水資源的信息化管理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)水資源的信息化管理Information Management of Water Resource摘 要：城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)水資源的需求日益增大，水資源不足已給威海市生產(chǎn)生活帶來極大不便，將科技手段運(yùn)用于水資源管理，對(duì)水資源進(jìn)行信息化管理，使有限的水資源為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供有力的支撐和保障，顯得尤為重要。本文論述了信息技術(shù)在水資源信息化管理中的應(yīng)用，為制定水資源合理開發(fā)利用規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞：水資源 信息化 應(yīng)用摘 要：城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)水資源的需求

2、日益增大，水資源不足已給威海市生產(chǎn)生活帶來極大不便，將科技手段運(yùn)用于水資源管理，對(duì)水資源進(jìn)行信息化管理，使有限的水資源為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供有力的支撐和保障，顯得尤為重要。本文論述了信息技術(shù)在水資源信息化管理中的應(yīng)用，為制定水資源合理開發(fā)利用規(guī)劃提供了科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞：水資源 信息化 應(yīng)用Abstract: The demand for water resource is increasing as the economy is growing fast. The shortage of water resource has brought great unfavorable impact

3、on the economy of the city of Weihai and the living of local people. It is getting more critical to carry out information management of water resource by up-to-date technology, which will provide support to the continuous development of the economy and the society. This paper discusses the applicati

4、on of information technology in the information management of water resource, and provides scientific basis for planning the development and utilization of water resource. Keyword：Water Resource Information Application1威海水資源情況以及管理模式1.1威海水資源基本情況威海地處山東半島最東端，內(nèi)無大江大河，外無客水入境，水資源主要來源于境內(nèi)的大氣降水。全市年平均降水量730.2毫

5、米，年徑流量262.4毫米，平均地表水資源量14.26億立方米，扣除兩者重復(fù)量2.73億立方米，全市多年平均水資源總量為16.28億立方米，人均占有量約694立方米，不足全國(guó)人均占有量的1/4。水資源不足已給威海市生產(chǎn)生活帶來極大不便，地下水過度開采又會(huì)導(dǎo)致地下水位下降和海水倒灌，嚴(yán)重危及子孫后代對(duì)水資源的消費(fèi)需求。 1.2水資源管理模式為保障水資源持續(xù)利用，威海市水行政主管部門采取了一系列措施：（1）限制“水”消費(fèi)，威海市政府出臺(tái)的“限量用水，超量罰款”的政策對(duì)限制水資源消費(fèi)有重大功效。（2）成立專門的水管理機(jī)構(gòu)，從環(huán)保、城建部門等水管理機(jī)構(gòu)剝離出來，推行水務(wù)一體化管理以及城鄉(xiāng)供水、排水、治

6、污、廢水處理利用一體化管理，對(duì)水資源統(tǒng)一調(diào)度。（3）采取工程措施和生物措施調(diào)配水資源的時(shí)空分布。大力發(fā)展生物水庫(kù)，低山丘陵保護(hù)植被，攔截降水，增加入滲量，提高地下水位。（4）利用經(jīng)濟(jì)、法律手段節(jié)約用水，調(diào)控水資源利用價(jià)格，嚴(yán)格取水許可制度，制定工農(nóng)業(yè)及生活用水地方標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)管灌、滴灌，防止漫灌，鼓勵(lì)工業(yè)水重復(fù)利用。（5）開展海水淡化研究與應(yīng)用實(shí)踐，防止海水倒灌。2信息技術(shù)在水資源管理中的應(yīng)用2.1水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)水資源管理主要針對(duì)的是企事業(yè)單位和個(gè)人的用水；水庫(kù)、河流、湖泊、地下水的水位水質(zhì)；降雨量；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的及時(shí)控制。鑒于水資源分布范圍廣、情況千變?nèi)f化，要實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的管理目標(biāo)，必須

7、充分利用現(xiàn)代科技手段。當(dāng)代電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大力發(fā)展，將這些技術(shù)應(yīng)用到水資源的管理中，建立一套現(xiàn)代化的水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)是及時(shí)、準(zhǔn)確了解水資源情況、做出正確決策的有效保障。從功能上分，水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)包括三大部分：數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、監(jiān)控中心。安裝在水源地現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集和控制部分包括水位計(jì)、流量計(jì)、溫度傳感器、壓力傳感器、雨量計(jì)、水質(zhì)儀等儀器儀表，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程讀取這些儀器儀表的數(shù)據(jù)，必須對(duì)這些儀表的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，當(dāng)同一地點(diǎn)需要讀取多個(gè)參數(shù)時(shí)，將這些傳感器或者儀表接入到遠(yuǎn)傳單元（RTU）, RTU將這些數(shù)據(jù)按照一定的格式打包，傳送到工作人員的所在地（

