淺談水利站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

陸軍堯

摘 要：水利站作為水利系統(tǒng)最為基層的組織，在水土保持、水資源保護(hù)、防洪抗旱等方面具有極為重要的作用。為了提高水利站調(diào)度管理的決策水平，使得水利站綜合利用效益得以進(jìn)一步發(fā)揮，水利站全面實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)就顯得尤為重要。文章首先分析了廣西柳江縣水資源情況，其次，就水利計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的分類及應(yīng)用進(jìn)行了較為深入的探討，具有一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：水利；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；應(yīng)用

引言

水利行業(yè)關(guān)系國(guó)計(jì)民生，歷史悠久、信息較為密集。隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，水利工程采用新設(shè)備、新技術(shù)來(lái)進(jìn)行信息化建設(shè)和現(xiàn)代化改造是必然的趨勢(shì)，對(duì)于發(fā)展水利行業(yè)和社會(huì)主義建設(shè)都具有較為重要的作用。水利站作為水利系統(tǒng)最為基層的組織，在水土保持、水資源保護(hù)、防洪抗旱等方面具有極為重要的作用。為了提高水利站調(diào)度管理的決策水平，使得水利站綜合利用效益得以進(jìn)一步發(fā)揮，水利站全面實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)就顯得尤為重要。

1 廣西柳江縣水資源情況

全縣水資源總量為20.37億立方米，其中7.71億立方米為地下水，12.65億立方米為地表水。轄區(qū)內(nèi)有9條河流流域面積在50平方公里以上，即：大渡河、水源河、王眉河、柳江河、里雍河、大橋河、龍江河、鳳山河、逢吉河，總長(zhǎng)335.63公里。全縣庫(kù)區(qū)有4個(gè)水電站，分別是逢吉水電站、工農(nóng)水電站、北弓水電站和龍懷水電站，年發(fā)電量402萬(wàn)度，水能可開發(fā)量為20萬(wàn)千瓦；境內(nèi)柳江河段建有紅花水電站，年發(fā)電量9.02億千瓦時(shí)；全縣總庫(kù)容為1.35億萬(wàn)立方米，有效灌溉面積2.21公頃。從目前來(lái)看，柳江縣正在大力普及下轄水利站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)。柳江縣基層水管人員還佩帶衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS），對(duì)小（二）型以上水庫(kù)實(shí)施汛情巡查監(jiān)管，為庫(kù)壩安全運(yùn)行和防汛調(diào)度工作提供了較為可靠的信息保障。

2 水利計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的分類及應(yīng)用

水利計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)分類較為復(fù)雜，文章只是以其中四種較為常見的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行分析。

2.1 水庫(kù)大壩遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)

水庫(kù)大壩監(jiān)控點(diǎn)通常都布置在遠(yuǎn)離監(jiān)控中心、很難架設(shè)線纜的較廣闊范圍內(nèi)。水庫(kù)大壩遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)充性、靈活性和實(shí)用性，無(wú)需鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)電纜即可完成監(jiān)控。

能夠?qū)崿F(xiàn)：實(shí)時(shí)監(jiān)控庫(kù)區(qū)天氣狀況；實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控水庫(kù)水面情況，如水庫(kù)水面上是否存在著漂流物、漂浮物；實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控水庫(kù)重點(diǎn)區(qū)域，如閘門、溢洪道、水庫(kù)大壩等，重點(diǎn)監(jiān)控大壩穩(wěn)固程度、閘門開啟度等；實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控水庫(kù)水岸情況，如在閘門口等危險(xiǎn)區(qū)處是否有獸、人等進(jìn)入；遠(yuǎn)距離指揮調(diào)度水庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)工作；對(duì)水庫(kù)水位是否超出警戒線等情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；向監(jiān)控中心傳送水庫(kù)水質(zhì)檢測(cè)信息。

