水量調度遠程控制系統在喀河下游站應用分析

吾爾古麗·吐送尼亞孜

【摘要】本文闡述了水量調度遠程控制系統建設的必要性，結合塔里木河流域水量調度遠程控制系統的搭建構架，分析了喀河下游站應用水量調度遠程控制系統實例，指出了該系統對于加強喀河下游的水量監督管理意義，以實現科學管理水量調度的作用。

【關鍵詞】喀河；水量調度；遠程控制；應用分析

我國是一個江河眾多、水量豐富的國家，水資源總量居于世界第五位，水能蘊藏量巨大。水能作為一種清潔的可再生能源，具有巨大的使用空間和前景。近年來，隨著我國民經濟的增長，人們對能源的需求量越來越大，對資源利用效率要求也越來越高。目前，我國在水利工程建設方面已取得很大成就，但相比發達國家而言仍有很大的差距。此外，隨著社會的快速發展，環境惡化、生態危機與人類對能源需求量的增大等危機將持續存在，如何科學管理和調配水資源，充分利用水能，是當前我們亟需解決的問題。

1、水量調度遠程控制系統建設的必要性

現階段，我國擁有眾多水庫、渠道以及以三峽為代表的重大水利工程，這些工程在很大

程度上為科學合理調配水資源提供了條件，并且在保障水利正常持續發電以及抗旱防洪防汛等工作上發揮了重要作用。目前，我國水利樞紐地理位置相對分散，且大多在偏遠山區，條件極其惡劣。隨著社會的進步和互聯網技術的興起，通過網絡通信以及自動化檢測等技術可以對水利工程進行精準可靠監測和控制，為資源的管理工作提供參考數據。可以說，利用先進的網絡技術實現對重大工程項目的遠程監控和調試工作，將是我國未來水利工程建設和運行的發展趨勢。

2、水量調度遠程控制系統的基本功能

水量調度遠程控制系統是水量調度系統的重要組成部分，要想完全掌握水量調度遠程控

制系統的建設機理，我們首先要了解該系統的功能和作用。其中，水量調度總系統的主要功能包括：調度計劃的制定、突發事件的應對、水量計算調節及使用管理、調度業務運行處理和調度結果預測及分析等。水量調度遠程控制系統的基本功能主要包括以下三個方面：（1）監控功能：該系統能夠對水利工程的遠程啟閉操作進行控制，以便提高水量管理水平；此外，該系統對自身的安全運行狀況也具有監控功能，以保證該系統的安全。（2）監測功能：該系統可以對工程現場情況進行實時監視，并依據控制流域的實時數據進行分析，將監測數據及時提供給用戶和相關部門。（3）運行維護管理功能：通過上述功能，一旦系統發生故障便能及時發現，之后該系統還可以對設備自動進行適當調整，這樣便可做到遠程管理和維護。

3、水量調度遠程控制系統的關鍵技術與架構

目前，水量調度系統已被廣泛使用，系統技術及架構特點大致相同。以塔里木河流域水

量調度系統為例，塔里木河流域水量遠程控制系統大體分為現地監視系統以及遠程監控系統。其中，現地監視及監控系統是遠程監控系統的基礎，同時也是遠程監控系統的數據來源和指令執行者；遠程監控系統可分為流域管理局、用水單位、工程現場、各管理單位、視頻服務及現場監控服務幾個部分。根據總體框架結構，不同的遠程監控子系統之間相互獨立，且都分布在監控服務平臺之上，并依靠監控服務系統的支持。監控服務的重點是監控的對象，其分布于關鍵監控服務平臺節點之上。此外，各監控服務平臺會相互負責與監控每個平臺的對象，以便于更好地為遠程監控子系統提供監測、存儲和控制服務。圖1為塔里木河流域水量調度遠程監控系統總體框架結構圖。

4、水量調度遠程控制系統在喀河下游站應用

4.1 部分設備操作說明。在喀河中，水量調度遠程控制系統主要包括水位監測系統、視頻監視系統、閘門控制系統、供配電系統及大屏幕顯示系統等。

水位監控系統可以測出該河多處水情數據，并通過GPRS回傳數據。喀河渠首的水情遙

測數據通過超短波的方式傳送到閘旁監控室的數傳儀上，再通過備用通道回傳數據到管理局機房的水情服務器上。

通過數傳儀實現現地數據的查看流程：首先按“顯示”按鈕，顯示屏顯示當前時間；再按顯示按鈕，顯示屏顯示當前數傳儀編號；再按一次“顯示”按鈕，顯示屏可顯示當前水情的數據值；若接著按“顯示”按鈕則重復上述步驟。值得注意的是，當數據儀接收或發出數據時，收信或發信指示燈變亮，數據傳輸完成后，指示燈熄滅。

