水情堤壩水位雨量遠程自動測控系統(tǒng)
一、基本情況:
我國是一個水災多發(fā)的國家,每年因洪災而遭受不少損失。為進行防洪預報,需及時掌握江河、湖泊和水庫的水位及這些區(qū)域的降雨量。目前,國內(nèi)許多水文站仍采用人工的方法監(jiān)測水位及降雨量,在安全性、數(shù)據(jù)準確性和實時性等方面存在明顯不足。
建立兼顧防災和水資源優(yōu)化管理的保障系統(tǒng),是現(xiàn)代水利和水利工程管理的需要。安全問題特別是因洪水等自然災害所引發(fā)的突發(fā)事故,其危害巨大,因此研究水情安全監(jiān)控、預測系統(tǒng),通過對水情及堤壩安全的動態(tài)監(jiān)控、預報、及時發(fā)現(xiàn)事故尤其是突發(fā)事故先兆,迅速做出反應,實時給予決策支持并實施自動控制,為工程和相關地區(qū)提供安全保障;為管理部門提供多層次信息管理和決策支持手段,在兼顧防災水資源優(yōu)化調度基礎上實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用,充分發(fā)揮水利工程的效益。
二、系統(tǒng)方案:
2.1、系統(tǒng)概述:
水情堤壩遠程自動測報系統(tǒng)主要是應用通訊、遙測和計算機等技術,完成流域內(nèi)雨量、水位、閘門狀態(tài)等水文參數(shù)的實時收集和處理、聯(lián)機預報,系統(tǒng)采用GPRS通信技術技術,具有費用低廉、建設周期短、可靠性高、實時性強等特點,GPRS遠程傳輸部分主要是將已采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮整理,再由GPRS模塊經(jīng)GPRS和Internet網(wǎng)絡發(fā)送到本地的服務器上,數(shù)據(jù)經(jīng)處理后,水情信息導人數(shù)據(jù)庫備份、這些數(shù)據(jù)可指導水利部門采取相應的措施而對實際水情加以利用或控制。
水情堤壩遠程自動測報系統(tǒng)提高了測報速度、預報精度,擴大了測報范圍和內(nèi)容。動態(tài)實時地監(jiān)測水位、雨量、閘門狀態(tài)等水情信息,實現(xiàn)防洪、灌溉、發(fā)電、航運等優(yōu)化調度,提高防洪、發(fā)電能力和水力資源充分利用,使水電站安全、經(jīng)濟運行,提高出力,其經(jīng)濟效益及社會效益都將十分顯著。
2.2、系統(tǒng)組成:
2.21、數(shù)據(jù)管理層(監(jiān)控中心):
硬件主要包括:工作站電腦、服務器(電信、移動或聯(lián)通固定IP專線或者動態(tài)ip域名方式);
軟件主要包括:操作系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)中心軟件、數(shù)據(jù)庫軟件、水情堤壩遠程自動測報系統(tǒng)軟件平臺(采用B/S結構,可以支持在廣域網(wǎng)進行瀏覽查看)、 防火墻軟件;
2.22、數(shù)據(jù)傳輸層(數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡):
采用移動公司的GPRS網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù),系統(tǒng)無需布線構建簡單、快捷、穩(wěn)定;
移動無線組網(wǎng)模式具有:數(shù)據(jù)傳輸速率高、信號覆蓋范圍廣、實時性強、安全性高、運行成本低、維護成本低等特點;
2.23、數(shù)據(jù)采集層(前端硬件設備):
遠程測控成套設備:測控終端;
傳感計量設備:水位傳感器、雨量傳感器、閘門開關信號;
2.3、系統(tǒng)拓撲圖:

三、系統(tǒng)功能:
01、采集功能:
水位站:水位值;
雨量站:雨量值;
閘門:開關狀態(tài);
02、告警功能:
停電告警、水位、雨量、閘門故障告警、測控終端告警;
狀態(tài)變化報警提示 :告警狀態(tài)變化。如水位突然增大或變小;
03、存儲功能:
水位、雨量、閘門信息、實時數(shù)據(jù)、事件記錄、操作記錄存入數(shù)據(jù)庫;
04、查詢功能:
水位、雨量、閘門信息、歷史紀錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、歷史報表;
05、統(tǒng)計功能:
報表功能:日報、月報、年報;
曲線功能:日曲線、月曲線、年曲線;
06、打印功能:
水位、雨量、閘門信息、歷史紀錄、歷史曲線、事件記錄、操作記錄、報表;
07、安全功能:
密碼功能:進入系統(tǒng)必須輸入密碼;
權限功能:不同的操作員具有不同的功能;
用戶切換:不同的操作員交接時可以在系統(tǒng)切換;
08、擴展功能:
水位、雨量、閘門數(shù)量:用戶可以添加或刪除站點。
遠程控制:在加電磁閘門的情況下可輸出遠程控制閘門的開啟;
09、設置功能:
站點信息錄入、修改;
采集周期設置、修改;
10、遠程維護功能:
遠程設置站點(水位、雨量、閘門)工作參數(shù);
四、系統(tǒng)特點:
01、實用性:江河、湖泊、水庫等地理位置分散,因此采用覆蓋廣泛的GPRS網(wǎng)絡高信號捕捉,必要是采用高增益天線,可確保網(wǎng)絡的正常運行;
02、實時性:采用最新的通信和軟硬件技術,建立了清晰和合理的系統(tǒng)架構,可以實現(xiàn)多線程的遠程并發(fā)通信,在幾秒時間內(nèi),可以讓成百上千臺的測控終端實時傳送到監(jiān)控中心進行集中監(jiān)視和遠程調度,實現(xiàn)故障信息的及時報警;
03、可擴充性:系統(tǒng)預留接口,可以進行系統(tǒng)或軟硬件模塊的無限擴展,便于長期的升級和維護,延長系統(tǒng)的壽命,通過更新部件,能讓系統(tǒng)一直存在下去,而不至于整個系統(tǒng)癱瘓,造成大量的投資損失;
04、易維護性:系統(tǒng)可對測控終端執(zhí)行相應的遠程操作命令,包括遠程參數(shù)設置,遠程控制、遠程數(shù)據(jù)抄收、遠程終端復位、遠程測控終端升級等;
05、操作簡易性:系統(tǒng)軟件功能完善,模塊化、圖形化設計,全過程全中文幫助,操作簡單方便;