8、上位機(jī)）。各傳感器、儀器儀表和RTU的連接，可以是有線方式，也可以是無線方式。有線方式就是儀器儀表、傳感器直接和RTU連接，無線連接方式需要在傳感器、儀器儀表上增加電池供電的無線通信模塊，無線通信模塊和RTU實(shí)現(xiàn)短距離的無線通信。2.1.1現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，大多數(shù)沒有電源，必須考慮太陽能或者電池供電，對(duì)設(shè)備的可靠性要求很高。近幾年，藍(lán)迪通信公司等單位采用微功耗技術(shù)，使傳感器等數(shù)據(jù)采集儀器儀表響應(yīng)時(shí)間達(dá)到納秒級(jí)，從而實(shí)現(xiàn)了使用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的電池完成供電的理想目標(biāo)，為無線傳輸創(chuàng)造了條件。2.1.2數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸部分可以采用數(shù)據(jù)電臺(tái)或者電信運(yùn)營(yíng)商的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。數(shù)傳電臺(tái)是多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)使用一個(gè)

9、頻率，采用輪詢的方式向終端收集數(shù)據(jù)，該方式需要建設(shè)單位自己架設(shè)通信設(shè)備，需要向無線電管理委員會(huì)申請(qǐng)頻率，每個(gè)終端所得到的輪詢間隔和設(shè)備的數(shù)量有關(guān)。電信運(yùn)營(yíng)商的公用數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)包括中國(guó)移動(dòng)的GPRS,中國(guó)聯(lián)通的CDMA。隨著第三代通信的發(fā)展，中國(guó)聯(lián)通（WCDMA）、中國(guó)電信（CDMA2000）、中國(guó)移動(dòng)（TD-SCDMA）均開通了無線寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，由于用于水資源監(jiān)控的數(shù)據(jù)量小，所以第二代GPRS/CDMA已經(jīng)足夠。2.1.2.1采用GPRS/CDMA有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）安裝簡(jiǎn)單方便。GPRS/CDMA用戶可隨意分布和移動(dòng)自己的網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)，無須擔(dān)心線路的維護(hù)或有線在移機(jī)時(shí)導(dǎo)致的通信中斷。建設(shè)新的營(yíng)業(yè)點(diǎn)無

10、需進(jìn)行拉線、埋線等工作，在應(yīng)用中只需考慮到電信運(yùn)營(yíng)商辦理一張SIM卡。（2）設(shè)備投資價(jià)格低。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，接受傳送數(shù)據(jù)的GPRS/CDMA模塊已經(jīng)比數(shù)據(jù)電臺(tái)便宜很多。不需架設(shè)中繼站，傳輸無距離限制。（3）通信資費(fèi)便宜。目前各地通信公司對(duì)GPRS/CDMA資費(fèi)包月比有線電話網(wǎng)絡(luò)資費(fèi)還便宜。在GPRS/CDMA網(wǎng)中，用戶只需與網(wǎng)絡(luò)建立一次連接，就可長(zhǎng)時(shí)間的保持這種連接，并只在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)才占用信道并被計(jì)費(fèi)，保持連接狀態(tài)時(shí)不占用信道不計(jì)費(fèi)。（4）線路穩(wěn)定可靠，永不掉線，網(wǎng)絡(luò)接入速度快。（5）每個(gè)終端設(shè)備有固定的寬帶，不受安裝數(shù)量的限制。2.1.3監(jiān)控中心是一臺(tái)安裝數(shù)據(jù)接收設(shè)備和處理軟件、系統(tǒng)軟件

11、的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)可以是獨(dú)立的，也可以是接入應(yīng)用單位局域網(wǎng)里的一臺(tái)計(jì)算機(jī)。接受方式主要有公網(wǎng)固定IP、GPRS/CDMA虛擬專網(wǎng)。（1）固定公網(wǎng)IP和傳統(tǒng)的電話號(hào)碼一樣，必須是唯一的，這需要向電信運(yùn)營(yíng)商申請(qǐng)，與普通的ADSL寬帶不同之處是IP地址是固定的，前端設(shè)備向IP發(fā)送數(shù)據(jù)。（2）虛擬專網(wǎng)（VPN）類似于企業(yè)的內(nèi)部電話，每個(gè)終端的IP是固定的，只能在這個(gè)虛擬網(wǎng)內(nèi)相互通信。監(jiān)控中心服務(wù)器可以接入企業(yè)的內(nèi)部局域網(wǎng)，通過WEB發(fā)布，接入該局域網(wǎng)內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)都可以通過局域網(wǎng)查看接收到的數(shù)據(jù)。2.2監(jiān)控中心系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能2.2.1軟件功能（1）接收現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備發(fā)來的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)解析后存入數(shù)據(jù)庫(kù)，后臺(tái)