ND889A電臺使用過程如下：通好電后，在數傳儀上按下電源開關，進入使用界面；在ND889A電臺面板區域，若TX/BUSY指示燈正常時，不亮；若周圍有強烈干擾因素時，指示燈變亮，因此應當注意旋轉SQL確保指示燈不亮。CHANNEL鍵表示當前使用電臺頻道，經相關部門批準，喀河采用的是7頻道。此外，該系統可實現遠程查看水情數據功能，并且目前我國的水情測報軟件已基本完成開發和部署，其使用方法如下：根據相關遠程監控系統相關接口要求，在喀河遠程監控區域內聯入電腦，并設置IP地址，輸入“172.16.32.9：8086HW.WEB/login.jsp”登錄，具體操作步驟可參照水情測報系統相關培訓教程。

數據采集終端機也是喀河水量調度遠程控制系統的組成部分。其操作方式如下：按“進入/退出”鍵，進入菜單欄，將光標指在“系統參數”菜單欄上；按下“確認”按鈕，進入系統參數配置列表；再按下“確認”鍵，可以看到在“0”處出現閃爍光標表示可進入設置；按下“確認”鍵進行參數設置，通過上下左右按鍵即可完成最終參數設置和本站區號設置。另外，當出現數據終端現象時，可以通過數據終端機的“端口采樣”及“人工置數”功能來檢測是否能正常保持通信和采集數據。具體操作流程為：首先進入菜單界面，光標指向系統檢測，確定后再將光標移至“端口采樣”和“人工置數”之后，按鍵兩次啟動即可檢測運行和通信是否正常。

目前，視頻監控系統已基本建成，其中現地視頻工作站查看、控制視頻監視情況的操作流程如下：喀河渠首主要設備IP為NVR-172.16.35.180，管理所監控室視頻工作站IP為172.16.35.130，閘旁監控室視頻工作站IP為172.16.35.131。

4.2 需要改進的方面。筆者結合實際考察，發現以下幾點亟待改進的地方：

首先，喀河在地理位置方面地勢較高、環境惡劣、周圍較空曠，加之水量調度遠程控制系統防雷措施相對不完善，使得設備故障損毀問題時常發生。因此，防止雷電和過電壓沖擊影響是保證系統安全運行的關鍵，相關部門應當引起重視。同時，要在技術、資金和管理上加大投入力度，如完善外部防雷擊系統、配置過電壓保護裝置、加強工作人員的專業知識技能等。

其次，需要增加語言對講功能。當進行提閘操作時，可通過報警和語言警告的方式及時通知涵閘以及渠道內的工作人員，以便于其盡快收到信息并轉移至安全區域。這種語言對講功能方便實用，一旦發生事故可盡量避免因提閘引起的人員傷害和財產損失。

最后，筆者建議監控系統采用多級分布式服務器架構的方式。目前各級用戶對視頻流的訪問直接面向視頻終端，這種方式能夠滿足于初始系統建設時期的需求，但是卻難以滿足當下要求和需要。根據網絡系統的現實狀況，可采用多級式服務器架構來防止網絡因視頻流量的增加而出現整個網絡擁擠的情況，為整個系統的安全運行提供保障；同時，還可以防止因過多客戶端直接訪問視頻接入終端而引起的視頻接入終端死機等情況。

5、結語

隨著社會的發展，生態環境污染已成為我國政府在經濟發展過程中極其重視的關鍵問題。

實踐證明，水量調度工程是整合河流資源、實現水資源高效合理利用的重要舉措。它真正體現了以人為本、科學管理水資源的可持續發展理念。而水量調度遠程控制系統有效克服了我國眾多河流地理位置偏遠，交通不便帶來的影響，減輕了工作者的勞動強度，并使工作人員能夠遠程監控各工程的運行情況，及時掌握傳遞工程引水、防水等重要數據，為制定相應決策、及時下達調度指令提供數據支撐。毫無疑問，未來我國水利工程建設也必將依賴于這些體系，因為只有如此方能保證水利行業的健康持續發展。

參考文獻：

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