水情监测范文

时间:2023-02-22 11:28:51

水情监测

水情监测范文第1篇

关键词水情监测;洪水预警预报系统;辽宁省

中图分类号TV697.2文献标识码A文章编号 1007-5739(2013)12-0331-02

StudyonFloodHydrologicalMonitoringandFloodWarningSystemTechnologyinLiaoningProvince

FENG Lin

(Hydrology and Water Resources Survey Bureau of Liaoning Province,Shenyang Liaoning 110003)

AbstractFlood hydrological monitoring and flood warning system technology of Liaoning Province is a practical and innovative scientific research achievement,which is researched by Hydrology and Water Resources Survey Bureau of Liaoning after 10 years.The paper summarized and introduced its gains and running practices for years.

Key wordsflood hydrological monitoring;flood warning system technology;Liaoning Province

1项目背景及意义

辽宁省水旱灾害频发。1949―2010年期间,于1951、1953、1960、1962、1985、1995、2005、2010年发生洪水灾害,给国民经济和人民生命财产造成了重大损失。统计“1995.7”大洪水可知:全省受灾县(市、区)达44个,人口584万人,直接经济损失347亿元,占同期GDP(2 797亿元)的12.4%。因此,洪水灾害是影响全省经济和社会可持续发展的主要自然灾害之一,防洪减灾是水利部门的重要职责。在加强防洪工程体系建设的同时,还应大力加强防汛水情监测及洪水预警预报系统等非工程措施建设。在系统开展该项目研究前存在的突出问题有以下几点:①水文监测手段相对落后。水位以人工观测水尺、流量以测船、降水以雨量计等人工监测为主。②水情测报站点严重不足。雨量等自动报汛站有342处,不足现在的1/4。③水情信息迟滞严重。受水情信息编、转、译报等环节传输技术影响,仅有1/3报汛站能在规定时限内(30 min)将水情信息上报至省水文局。④水文分析、展示、会商等手段单一。可靠性、实时性、信息量等都难以保证。⑤水文预报方法模型单一,参数遴选等受GIS等技术限制,匹配难度大,预报精度低,尤其74座中型水库和285座小型水库信息空白、预报方案空白,一旦遇有险情,后果严重[1]。

2主要研究内容与技术路线

2.1研究内容

针对辽宁省的防汛形势和决策支持要求,项目主要开展以下研究:一是加强水文监测、通讯传输、数据处理、决策支持系统建设,增加现代科技含量,提高自动化水平。二是实施辽宁省现代实用洪水预报系统建设,将现代洪水预报理论、专家经验和智慧、人类活动影响的实际情况有机地结合,实现数字化洪水预报,提高洪水预报精度,增长洪水预见期。三是优化水库、河道联合洪水调度系统,发挥工程防洪最大效能。

2.2技术路线

该研究充分立足于现有防洪工程体系,着力加强非工程措施建设,在防汛水情数据采集方面,通过新技术和新仪器的试验和应用,改变原有人工观测的模式,实现全省2 000余站点水情信息的自动采集和传输,以提高水情信息采集的数量、质量和传输速度;在水情信息接收、分析处理和信息方面,通过研发信息交换技术等新技术手段,实现国家部委、省气象、国土等数据信息的直接全面共享,以扩大辽宁省防汛信息资源量;通过新技术开发和应用以最快捷、最全面、最清晰的方式在不同的平台上给各级防汛工作者和决策者予以查询和显示,以便随时掌握防汛水情信息;通过研究和应用最优化、最适合辽宁下垫面情况洪水预报模型和洪水预报方法,提高洪水预报精度,延长预见期,为防汛决策和抢险赢得宝贵时间[2]。

2.3开展的主要工作

该项目由辽宁省水文局、辽宁省防办于2003年开始相关研究和建设工作。2003年研究并编制辽河流域实用洪水预报方案;2004年编制辽宁省西部、东南部实用洪水预报方案;2005年开始开发辽宁省实用洪水预报系统,全省雨量、水位、流量观测等大量引进和应用新技术和新仪器;2006年引进中国洪水预报系统,开发辽宁省防汛抗旱水情信息网,进行水情自动测报系统的建设工作;2007年开发辽宁省防汛抗旱水情值班系统;2009年进行中小水库洪水预警预报系统的建设合水库洪水预报方案研制工作。2010年研发水情数据交换系统、水情易信通显示系统等,同时实现水情信息全面共享。其系统技术路线见图1。

