烏金塘水庫除險加固綜合自動化管理系統設計淺析

1、<p>　　烏金塘水庫除險加固綜合自動化管理系統設計淺析</p><p>　　摘要：隨著社會經濟的不斷發(fā)展，水庫在防洪及經濟建設中的地位和作用越來越突出，根據新時期的治水理念，實現人、水和諧，建設水庫綜合自動化管理系統，提高水庫自動化管理水平，是新時期治水的發(fā)展方向。本文對烏金塘水庫綜合自動化管理系統做了簡要介紹，以供參考。 </p><p>　　關鍵詞：水庫除險加固自動化 &l

2、t;/p><p>　　Abstract: With the development of society and economy, the status and role of reservoirs in flood control and economic development in the increasingly prominent, according to the new era of water man

3、agement concept, the realization of people, water harmony, building reservoirs integrated automation management system to improve reservoir management automation level, is the development direction of the new era flood c

4、ontrol. In this paper, Ugyen pond reservoir integrated automation management syst</p><p>　　Keywords: reservoir reinforcement automation </p><p>　　中圖分類號：C931.9文獻標識碼：A </p><p>　　1、水庫原

5、系統概述 </p><p>　　烏金塘水庫原自動化管理系統非常落后，只有雨量自動采集外，其它都為人工操作，在多年的運用中主要體現在預報精度不夠，預報頻率低；水庫溢洪道現有閘門5孔，輸水洞進出口閘門2孔，啟閉方式為現場電動和手動控制；大壩安全監(jiān)測為人工監(jiān)測，且監(jiān)測點設施、設備損壞嚴重，已經不能滿足水庫現代化管理需求；建立一套能夠滿足水庫管理的自動測報系統勢在必行。 </p><p>　　2、

6、工程任務和規(guī)模 </p><p>　　烏金塘水庫綜合自動化管理系統以建立防洪調度中心為主，系統下設閘門監(jiān)控子系統、水文自動測報子系統、視頻監(jiān)控子系統和大壩安全監(jiān)測子系統，建成二級工水情局域網絡，建設工程管理信息中心及各專業(yè)系統中心，建設烏金塘水庫管理局計算機局域網，具有Internet接口，工水情局域網與管理局計算機局域網絡互聯，各具獨立性。設置一臺網絡交換機，一臺數據庫服務器和一臺網絡管理服務器，構成客戶機/服

7、務器工作模式，各子系統建立實時數據庫和歷史數據庫，數據共享。水庫管理人員能實時查詢前方各子系統運行狀況，防洪調度中心設有大屏幕，在大屏幕上通過視頻監(jiān)控子系統觀看現場情景，以便市防作出調度決策。 </p><p>　　3、閘門監(jiān)控子系統 </p><p>　　3.1、溢洪道、輸水洞閘門控制采用手動和自動兩種控制方式，在現地每孔閘門設置一臺控制屏，手、自動控制設備安裝在控制屏內，在控制屏面板上

8、設置現地、遠程轉換開關，遠程控制設置在調度中心。 </p><p><b>　　3.2、系統功能 </b></p><p>　　3.1.1、 在調度中心完成閘門啟閉控制，包括現地控制和遠程控制，通過高度指示器完成閘門開度自動化測量，具有閘門啟、閉限位保護功能，對各閘門升、降、停以及預置位控制，打印各種測量數據，顯示數據報表，事件記錄等。 </p><

9、;p>　　3.1.2、 集中控制系統應用軟件主要由以下模塊組成： </p><p>　　SCADA軟件、圖形軟件LAN管理軟件、數據庫管理軟件、HMI軟件、電子報表軟件、作圖編輯、保護信息處理軟件、通信軟件，界面友好易操作。 </p><p>　　4、視頻監(jiān)控子系統 </p><p>　　為了實現系統管理人員能夠實時、直觀的了解和掌握現場情況，便于安全管理，并

10、能通過錄像記錄現場情況及以后查詢，在工程建筑的關鍵部位安裝了攝像頭。 </p><p><b>　　4.1、系統設計 </b></p><p>　　本系統監(jiān)控中心設在水庫調度中心，前端設備以監(jiān)控水庫建筑物和庫區(qū)全貌為布設原則，系統通過前端攝像設備捕獲現場畫面，通過視頻信號線將各視頻模擬信號送入矩陣，經過硬盤錄像機，對前方攝像單元進行控制，控制三可變鏡頭的變焦、聚焦和光

11、圈，控制電動云臺的上、下、左、右運動。視頻信號和控制信號采用光纜進行傳輸，并把信號組網。管理人員可通過大屏幕清晰掌握現場設備的運行狀況，并可與調度中心進行會商。 </p><p><b>　　4.2、系統功能 </b></p><p>　　4.2.1多畫面監(jiān)視 </p><p>　　1/4/6等畫面分割模式，支持不規(guī)則畫面分割，可以通過簡單操作

12、實現放大、還原、全屏、圖像交換操作，可以通過拖放攝像機圖標實現對不同攝像機圖象的監(jiān)視，簡單易用，并且可以拍照、設置圖像循環(huán)播放等。 </p><p>　　4.2.2、錄象和回放 </p><p>　　自動錄象是指在軟件中設置服務器的錄象時間段，當客戶端軟件所運行的電腦系統時間進入設定的時間段后，自動把這一時間段的圖象記錄下來。 </p><p>　　4.2.3、動態(tài)

