計計算其所用費用，這樣更加細致具體，有利于方便工作人員進行有效管理，而電視系統則是通過攝像機把過閘的船只進行圖像記載，達到清晰監控的目的。

3.2 管理信息的集成

數字船閘的開發與研究，促使管理信息系統得以有效集成，通過安全性的考慮，將監控系統、收費管理系統等與MIS接口進行物理隔離，這樣既保證個各系統間的獨立運行，又大大提高了其安全性和準確性，做到將數據準確、及時地上傳給服務器，以供管理人員能夠及時進行查看核對與處理。

3.3 輔助作用的顯現

數字船閘中的任意一個系統的建設和構成都是具有其具體作用的，比如：收費調度管理系統，電視系統、計算機監控系統等都是對船閘的運行管理起輔助性的作用，提高了其時效性，將信息管理與遠程監控真正全面實現，從而進一步方便了人員進行檢查與管理，提高了船閘監管的力度與效率。

3.4 數字船閘的廣泛應用

在借鑒了國內外的技術與運作原理之后，我國的數字船閘技術也取得了一定發展，得到了廣泛的應用，比如：飛來峽船閘無線廣播系統，就是利用比較先進的無線通信技術原理，來實現較大的應用價值，各種公共類廣播系統都是利用了其作用的效果，并且其本身的操作簡單、擴展性強，經濟成本又低等優勢更是增強了其利用價值。與此同時，對于目前的船閘收費管理系統機制的建立，也是數字船閘應用的一個具體體現，其采取的是計算機網絡的技術和平臺，進而替代了人工管理，十分高效可行，既具備了一定的科學嚴謹性，又保證了管理過程中的安全與便捷，因而，在很大程度上增強了水利、交通的穩定運輸能力和管理水平，所以這項技術可謂非常值得大力推廣與利用。

4 總結

綜上所述，時代的不斷發展，科技水平的明顯提高，新一代船閘運行管理必須摒棄舊的管理技術和模式，開發新的船閘管理系統，促進船閘運行的有效發展，加強對數字船閘管理技術的研究與應用更顯得非常關鍵，只有對其不斷開發與完善，才能充分發揮其應有的技術價值，進而完成對船閘運行管理的一種新型模式的構建。

參考文獻

[1]曹三順，楊勤波. 數字船閘的研究與實現[J]. 廣東水利水電，2005（01）：62-64.

[2]劉本芹. GIS技術在船閘水力學中的應用研究[D].南京水利科學研究院，2003.

[3]李君. 內消能工在船閘輸水系統中的應用研究[D].南京水利科學研究院，2007.

作者單位

江蘇省諫壁船閘管理所 江蘇省鎮江市 212006endprint