3主要研究成果

该项目结合辽宁省水文防汛工作实际需求在水情信息监测、传输、分析、、洪水预报预警等方面取得了多项研究成果。

(1)在水情信息采集、洪水分析模拟计算、水文预报等功能模块的关键技术环节中,应用GPS、GIS、ADCP、超声波、固态存储、遥测、雷达先进技术;应用新安江模型、MIKE-11、NASH单位线、三维模拟、辽宁模型等先进实用模型,构建了适合辽宁省实际情况的水文情报预报系统集成,保证了用于防汛决策支持的准确性和科学性。

(2)在各类水情信息传输过程中,最新采用水情信息交换技术,摆脱了原有各个环节需编码、解码等大量繁冗数据处理工作,充分实现了水情分中心、省水情中心、松辽委、国家水情信息中心的水情信息全面、直接、开放式共享,水情信息的时效性由原来的1 h缩短到5 min,解决了信息传输方面的关键技术问题。系统特点:低成本、易安装、易维护;业务覆盖全面:集数据轮询、发送、接收、入库、实时监控、提示预警等功能于一身,同时能够应对网络故障、大数据量传输等特殊情况;画面较直观,操作较简单;运行稳定且可靠[3]。

(3)项目实现了水情信息的高度整合,常年采集水位、流量、降雨、蒸发、土壤墒情、地下水、水库蓄水、冰情、气温,以及邻国朝鲜、邻省吉林、河北、内蒙古等地方的相关水情信息,建立了强大的雨情水情实时和历史数据库。尤其该项目首次实现与辽宁省气象局跨行业基于数据库层面的雨情水情信息高度共享,使全省水情报汛站网数量增加了3倍,有力地保证了流域暴雨中心的控制,提高了站网的覆盖密度。

水情监测范文第2篇

【关键词】水情;自动化监测;系统?

application of water automatic monitoring system in long distance water transfer project

duan xiao-yan

(karamay city water supply company karamay xinjiang 834000)

【abstract】this article describes the regime of long distance water transfer project in the basic functions of the automatic monitoring system and the structure and composition, that monitoring of the system in terms of hydrological significance.

【key words】water regime; automatic monitoring; system

1. 引言

长距离调水工程是解决区域性水资源分配不均衡及城市、农业、工业用水矛盾的调水工程。由于长距离调水工程线路长,工程往往穿越崇山峻岭,沙漠戈壁,或旷野荒丘,线路长达数百公里,沿线水情站点星罗棋布,因此,从工程运行的实时性、一致性和运行效能考虑,在工程沿线实施水情自动化监测系统很有必要。

水情自动化监测是实现长距离调水工程管理信息化和自动化的基础,及时、准确、全面地掌握水情,为水资源的合理配置、监控调度,提供基础信息服务,对于进一步提高水资源的利用率,提高工程管理水平具有重要意义。

2. 水情自动化监测系统的基本功能与结构组成

水情自动化监测系统包括能适用于野外工程环境的各种遥测仪器、数据采集装置、现场通信网络、数据通信系统、监测管理系统等软硬件设备。主要完成水情信息的采集和监控功能,按功能可以分为数据采集、数据传输和数据处理三大部分。

由于长距离调水工程水情监测对象多并且分散,并具有串联结构的特征,任何一个测站的水情变化都将直接影响到整个水情调度系统的运行。因此,水情自动化监测系统中,设置1个监测管理中心站(数据处理),和若干个中继站、数个或数十个甚至更多的各类遥测站(数据采集),采用分布式数据采集方式,组成合理的系统结构。中心站主要负责数据的收集和处理,遥测站主要负责采集信息并编码发送至中心站。

