水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)在水庫管理中的作用

1、水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)在水庫管理中的作用作者：鄭永波來源：海峽科技與產(chǎn)業(yè)2016年第10期摘要：在防洪調(diào)度工作中，水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)有著非常重要的作用。本文主要圍繞赤峰市 三座店水庫水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，分析系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性以及綜合性等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：三座店水庫；水情測(cè)報(bào)；自動(dòng)化；防洪調(diào)度0前言三座店水庫位于內(nèi)蒙古赤峰市，是十五期間最大的水利樞紐工程，承擔(dān)著水庫周邊流域的 雨水情信息采集、處理，還兼顧著赤峰市的城市防洪、供水以及灌溉等綜合任務(wù)。此系統(tǒng)將為 三座店水庫周邊流域雨水情信息的采集提供先進(jìn)、可靠、準(zhǔn)確的技術(shù)保障和監(jiān)測(cè)手段，確保工 作人員及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的獲得雨水情信息，為赤峰市的城市防洪、供水及下游農(nóng)業(yè)

2、灌溉提供 充分的信息和調(diào)度決策支持，從而產(chǎn)生巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。1系統(tǒng)的工作制式1.1工作制式系統(tǒng)為自報(bào)式，采用的是Inmarsat-C的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。該通信系統(tǒng)屬于數(shù)字系統(tǒng)，是以存 儲(chǔ)以及轉(zhuǎn)發(fā)的方式，進(jìn)行低速數(shù)據(jù)的傳送，其有著以下幾種特點(diǎn)Lil:第一是體積較小、第二是 重量較輕、第三是低功耗、第四是運(yùn)行的費(fèi)用相對(duì)較低，此外，加上其不會(huì)受到地形條件的影 響，在水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中，最適合作為數(shù)據(jù)通信。在內(nèi)蒙古赤峰市三座店水庫中，其水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)會(huì)采取一定的結(jié)構(gòu)形式，而三座店做 采取的是分層分布式結(jié)構(gòu)，以Inmarsat-C進(jìn)行組網(wǎng)，以水位雨量遙測(cè)站為基礎(chǔ)層，對(duì)以下幾方 面的數(shù)據(jù)參量進(jìn)行采

3、集，第一是雨量方面的數(shù)據(jù)，第二是水位方面的數(shù)據(jù)，其發(fā)送信息的方式 是采用“自報(bào)式”方式，來向水庫中心站進(jìn)行信息發(fā)送工作。其管理層是水庫分中心站，對(duì)遙 測(cè)站傳輸?shù)乃臄?shù)據(jù)進(jìn)行接收，然后對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸づc處理，從而使得洪水預(yù)報(bào)結(jié)果能夠 更為準(zhǔn)確。2系統(tǒng)的主要功能2.1測(cè)站本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集器選用NARIACS300，是我國(guó)唯一基于數(shù)據(jù)采集平臺(tái)概念設(shè)計(jì)的，乃是采 用全表面貼裝工藝的微功耗數(shù)據(jù)采集器。特別適合于電能供應(yīng)有限、使用環(huán)境條件惡劣、提供 高可靠性的專用系統(tǒng)，有強(qiáng)大的遠(yuǎn)程通信能力。四個(gè)RS-232接口可同時(shí)提供4信道遠(yuǎn)程通信服 務(wù)，能滿足目前水利電力系統(tǒng)對(duì)雙信道功能的需求。ACS300數(shù)據(jù)采集

4、器具有強(qiáng)大的自檢功能，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，能夠提供非常全面的報(bào)告與 記錄，方便用戶對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式以及配置進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，促使系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)能夠調(diào)整到一 個(gè)最佳狀態(tài)?？梢酝瑫r(shí)進(jìn)行以下幾方面工作：（1）遙測(cè)雨量、（2）遙測(cè)水位數(shù)據(jù)、（3）人工置數(shù)， 這是依據(jù)無人看守的野外環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)的。采用以下兩種方式來進(jìn)行供電：（1）小容量蓄電池、（2）小功率太陽能，在日常工作當(dāng)中，遙測(cè)站的工作會(huì)處于一個(gè)較低功耗的守候狀態(tài)，當(dāng)降雨為 0.5毫米時(shí)，雨量計(jì)翻斗就會(huì)進(jìn)行一次運(yùn)行，降雨為2毫米時(shí)測(cè)站數(shù)傳儀就會(huì)發(fā)生一定的變化， 其雨量累計(jì)值就會(huì)自動(dòng)加2,同時(shí)進(jìn)行信道編碼，然后將其發(fā)送至中心站。測(cè)點(diǎn)選定原則。雨量站的選擇是

