分析水閘泵站自動監測系統建設與應用

王立龍　傅勛德

摘 要：水閘與泵站均為水利工程中的重要設施，積極引入計算機與網絡通信技術可實現水利工程運行的自動化監管。本文結合實例對水閘泵站自動監測系統的建設與應用進行分析，首先對實例概況與系統建設進行闡述，其次對該系統的具體應用進行總結，然后論述了該系統的應用效益。

關鍵詞：水閘；泵站；自動化監測；系統構成

1 引言

我國水資源緊缺，洪澇災害頻發，水閘與泵站是重要水利設施，其安全、穩定運行對于水資源合理調度、防汛排澇、排水灌溉具有積極意義。但是同一區域內水閘泵站數量較多，分布范圍廣，位置偏僻。為實現水利工程的全面監控，應積極開展自動化改造，確保水閘泵站運行的社會與經濟效益。

2 水閘泵站自動監測系統建設

2015年漢壽縣蔣家嘴水閘除險加固工程投入水閘泵站計算機自動監測系統，布設有88個水閘泵站監測站點、9個區域監測分中心、1個檢測市中心與1個市備份中心，實現了對區域內一線主要水閘的自動監測，為區域防汛防臺、引清調水、涉水突發事件應急處置等提供了技術支持。該地水閘泵站自動監測監測系統由三個部分構成，即水閘泵站現場監控點、網絡通訊系統與區域水閘泵站監測中心。第一，水閘泵站現場監控點，主要包括傳感器、數據采集器、智能監測終端模塊，實時采集流域、水閘泵站運行狀態等信息，將信息傳送至采集終端進行計算分析，若數據異常則會自動報警，安排專人排除故障。第二，網絡通訊系統。選用GPRS/CDMA無線數字網通訊，通過RS-485總線連接模擬輸出傳感器、數字傳感器與智能監測終端，共同組建成現場監測單元。現場采集信息內容為開關量、模擬量與繼電器信號，通過GPRS無線模塊將采集到的信息傳送至區域水閘泵站監測中心的數據庫服務器中，分類存儲至專項數據庫。第三，區域水閘泵站監測中心，該模塊由服務器、客戶端計算機與數據記錄存儲軟件組成。功能為顯示、存儲實時數據，并繪制曲線圖，形成各類分析報表，工作人員可依據管理要求打印輸出。

3 水閘泵站自動監測系統應用

首先，泵站水閘自動化監測系統對河流水位變化進行實時監測，在緊急情況下可對災情應急處理進行指揮和調度。根據系統采集的旱澇情況和各泵站運行狀態，對水閘門開關進行控制，實現水流控制與調度，為引流和灌溉救災創造了有利條件。其次，提升泵站水閘的監測管理水平。自動化監測系統的應用有效改善了區域內的水情，為水資源調度與水災搶險奠定了基礎。計算機信息技術的應用保證了數據采集及計算的準確性，通過對區域水利大數據的跟蹤記錄和相關圖表可分析出水閘泵站當前運行狀況，可提前編制預警與緊急處理方案。這樣便減少了運行故障，也節約了人力成本，提高了水利系統的運行效率。然后，水資源調度。泵站水閘工程中的自動化監測系統覆蓋面較大，可及時掌握區域內的實時水情與水資源分布、調度情況，通過布設的各監測點采集的數據可分析地區監測點的水資源使用情況，為科學編制水資源調度方案提供直接依據，在保證工業生產與人們日常生活供水充足的情況下減少水資源浪費，也不免水災發生，從而最大程度地優化了水資源的調度效能。

4 水閘泵站自動監測系統應用效益

水閘泵站自動監測系統應用效益主要體現在經濟效益、社會效益和信息利用效益三個方面，詳細內容如下：第一，改善水環境效益。本文所述案例地區應用水閘泵站自動監測系統多年，實現了對水資源的科學調度，也提高了區域內自然災害的抵抗能力。在系統建成后，對區域內的水閘、水資源、河網水文等信息進行監測，促進了區域內的多條河流感到的定向、有序流動，也增加了河網水體的改變次數，有效改善了河道水域的水質，減少了河道淤積。水質的改善保證了居民的用水安全，也降低了工程投資。第二，區域經濟效益的提高。本文所述案例地區水資源緊缺，農業發展和城市居民生活用浪費也十分嚴重。為此，水資源的高效與合理利用是促進地區經濟高速發展和現代化轉型的必要舉措。水閘泵站自動監測系統的應用弱化了區域水資源緊缺對于地區經濟發展的不利影響，也保證了農用的正常發展，持續為農業生產提供水資源，穩定了經區域產業發展的平衡狀態。第三，信息利用效益。水閘本章自動監測系統效能的發揮其本質就是對大數據的采集和分析計算。自動監測系統的應用推動了區域水資源控制的信息化進程，而系統的建設也帶動了周邊輔助辦公與管理信息工具的開發，如抗災輔助智慧系統等，全面提升了區域內信息資源的利用水平，發揮出了信息利用的最大效益。

5 結束語

綜上所述，隨著信息技術的不斷發展，遙感、衛星、雷達等技術的應用為水務管理提供了多元化的信息，如防洪抗災等，推動了“數字化流域”建設，推動了流域規劃、開發、管理的信息數字化進程。實踐證明，水閘泵站自動監測系統的建設與應用在提高資源共享程度和資料利用率的基礎上，保證了供水穩定和水域安全，具有推廣價值。

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作者簡介：

王立龍（1977- ），男，工程師，本科，從事水利工程建設工作。

傅勛德（1965- ），男，工程師，本科，從事水利工程建設工作。