3. 水情自动化监测系统的数据传输

鉴于长距离调水工程中监测站点高度分散的特点,其现场通信需要采取能支持较长距离站点之间的通信方式,或者采用相对独立的通信方式,遥测站与中心站之间的数据传输应根据不同情况灵活选择不同的通信方式,可由光缆通信线路提供的电话线、半永久电路、isdn、无线超短波等方式传输。

目前常用的是基于rs-485的现场网络通信。通常,一个水情自动化监测系统是将多个相距不太远的监测站采用rs-485总线构成现场网络,然后以某种通信方式将数据传输至中心站。

4. 遥测站的工作方式

水情自动化系统通常采用自报式、应答式或自报/应答兼容式工作方式,几种工作方式的工作过程及特点如下:

4.1 自报工作方式是在监测水位等参数发生一个计量单位的变化时实时将实测值传送到中心站,这种工作方式下遥测站功耗低、结构简单、可靠性高、实时性强,能很好地反映水位变化的全过程。

由于长距离调水工程沿线的遥测站较多,采用自报工作方式需要注意各遥测站点数据碰撞导致数据传输延迟的问题。通过合理设计遥测站点的发信时序,可以保证同一中心站(或同一中继站)下的站点定时自报时间不冲突;中心站安排合适的时间对遥测站校时,保证站点时钟统一,以减少定时自报的碰撞概率,这些措施都可以提高系统信息传输的畅通率。

4.2 应答式工作方式下的遥测站能对水位等参数发生的变化自动采集和存储,但不主动传送给中心站,只有当中心站发出查询命令时,才将当前水位数据传送给中心站。因为接收中心站的查询命令,所以遥测站接收机处于长期守候状态,功耗较大。

4.3 自报/应答兼容式工作方式具有自报、应答两种工作方式的特点,数据采集间隔可调,从1min至任意时间段,既能很好的反映水情变化的全过程,又能响应中心站的查询,其缺点也是功耗大,相对可靠性低。

5结语

水情监测范文第3篇

关键词:水情自动测报系统,研究,运用

中图分类号:TV文献标识码: A

前言

水情监测系统对于整个水库的安全以及周边居民的人身和财产安全具有重大的预防警报作用,水情监测工作到位可以及时的了解具体的水位情况以便于及时的采取一系列有效的措施防止洪涝灾害和旱灾。我国的水情监测系统历经几十年的发展已经有了很大的进步,从最初的人工监测发展到智能化监测,最近又有了水水情自动测报系统的研究与具体的应用,本文在对水情自动测报系统进行简单介绍的基础上对水情自动测报系统的应用于研究进行简单的探讨。

1、水情自动测报系统概述

1.1水情自动测报系统概念水情自动测报系统,从字面意义上来理解,主要指的就是对具体的一系列水情、水文、雨情、水位、雨量等进行数据监测,然后待这些数据达到临界值后通过先进的报警装置进行自动报警,警示人们做出预防措施,预防洪涝灾害的一种自动化系统。近年来,随着科学技术的进步,水情自动测报系统也引入了很多先进的技术如遥感技术等使得水情自动测报系统的预测性更加强大,测报的数据也更加精确,使得水情自动测报系统的功能发挥得更加淋漓尽致。

1.2水情自动测报系统设计的必要性和一般的水情测报系统来比,水情自动测报系统的设计具有其明显的优势,在防洪涝灾害中发挥着重大作用,因此我们有必要加强对该测报系统的研究与设计。首先,和普通的测报系统一样,水情自动测报系统能够有效的对具体的水情进行监测,减少人工投入,提高工作效率,达到有效的防洪效果。具体到自动测报系统来说,由于它引入了很多先进的技术和计算方法以及先进的设备,自动测报系统又独具优势,其能够实现监测的范围更加广阔,监测手段更加便捷、监测数据更加精确、监测时间大大缩短,如此众多的明显优势让我们有必要对水情自动测报系统进行深入的研究,以便于将这项技术大力推广并且应用到具体的水文监测工作中,为人们的生活带来更多便利,实现人类社会的永续发展。