5、對(duì)三座店水庫降雨水文資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)，在該雨區(qū)內(nèi)， 選取一些點(diǎn)，這些點(diǎn)要具有代表性，用以確保水情記錄能夠準(zhǔn)確。該工程的遙測(cè)雨量站共計(jì)23 個(gè)，雨量站所采用的是一體化法拉第筒集成方式，其中以下幾種設(shè)備集成在全密封筒形機(jī)箱內(nèi)， 第一是通訊終端、第二是數(shù)據(jù)采集器、第三是蓄電池等。筒形機(jī)箱有著其相應(yīng)的位置，應(yīng)置于 高強(qiáng)度防銹鋁合金立筒；以下幾種設(shè)備安裝在鋁合金立筒上，第一太陽能電池、第二是天線、 第三是雨量計(jì)。不需要修建遙測(cè)站設(shè)備站房以及架設(shè)天線塔，并且無專門防雷接地要求，無需 建設(shè)避雷地網(wǎng)。管理局在三座店水庫上游建成了 13個(gè)雨量遙測(cè)點(diǎn)，水庫下游10個(gè)雨量遙測(cè)點(diǎn) 幾經(jīng)完成了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，正在進(jìn)行雨

6、量采集器的安裝工作，從而形成一個(gè)相對(duì)完整的水情自 測(cè)報(bào)系統(tǒng)。2.2中心站中心站是系統(tǒng)內(nèi)的信息收集中心，也是信息調(diào)度中心，在中心站設(shè)備中，其設(shè)備的可靠性 對(duì)水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)有著至關(guān)重要的作用，能夠?qū)y(cè)站發(fā)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行無線接收，然后經(jīng)過解碼、 檢查后將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。系統(tǒng)軟件的組成：（1）系統(tǒng)初始化：對(duì)于新建系統(tǒng)，要對(duì)以下幾方面參數(shù)進(jìn)行初始化設(shè)定，第一是站號(hào)、第二 是站名、第三是測(cè)站屬性、第四是水位計(jì)類型、第五是水位基質(zhì)、第六是水位上限等等。（2）通信狀態(tài)：“通信狀態(tài)”軟件模塊能夠?qū)⒁恍]有經(jīng)過處理的信息進(jìn)行顯示，還能夠顯 示處理過后的水情數(shù)據(jù)，以便對(duì)中心站的通信狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。（3）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)：主要包括以

7、下幾種：（a）表格，（b）棒圖，（c）流域圖。當(dāng)接收到遙測(cè)站所傳 輸?shù)臄?shù)據(jù)之后，中心站會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行判別，消去誤碼，并且以表格的形式顯示出來?！傲?域圖”則是對(duì)所選測(cè)站的水情數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，其中包括該站的時(shí)段總雨量值，日降雨量，該站 的平均雨量值以及該站的最大雨量等。（4）數(shù)據(jù)查詢：數(shù)據(jù)查詢模塊由以下幾個(gè)子模塊構(gòu)成，選用國(guó)內(nèi)最常用的翻斗式雨量計(jì)，（a） 雨量記錄查詢，（b ）水位記錄查詢，（c）原始數(shù)據(jù)查詢，第四是測(cè)站通信次數(shù)查詢，第五是人工 置數(shù)查詢等，顯示查詢結(jié)果的方式可以為以下兩種，第一是表格的方式、第二是棒圖的方式，查詢的方法大體相同。（5）系統(tǒng)管理：系統(tǒng)管理模塊由以下幾個(gè)子模塊所構(gòu)成

8、，（a）時(shí)間設(shè)置、（b ）測(cè)站參數(shù)設(shè)置、 （c）系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置等。可以對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行設(shè)置，可以對(duì)測(cè)站進(jìn)行添加以及修改或者是刪除，也可以 對(duì)各測(cè)站的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行修改，例如對(duì)雨量的增量值進(jìn)行修改。（6）打印輸出：可以按照時(shí)間以及測(cè)站號(hào)的組合方式，對(duì)以下幾方面數(shù)據(jù)進(jìn)行打印輸出：（a） 雨量時(shí)段數(shù)據(jù)，（b ）水位記錄數(shù)據(jù)，（c）通信記錄數(shù)據(jù)?？梢园凑杖沼炅恳约霸掠炅繉?duì)表格進(jìn)行 輸出打印或者是圖形輸出。3系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想三座店水庫水情測(cè)報(bào)存在以下幾方面的問題：第一是交通問題、第二是通訊問題、第三是 管理問題，尤其是在山洪暴發(fā)時(shí)，有很大的可能會(huì)造成交通中斷，而通訊中斷的這種情況會(huì)影 響到工作的開展。基于此，水情自動(dòng)化測(cè)報(bào)系統(tǒng)需要單獨(dú)組網(wǎng)，同時(shí)要有以下幾種能力：第一 是良好的防雷能力、第二是較好的抗干擾能力，這樣才能夠更好的掌握雨情、水情，才能夠做 好水庫的防汛工作。4自動(dòng)化技術(shù)的作用隨著科學(xué)技術(shù)取得了較大的突破，自動(dòng)化技術(shù)也得到了較大的發(fā)展，在各領(lǐng)域得到了較為 廣泛的運(yùn)用。在水利工程管理當(dāng)中，特別是在水情測(cè)報(bào)工作當(dāng)中，因?yàn)橐诹饔騼?nèi)設(shè)置多個(gè)測(cè) 站，這些測(cè)站通常都會(huì)設(shè)在一些各方面條件都和環(huán)境較為惡劣的地區(qū)。而水情測(cè)報(bào)又需要具備 以下幾種特性：（1）實(shí)時(shí)性，（2）準(zhǔn)確性，（3）可靠性，（4）綜合性等，那么就需要對(duì)流域內(nèi)的雨 情水情