12、軟件具有同時(shí)處理上萬個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的容量。（2）最新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析后，以表格和圖形的方式顯示出來。對(duì)于重要的數(shù)據(jù)，在最顯眼的位置顯示。對(duì)于超出上下限的數(shù)據(jù)發(fā)出聲光報(bào)警。（3）數(shù)據(jù)永久保持?？梢酝ㄟ^磁盤列陣存儲(chǔ)數(shù)年甚至數(shù)十年的歷史數(shù)據(jù)。（4）多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、查詢和報(bào)表功能。根據(jù)用戶需要提供各種報(bào)表如：用水量統(tǒng)計(jì)、用電量統(tǒng)計(jì)、設(shè)備分類告警統(tǒng)計(jì)報(bào)表、告警分類統(tǒng)計(jì)報(bào)表、端局告警對(duì)比報(bào)表、運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)計(jì)報(bào)表、某時(shí)刻設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)查詢報(bào)表及監(jiān)控量歷史曲線報(bào)表等。（5）系統(tǒng)校時(shí)功能。接入系統(tǒng)的所有終端和服務(wù)器，必須有一致的、準(zhǔn)確的時(shí)鐘，前端設(shè)備和后臺(tái)軟件建立連接后，自動(dòng)校時(shí)。（6）計(jì)量數(shù)據(jù)遙測(cè)功

13、能。數(shù)據(jù)上報(bào)體制采用自報(bào)和遙測(cè)相結(jié)合的體制。即以自動(dòng)上報(bào)為主，用戶也可以在有權(quán)的情況下對(duì)任何一個(gè)或多個(gè)計(jì)量點(diǎn)主動(dòng)遙測(cè)。（7）對(duì)水泵等進(jìn)行網(wǎng)上遠(yuǎn)程遙控?？梢酝ㄟ^軟件對(duì)前端的設(shè)備發(fā)出指令，進(jìn)行起?？刂?。（8）地理信息。以地圖的方式形象地顯示各地水資源的分布和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)情況。（9）信息公開發(fā)布。對(duì)全市水資源情況、各單位用水情況及時(shí)在網(wǎng)上發(fā)布，方便用戶查詢了解，節(jié)約用戶的時(shí)間、提高公信力。（10）收據(jù)打印?？梢愿鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)，按照事先設(shè)定的費(fèi)率和收費(fèi)情況，自動(dòng)形成收據(jù)或發(fā)票。（11）大屏幕顯示。為了提高廣大員工的責(zé)任心和凝聚力，提高部門形象，可以在顯眼的公共位置設(shè)置大屏幕，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在大屏幕上

14、。（12）數(shù)據(jù)共享?？梢詫?shù)據(jù)接入相關(guān)政府部門的管理系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)，為其他部門的科學(xué)決策提供實(shí)時(shí)的、準(zhǔn)確的依據(jù)。2.2.2硬件功能：（1）測(cè)控終端現(xiàn)場(chǎng)采集水源井的水泵狀態(tài)、電參數(shù)、出水流量、水位、壓力、溫度等數(shù)據(jù)。（2）測(cè)控終端主動(dòng)定時(shí)上報(bào)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，隨時(shí)上報(bào)狀態(tài)變化信息和報(bào)警信息。（3）測(cè)控終端可顯示、存儲(chǔ)、查詢歷史數(shù)據(jù)；可修改工作參數(shù)。（4）測(cè)控終端可自動(dòng)控制水泵的啟停，可遠(yuǎn)程控制水泵的啟停。（5）測(cè)控終端支持遠(yuǎn)程軟件升級(jí)和參數(shù)設(shè)置。（6）測(cè)控終端可保護(hù)水泵設(shè)備，避免在缺相、過流等狀態(tài)下啟動(dòng)工作。（7）測(cè)控終端兼容任何廠家生產(chǎn)的脈沖水表或各種流量計(jì)。（8）測(cè)控終端兼容任何廠家生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸

15、出的測(cè)量變送器。（9）使用GPRS/CDMA-VPN專網(wǎng)，投資少、數(shù)據(jù)傳輸可靠、通信設(shè)備維護(hù)量小。（10）使用GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，支持GPRS/CDMA和短消息兩個(gè)通信通道。3應(yīng)用意義3.1及時(shí)準(zhǔn)確了解用水和水資源動(dòng)態(tài)。在建立信息化水資源管理系統(tǒng)之前，往往通過人工去現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和讀取數(shù)據(jù)，在這種方式下不能做到隨時(shí)讀取，且讀取的數(shù)據(jù)存在誤差，采用信息化監(jiān)控后，可以連續(xù)監(jiān)控，一旦有異?？梢愿鶕?jù)預(yù)先設(shè)置的上下限自動(dòng)報(bào)警通知相關(guān)負(fù)責(zé)人。通過對(duì)實(shí)時(shí)情況的了解，采取相應(yīng)的措施。3.2由于采集到的數(shù)據(jù)可以自動(dòng)保存到數(shù)據(jù)庫(kù)并且隨時(shí)查詢，可以通過對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析比較，提前做出預(yù)測(cè)規(guī)劃。3.3采用信息化系統(tǒng)后。工作人員由人工操作的方式改為點(diǎn)擊鼠標(biāo)，從而大大降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了工作效率。加強(qiáng)了人身安全、降低了成本。3.4由于可以