1.3水情自动测报系统的构成一般来说,水情自动测报系统包括以下几个内容:监测站、数据传输通信网络、数据接收与处理系统、以及预测决策系统。其中,监测站设置的主要目的是对具体的水库实现实时的数据监测,达到全方位控制,根据科学的计算方法设置监测点,编制监测计划,对水情进行实时监测;数据传输通信网络是指把监测站监测到的数据实时的传输给接收方为他们提供真实有效的数字以便于他们做出决策,整个数据传输通信网络是一个庞杂的网络系统,通过各种系统之间的有效连接最终实现了整个网络的构建;数据接收与处理系统,顾名思义,就是对数据传输通信网络传输的数据进行接收的一个系统软件,这些系统的实现减少了人工操作,避免了很多人工操作失误,使得数据更加科学,效率也更加高;预测决策系统,是自动测报系统的一个亮点,该系统根据数据接收系统接收到的数据会自动的进行分析,并形成一个初步的决策以供人们参考,这样就会节省了很多时间,使得防洪措施更加及时有效。

2、水情自动测报系统的运用介绍

水情自动测报系统并不是直接发源于我国,最先应用该项技术的是美国和日本,我国的水情自动测报系统吸收了他们的经验,历经几十年的发展,目前已经有了很大的进步,并且我国在很多水电站等水利工程中都对水情自动测报系统进行了不同程度的应用,且收到了良好的效果。例如三峡水电站、龙潭水电站以及二滩水电站等都实现了自动化程度较高的水情测报,在整个测报系统中,我们运用很多先进的技术来完善水情测报系统的设计,例如卫星通信技术,我们的三峡工程在建设监测站的时候就运用了海事卫星这一重要技术,将其作为一个通信信道进行实时的监测和数据传输。同步卫星通信技术在数据传输通信网络的建设中也有不同程度的应用,同步通信卫星主要解决的是信息在传输过程中涉及到的距离问题,由于距离远近不同,有些数据在传输过程中会延迟或者失真甚至是丢失,使得数据接收不到进而影响到决策的正确性和及时性,引用了同步卫星后这一问题就得到了及时的解决,实现了数据的同时同步传输。此外还有气象卫星在水情监测系统中的运用,气象卫星通过监测,给监测站及时的传递气象消息,监测站对具体所负责的水电站进行观测,得出有效的数据,及时的掌握天气情况,进而为后面的预测和决策提供便利。总之,进入到网络时代,我们的各项工作都得到简化并且效率也都大大提高,不仅网络通信技术在监测站和数据传输通信网络中有所应用,数据接收与处理系统以及预测决策系统中更是少不了这些先进的科学技术的帮助,例如在数据接收与处理系统中对计算机技术的应用,通过一些服务器和连接设备等构建起一个庞大的信息网络系统,利用终端远程接收设备对数据进行接收,然后再用计算机进行高速的数据运算,对所接收到的数据进行处理。在预测与决策系统的设置阶段,这些先进的技术更是发挥了不可代替的作用,从另一个方面来讲,预测决策系统相当于一个智能化的系统,那么这当中就免不了智能化的设备的应用,实际上还是对一些数据的设计与策划,当这些数据达到临界值后,系统就会自动生成一个决策方案以供工作人员参考。简而言之,整个水情自动测报系统是由一系列高端的先进技术集合而成的一个系统设置,通过该系统的建立从而实现对水情的监测与预报。

3、水情自动测报系统应用中的问题探究

整个水情自动测报系统的建立是在借助于一系列先进技术的基础上实现的,因此在具体的应用过程中难免会出现一些问题,我们在研究过程中要本着可持续发展的理念,不仅为了突破当前的难关,更要考虑到该技术在今后给人类创造的利益,以及该项技术在实际运用中的广泛适用性,等等一系列问题都是需要我们提前考虑的。总的来说,我们应该把眼光放得长远,从长远利益出发,使得系统设计更加完善,优化系统设计,延长他们的使用寿命。同时我们还要注意到,我们的发展还是落后于一些发达国家,因此在有关研究中要加强与其他国家的合作,把水情自动测报系统广泛推广,增加普适性。但是还要考虑到因地制宜,根据具体的情况采取不同的措施,紧跟时代步伐做出及时的技术更新,最终实现水情自动测报系统的进一步完善。

