都江堰渠首闸群联合调度系统设计研究

【摘 要】随着最严格水资源管理制度推行，作为全国最大的都江堰灌区，对水资源进行优化调度、优化配置也是势在必行。本文对都江堰渠首闸群联合调度系统进行设计研究，论述该系统设计需要考虑的各种因素，落实解决措施和实施方案，在此基础上设计出一套都江堰渠首闸群联合调度控制系统。

【关键词】水资源 优化调度 流量控制 闸群联动

当前，水资源日趋紧缺的现实迫使我们必须采取最严格水资源管理制度。作为全国最大的都江堰灌区，对水资源进行优化调度、优化配置也是势在必行。

一、联合调度主系统框架

根据闸群联合调度发展趋势，结合都江堰灌区自身特点和调度水平现状，本联合调度系统主框架拟如下所示：

图 联合调度系统框架

二、联合调度权限认证管理模块

闸门的调度必须由特定的调度人员完成，否则可能出现调度事故，为此，中心站联合调度系统必须包括调度权限的认证管理系统。

该系统主要由权限管理、用户管理，角色管理、部门管理、应用管理、日志管理六个模块构成。

（一）权限管理。许可/权限，即权限系统的最小单位，代表某一种不可在细化的权限。

（二）用户管理。用户，是权限的拥有者或主体。用户和权限实现分离，通过授权管理进行绑定。

（三）角色管理。角色，权限分配的单位与载体，代表某类业务的范畴。

（四）部门管理。对都江堰灌区所有执行部门进行统筹管理。

（五）应用管理。管理目前可以使用的应用模块。

（六）日志管理。对用户登录的状况和操作进行记录。

三、联合调度综合监视模块

（一）概述。联合调度综合监视模块用于实现都江堰灌区渠首中心站对远程闸群的监视。目前，都江堰灌区渠首内江闸群和外江闸群已经完成了闸门自动化的改造，现场的闸控系统已经可以实现一些特定功能，并在闸房、测点与渠首中心站建立了快捷的传输通路。由于闸门运行的视频图像最直观地反映了闸门当前的位置和状态，在水资源调度、防洪抢险指挥等过程中具有比任何其他检测数据更为直观、准确、可靠的特点，尤其在恶劣的气候条件和远程监控情形，视频图像更是具有不可替代的优势，在该项目的实施中设计了联合调度综合监视模块，在进行调度的同时能够通过实时的、清晰、连贯的图像信息观测闸群的调度状况。

联合调度综合监视模块依托原有的闸门视频监视系统，遵循“分散监控，集中管理，统一存储，授权调用”的思想。

1.分散监控：分别利用各自范围内的摄像头对闸群运行状况及上下游河道状况进行实时监控。

2.集中管理：在分控中心设置图像监控服务器，该系统配合数据库，主要完成现场图像接收，用户登录管理，优先权的分配，图像的实时监控，录像的存储、检索、回放、备份等功能。

3.统一存储：在分控中心设置图像录制服务器集中存储重要的监控录像。这样，一方面方便历史数据的查询，另一方面也可减少各闸站重复建设存储设备的投资。

4.授权调用：用户根据自己的权限在获得授权后可调用查询管辖范围内的闸站的相关图像信息。

（二）功能描述。联合调度综合监视模块支持如下功能：

1.采用b/s（浏览器/服务器）的结构，在客户端无需安装任何软件；2.授权调用，不同的用户具有不同的权限，各自监视其所拥有权限的对象；3.远程高清晰实时图像传输；4.支持多画面或者全屏显示，画面可根据闸站位置任意分组；5.日常展示实时调度信息，但可提供一定范围内的历史记录查询并回放；6.一定的故障报警，即遇到故障时给出报警信息。

（三）性能指标

1.实现基于web基于gis的水位数据实时监控；2.实现基于web基于gis的流量数据实时监控；3.实现调度命令与调度结果的对比监控；4.实现六干渠分水定量图形化监控；5.实现基于web基于gis的各视频点的监控。

四、联合调度实时计算模块

联合调度实时计算模块主要为实现闸群联合调度提供准确的数据信息，它从后台提取所需的工程信息和水情信息，而后利用现场信息计算系统提供的模型进行计算，从而实现对闸门开启程度等信息的准确计算。

该系统的主要技术指标如下：（一）根据不同的基础水情情况，调用模型对目前工情状况下出现的水情变化进行实时预测计算，

为调度决策提供辅助决策；（二）实时监督水情状况进行预设极端条件判定，一旦触发条件即启动自动处理流程，进行人工确认后调用主框架进行闸群自动联合调度，并通过主框架实现紧急调度信息发

五、结论与展望

本设计，从理论、工程技术系统及都江堰渠首工程的运行、管理等各方面全面考虑了系统建设的有关因素，并提出了具体的实施方案，具有相当的可操作性。本设计的思想及研究方法可供整个都江堰水资源优化配置、优化调度的设计提供参考。

参考文献：

[1]吴普特， 牛文全，节水灌溉与自动控制技术，化学工业出版社 1998

[2]朱张青等，多用途节水灌溉控制系统研制，电气自动化2001