13、IP功能 </p><p>　　當用戶使用ADSL等動態(tài)IP接入INTERNET時，只要輸入指定域名即可管理瀏覽前端視頻服務器 </p><p>　　4.2.4、斷電后自動連接功能 </p><p>　　當軟件處在播放或者錄像狀態(tài)時，如果此時視頻服務器停止供電，那么軟件將停止播放圖象同時也停止錄像，但是如果視頻服務器正常供電后，軟件將自動連接服務器，同時恢復原來的播

14、放及錄像，無須人工干預。 </p><p>　　4.2.5、遠程配置 </p><p>　　遠程登錄到服務器上，配置服務器的各項參數，如修改用戶名，密碼，IP地址，調節(jié)碼流等。對服務器，遠程升級，遠程重啟等。 </p><p>　　4.2.6、防病毒侵入 </p><p>　　系統前端設備采用嵌入式技術，操作系統固化在芯片之中，不易受目前網絡

15、中爆發(fā)病毒的侵害。 </p><p>　　5、水文自動測報系統 </p><p>　　5.1、雨量站布設 </p><p>　　為了便于烏金塘水庫能夠及時收集有關水情、雨情信息，準確地掌握水庫上游的水情變化，盡早作出水庫調度預案，提高水庫管理調度水平，建立了水庫自己的水情自動測報系統。按照現有的現狀站網狀況，經分析確定，在延用原有5個站點的基礎上新增加3個遙測雨量站

16、， </p><p>　　5.2、 洪水預報方案 </p><p>　　5.2.1、降雨徑流預報模型 </p><p>　　降雨徑流預報模型選用在我省渾河流域應用較好的以超滲產流為主要機制的大伙房產流模型，匯流計算采用單位線法，用實測降雨資料推算出各年的洪水過程。本次根據實測10場洪水的降雨徑流洪水預見期的分析，雨峰出現時間和洪峰出現的時間差最小為3小時，最大為10

17、.8小時，發(fā)生較多的時間為4小時左右，經過上述分析，本次降雨徑流預報的預見期初步采用4小時。 </p><p>　　5.2.2、系統功能 </p><p>　　本系統數據采集方式采用遙測式，遙測站網應具有如下功能： </p><p>　　5.2.2.1、遙測站自動實時采集、存儲和發(fā)送水文數據傳給中心站。 </p><p>　　5.2.2.2、

18、中心站主機對原始資料有采集功能，并能對這些資料進行處理、檢索和糾錯。根據系統采集的實時數據，作出洪水預報，并顯示打印和繪制各類水文圖表。 </p><p>　　5.2.2.3、預報軟件能根據所收集的水文資料進行洪水預報并作為調度決策的依據，預報精度滿足規(guī)范要求， </p><p><b>　　5.3、通信組網 </b></p><p>　　本系

19、統測站位于遼寧西部山區(qū)，原超短波系統數據傳輸效果不好， GPRS無線數據網實時性強，可靠性高，無需建設中繼站，運行成本低，因此本次組網選擇GPRS無線數據網，系統工作體制選擇自報式。 </p><p>　　6、大壩安全監(jiān)測子系統 </p><p><b>　　6.1、系統設計 </b></p><p>　　本次除險加固工程對原有大壩安全監(jiān)測改造

20、為自動化無線傳輸系統。大壩安全監(jiān)測：共設32個水平位移監(jiān)測點，32個垂直位移觀測點，31個壩基滲流觀測點，24個浸潤線監(jiān)測點，8個饒滲流監(jiān)測點，滲壓計為通氣型，選用震弦式數據采集儀。系統的建成明顯提高了水庫工情信息的自動采集、傳輸、處理，工程指標可以數字化、圖表化。及時準確地反映了工程運行情況。 </p><p>　　6.2、工程監(jiān)測資料和分析 </p><p>　　滲流觀測設備采用新建立

21、的大壩滲流安全監(jiān)測系統進行監(jiān)測。 </p><p>　　除險加固施工期間滲流觀測采用自動監(jiān)測和人工觀測兩種方式同時進行，自動監(jiān)測按照每日采集一次；人工觀測為每月10日觀測一次。平時人工觀測數據與自動監(jiān)測所采集的數據進行對比，核對顯示自動監(jiān)測數值與人工測量數值基本吻合（整體趨勢相同）。由此說明自動監(jiān)測數據能夠真實的反映大壩測管水位的真實情況。通過滲流觀測管過程線可以看出，繞壩觀測管水位受庫水位影響不大，滲流穩(wěn)定；通

22、過對大壩水平及垂直位移觀測，大壩無異常，變化較小，運行安全正常。 </p><p><b>　　7、結語 </b></p><p>　　烏金塘水庫綜合自動化管理系統建成后，通過兩年來的運行，對水庫工程管理及防洪調度上新臺階提供了有力保障，同時，對水庫增加經濟效益，確保水庫安全運行及人民生命財產安全作用明顯，未來的烏金塘水庫將為地區(qū)經濟發(fā)展提供有力的水資源保證，為地區(qū)經

23、濟發(fā)展做出更大貢獻。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　索麗生《水利技術標準匯編》中國水利水電出版社【2002】 </p><p>　　高波《水利工程建設標準條文》水利部國際合作與科技司【2004】 </p><p>　　楊軍 烏金塘水庫除險加固水庫工程建設初步設計 遼寧省水利勘測設