结语

水情监测系统对于整个水库的安全以及人们的生命财产安全有着重要的防范作用,为防洪工作做出了重要贡献,科学技术的发展也使得该测报系统有了长足的进步,因此,我们更应该紧紧抓住他的优势,认真研究,充分利用其特点,将这项技术具体的应用到实践中。但是我们也应该知道,任何技术都是处于不断发展中的,在具体的应用时,水情自动测报系统也会面临一系列问题,无论从自身还是在于其他系统相结合的过程中,因此,我们更应该注意这个问题努力的对该技术进行改进。

参考文献

[1]晏忠林.水情自动测报系统在龙滩水电工程中的应用[J].水力发电,2003.

[2]毛学工,冬德平,陆玉忠等.雅砻江流域梯级电站水情自动测报系统.北京:中国水利水电出版社,2012.

水情监测范文第4篇

[关键词]汛期 水情预报 对策

[中图分类号] S422 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-2-266-1

1惠州市汛期情况

惠州市气候类型是东亚季风气候,气象统计资料显示,前汛期降水量很大,平均总降水量约为879毫米;暴雨日非常多,平均暴雨日为52天,如此恶劣的气候特点给汛期的水情预报工作带来一定程度的困难。

并且,由于全球气候变暖、太平洋气旋活动异常等原因,华南地区汛期情况也具有了复杂化的趋势。这也对汛期的水情预报工作提出了更高的要求。

2如何做好汛期的水情预报工作

2.1做好分析调查工作

要做好汛期的水情预报工作,首先应该做好雨水情况的分析工作,在经验的基础上对水情做出初步的预测。而这种经验的建立,是基于对近几年来该地区该水域水情的认真总结。细致分析水情变化与环境因素变化的关联情况,进而总结变化规律,为下一步的预测工作总结经验。完善相应的预案,并且根据具体变化落实相关具体措施,调整工作机制,以应对新的防汛需求。同时,应该加强汛期的监测质量,仔细检查相关环节,并要在实际情况和经验的基础上做出相应的更新与提高。

加强管理质量,随时关注汛情的变化情况。在汛情的观察中,也要密切关注天气因素的变化情况,较好的方法是保持与各级气象部门的交流,保证周期的及时的研讨与交流,采用先进的科学技术手段对天气情况做出观察和预测,从而准确的客观的预测汛情变化。同时不能忽视小区域的突发性天气情况,因为这也可能引发汛情的骤变。因此要对各个监控点施行全面的有效的管理,保证观察数据被及时上报并得到及时准确的分析。

在汛情的观测和预测工作中,要及时改进和完善天气预测模型和汛情预测模型。因为模型的建立是和初始条件密切相关的,有时候预测条件的改变往往会造成结果的巨大差异。比如混沌模型中,给定的初值不同,将会有不同的走势。在利用模型做天气预测和汛情预测中,要根据监测的数据及时调整模型,尽量保证模型的准确性。不仅是在监测预测工作中要不断的调整与改进,在汛期发生洪水后,也应该及时对于观察到的水情数据进行更新与记录,包括雨水天气情况情况,及时调整和修改应对措施,以便对防汛工作作出准确的指导。

有时候,天气因素、水情会出现异常的波动,是模型预测范围之外的情况。这时,工作人员有必要开展实地的调查工作。要对此时的水情和各种环境因素进行全面准确的测量,对原有的工作图表和工作参数做出相应的修改,并且要及时更新改进模型,以适应新变化,这对于准确判断汛情变化是极为重要的。期间,还应该分析变化的原因,找出模型发生错误的原因,不断进步,完善预测防洪经验。同时还应该及时完善相应的具体措施,为汛期防洪打下坚实基础。