每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)包括無(wú)線傳輸基站和圖像采集處理系統(tǒng)兩大部分，無(wú)線傳輸基站由Axel wave電信級(jí)天饋系統(tǒng)和無(wú)線網(wǎng)橋構(gòu)成；圖像采集處理系統(tǒng)由視頻服務(wù)器、云臺(tái)/射燈控制系統(tǒng)、探射燈、攝像機(jī)等構(gòu)成。監(jiān)控中心通過遠(yuǎn)程控制攝像機(jī)的云臺(tái)運(yùn)動(dòng)及焦距變化來(lái)對(duì)放水、壩下、閘門開啟度、水庫(kù)庫(kù)區(qū)、溢洪壩段、壩體、水位等現(xiàn)場(chǎng)畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝。監(jiān)控中心可同時(shí)觀看多路、多地點(diǎn)的實(shí)時(shí)、清晰監(jiān)控畫面，并錄制存檔監(jiān)控的圖像資料。

2.2 水文遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

水利站是水文工作的基礎(chǔ)，也是對(duì)水信息進(jìn)行收集的基本站點(diǎn)。建設(shè)水利站遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠?qū)λ乃Y源數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地下水、地表水的水質(zhì)、水量等信息進(jìn)行全面視頻觀測(cè)，及時(shí)地將場(chǎng)采集的基礎(chǔ)信息（如視頻、聲音、圖像、數(shù)據(jù)等）實(shí)時(shí)傳送到監(jiān)控中心，這對(duì)于改善水生態(tài)、提高水資源利用率、合理調(diào)配水資源、實(shí)時(shí)采集水文信息具有極為重要的作用，也能夠?yàn)橹笓]調(diào)度防汛防潮工作提供準(zhǔn)確、及時(shí)的決策依據(jù)，實(shí)現(xiàn)真正意義的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一觀測(cè)。

與水文有線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，水文遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)抗災(zāi)性較好，安裝方便，無(wú)論在決口，還是暴雨，亦或者大風(fēng)等惡劣環(huán)境下都能夠安全穩(wěn)定地運(yùn)行。由于其不存在著鋪設(shè)網(wǎng)絡(luò)電纜的問題，那么既大大節(jié)約了施工成本，又縮短了施工周期，具有極強(qiáng)的可擴(kuò)充性和靈活性，能夠迅速實(shí)現(xiàn)水文信息采集的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和自動(dòng)化。

2.3 在建水利工程實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)管理

其目的主要是通過對(duì)在建水利工程實(shí)施視頻監(jiān)控，對(duì)施工單位、監(jiān)理單位和業(yè)主單位現(xiàn)場(chǎng)具體負(fù)責(zé)人等各方主體是否按投標(biāo)承諾和合同要求到位情況進(jìn)行指紋考勤、數(shù)據(jù)錄入和查詢等遠(yuǎn)程管理。監(jiān)控中心可定期或隨機(jī)監(jiān)控調(diào)閱攝像資料，如發(fā)現(xiàn)施工中存在問題可及時(shí)督促項(xiàng)目業(yè)主單位、相關(guān)參建單位進(jìn)行整改；每月底打印出指紋考勤的基本情況送項(xiàng)目業(yè)主，如發(fā)現(xiàn)相關(guān)人員不到位或有其他違規(guī)行為，駐局紀(jì)檢組即可督促有關(guān)單位和人員及時(shí)進(jìn)行整改。

2.4 泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

傳統(tǒng)泵站監(jiān)控通常采用由專人定期查看的方式，但是這種方式人為因素影響較大，很容易出現(xiàn)問題，后來(lái)又采用RS485監(jiān)控的方案，但是這種方案最大的問題就在于布線相當(dāng)麻煩。從目前來(lái)看，泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展到利用無(wú)線GPRS RTU監(jiān)控泵站。水利泵站管理人員只需要在監(jiān)控中心就能夠?qū)Ρ谜緝?nèi)出站壓力、出站流量、泵組工作狀態(tài)、進(jìn)站壓力、站內(nèi)液體液位等情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，還可以遠(yuǎn)程啟停控制泵組設(shè)備，甚至實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

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