2.2开展跟踪研究

在做好对于雨水情况调查分析的基础上,还应开展相关的跟踪研究工作。因为这些环境因素的变化情况,更具有指导性。对于它们动态的跟踪研究,可以帮助指导汛期时的水情预报工作。在对雨水跟踪研究中,应该与一线工作中保持密切的沟通,如监测点的记录监测人员,和相关的专业气象人员。因为他们对环境因素的变化有着丰富的经验,可以提供很好的专业建议与预测。结合对实地情况的测量与监测,获得环境因素准确的变化情况。同时,要学习掌握环境因素的变化规律,比如其来源与发展规律,以及相互联系和发生特点。通过仔细分析这些因素的变化,可以在已有的经验方案基础上,制定更加具体更加符合实情的水情预报措施,为汛期的水情预报工作提供具体的数据基础。

同时,要对这些数据和研究结果予以准确的记录,以指导后续的分析研究工作。获得这些统计的时间序列数据后,还应该进行统计分析,寻找规律,对掌握水情变化规律有着重要的意义。

2.3落实相关责任

在汛期的水情预报工作中,要以防大汛、抗大洪、抢大险、救大灾为原则,以行政首长负责制为核心,将各级各单位的具体责任落实到位,建立完善健全的防汛责任体制。各级各岗位的工作人员要严格按照责任制度履行自己相应的责任,开展具体的工作。记录人员在水情预报工作中,按规章制度进行规范标准的监测与记录,并要客观准确的上报数据。数据分析人员要以及时上传的实时数据为基础,选择准确合适的模型进行预测,对于水情的变化要做出及时准确的调整;同时要对数据做相应的统计分析工作,要高度重视异常情况,如果忽视一些看似不重要的异常情况,可能会造成严重的后果。管理人员要参照责任体制严格对相关责任人进行周期性严格的监管,对于不按照要求履行责任的行为要做出相应的纠正与惩罚,这种监督对于汛期的水情预报工作是至关重要的。对于指挥部门的工作人员,要及时更新数据,有效的调度各部门工作,以丰富的工作经验和科学的理论为依据,做出准确的指挥。只有各级部门按要求履行自己的职责,汛期的水情预报工作才能准确、客观、有序的进行。

2.4加强监测能力

对于汛期的水情预报工作来说,保证监测设备的稳定性是非常重要的。但由于特殊的工作环境,以及偶然的人为破坏等因素,监测设备时常会出现故障。因此,要求工作人员对水情监测设备进行周期性的细致的检查,检查其各项工作性能是否满足要求,其质量是否满足环境要求。对于出现的故障和问题要及时的处理与抢救,同时要进行记录与上报,一定要避免测量错误数据的现象,否则会对后续模型预测结果产生极大的影响。

有时,突发的事故会对监测设备造成严重的影响。但是,要做好水情预报工作必须保证监测设备工作的稳定性。因此,应该制定发生突况时的应急预案,训练应急人员对于监测设备的抢救能力,尽量减小突发事件对于监测工作的影响。同时,还可以设置一些备用设备。

3结语

本文分析了惠州市的汛期特点,为如何做好汛期的水情预报工作提出了具体的建议,包括做好分析调查工作、开展跟踪研究、落实相关责任、加强监测能力,为更好的指导防汛工作奠定坚实的基础。

参考文献

[1]王申,于跃华,王国新.地理信息系统在防汛水情工作中的应用探讨[J].现代农业科技,2013(4):268-269.

水情监测范文第5篇

关键词:多目标 安全监控 防洪调度 优化调度 复拟合模型

1 研建系统目的

当前水安全和水资源问题已经成为制约社会和经济发展的突出因素.建立兼顾防灾和水资源优化管理的保障系统,是现代水利和水利工程管理的需要.安全问题特别是因洪水、地质灾害等自然灾害以及工程结构隐患和异变等因素所引发的突发事故,其危害巨大,而传统单目标的大坝安全监测系统尚缺乏对此类突发事故的实时防范能力,也欠缺监测、控制和水资源管理一体化的功能.因此而研建的水库大坝多目标安全监控与管理系统,其目的是通过对水情及大坝安全的动态监测、预报,及时发现事故尤其是突发事故先兆,迅速做出反应,实时给予决策支持并实施自动控制,为工程和相关地区提供安全保障;为管理部门提供多层次信息管理和决策支持手段,在兼顾防灾和水资源优化调度基础上实现水资源可持续利用,充分发挥水利工程的效益.

2 系统结构

系统是多目标监控技术与信息技术的优化结合.由现场测控网络、计算机局域网和互联网三级网络连接现场测控层、工程管理层和管理中心.结构如图1所示.

图1 系统结构

测控网络因地制宜采用现场总线加光缆通信或无线通信.现场各类测控仪表通过自研的通信匹配器集中连接到远程测控执行模块.各测控模块以RS485总线连接到本地远程终端单元(RTU).分散在各工程建筑物和库区遥测站的RTU以光缆、电缆或数传电台与中控室的监控计算机联网.

工程管理层局域网连接服务器、在线监控机、离线管理机和其他工作站.

工程管理层服务器上建立网站,配置远程查询服务软件系统.通过互联网为管理中心、上级领导和相关部门提供远程查询和决策支持手段.

3 在线监控系统

在线监控系统主要执行以下任务.

3.1 值班监控

值班监控任务包括水情监测与分析,在大型模拟屏显示实时水、雨、工情,防洪警戒,大坝关键部位安全监测、实时预报及安全性评判,按水情与调度方案执行自动控制.

3.2 水情监测

水情监测信息通过网络被系统共享,是系统执行水情预报、防洪安全监控、大坝及周边安全监测、水库运行与水资源调度以及工程和区域防汛抗旱指挥调度的重要依据.

在线监控机接收和采集水、雨情数据,经处理后,写入水、雨情实时和时段数据库;定时启动水情预报模型进行水情实时预报作业.根据监测水情和水情预报,执行防洪安全监控.

采用动态自适应模型技术,提高短期水情预报的实时性和准确性,使水情信息有效地用于防灾和水资源管理.

3.3 大坝安全监测

定时对各大坝和其他水工建筑物及周边各监测点巡测或临时召测,数据经检验和初步处理后存入实时数据库.利用预报模型和相关的水情信息对大坝安全监测点实时预报并根据安全监控指标评判安全度.

采用复拟合模型技术和动态跟踪模型技术建立安全监控模型和安全监控指标.

3.4 专家系统支持下的防洪在线决策支持和闸站调控

在汛期,当预报坝前水位将要超过警戒值时,系统发出声光警报并驱动安全监控专家系统.专家系统收集有关水、雨、工情,从模型库调用调洪分析等模型,检索知识库内的知识与规则,经推理演绎,给出兼顾防洪与兴利效益的泄洪调度方案、预报行洪过程、建议安全措施、提供修改方案参考资料、灾害风险评估等.方案获准后,专家系统连接闸门自动控制系统,执行泄洪过程监控.

所开发的安全监控专家系统是在线决策控制型人工智能系统.它完全由信息驱动,全自动执行演绎推理和监控.其主要目标是当危及大坝及下游安全的事件可能发生之前做出判断与决策,并执行自动控制.

4 信息管理

配置在管理计算机上的管理系统具有数据管理、数据处理、资料解释、调度管理功能;服务器上配置数据库管理系统和远程查询服务系统.信息管理功能结构见图2.

图2 信息管理功能结构

5 安全监控模型技术

研究开发多目标动态安全监控所需要的监控模型技术,其目的是:提高模型的仿真度和延伸预报准确度;开发可以跟踪并预报监控对象异常变化的动态跟踪模型技术.这对于防范异变性突发事故特别重要.

这些模型技术已成功地应用于多个水利工程的实时安全监控和安全分析,均取得了良好效果.

5.1 复拟合模型

按传统方法建立模型时,通常采用时段平均或取离散时刻等概略方法代表外荷载对效应量的滞后作用,不能确切地反映实际上是非线性连续的滞后作用,模型的延伸预报精度较差.采用复拟合模型较好地解决了上述问题.

复拟合是指:用不同多项式拟合各外荷载对效应量的滞后作用过程,用这些多项式线性组合来拟合效应量观测序列.建立复拟合模型的技术要点是:经过相关趋势分析和相关频谱分析,分别确定各种外荷载量同效应量之间的相关性、滞后相位差和滞后影响时段长度.用影响梯度函数模拟在滞后影响时段,外荷载对效应量的非线性影响过程;再用包含影响梯度函数的高阶多项式来模拟该时段连续叠加滞后作用,从而较好地解决了仿真模拟滞后作用这一难点.复拟合模型最终形式为表征各种外荷载作用过程的多项式以及时效函数的线性组合.

复拟合模型已被应用于许多特大和大、中型水利工程的安全分析评价和联机实时安全监控.应用效果表明,它具有以下优点:模型有较明确、合理的物理解释意义,模型拟合精度好,延伸预报准确(见图3正常状态段,即10月前的预报过程线).

图3 复拟合模型预报、动态自适应模型预报与监测值对比过程线

5.2 动态自适应模型

传统安全监测模型属静态模型,反映监测对象和水、情、工情以往一般变化规律,不能识别和跟踪预报包括突发事故的异常现象,不适宜动态高精度短期预报.

对于水工结构物安全监控,为跟踪预报并防范突发事故,需要分析结构物发生异变的破坏机制.存在缺陷或已老化的结构物,某些部位即使其局部应力低于材料的屈服极限,但在长期交变或突变应力作用下,其材料有可能进一步老化、恶化,并可能发生突变以至破坏.对于大坝及周边这样的监控对象,这类破坏事故反映在沿破坏方向变化量和变化速率的增大,直到超过其破坏临界值或安全监控值.破坏先兆可能提前数小时甚至更早出现.因此,通过连续跟踪预报和动态监控,有可能对事故予以防范.

基于上述考虑而研究开发的动态自适应模型技术,其技术要点包括:采用常规方法建立预报/监控模型;模型运行中采用误差传递法进行自我学习,优化积累信息;每次预报作业时,根据新的监测信息和预报偏差动态修正模型,以适应监控对象的变化,实现动态跟踪;相应的安全监控指标取设计临界值,如计算最大应力、应变等.

应用效果表明,动态自适应模型适用于安全监控对象发生非正常规律的变化情况下进行跟踪和预报;也适用于水情、工情多变,无定常规律条件下的短期水情跟踪预报.

水情监测范文第6篇

摘 要:随着科技信息技术逐渐发展,借助先进的信息技术进行不同信息监测,对重大事件进行预警,是保障社会稳定发展的基础。水情自动测报系统是针对我国自然水灾害所研发的智能系统,近年来,该自动测报信系统能够与卫星通信技术相互结合,使得水情测报可预测性明显提升。基于此,在本文中浅要分析北斗卫星通信技术在水情自动测报系统中的实际运用。

关键词:北斗卫星通信技术;水情自动测报系统;运用

前言:我国在水情信息的采集方面,一般采用的是基于GSM网络为测试站点和监测中心沟通的主要方式。该种方式虽然具备一定的优势,但是在我国幅员辽阔的前提下,该种网络监测还存在着很多盲点,导致监测结果缺乏一定的真实性。由我国自主研发的北斗卫星通信技术在水情自动测报系统中的实际应用,使得监测的效果提升很多。

1.北斗卫星通信系统特点分析

北斗卫星通信系统的特点突出,与其他类型的卫星通信技术相比,具有极强的安全性、可靠性、数据传输的迅速性。由于北斗卫星通信系统是我国自主研发,因此在通信数据信息的安全性方面毋庸置疑,数据的安全决定着国家的稳定发展。同时该种数据传输系统能够体现出较强的抗雨水能力,设备本身低功耗。在不同制式下都能够实现水情测报系统的无缝衔接。此外,该通信系统的工作频段比较特殊,范围比较宽泛,在信息传输方面具有较为突出的优势[1]。

2.北斗卫星通信技术下的水情自动测报站的基本构成

基于北斗卫星通信技术下的水情自动测报站主要由四部分组成,分别为北斗通信模块、测试中心的终端机、前端的传感器、电源。这些模块在测报站中的功能不同,并且这些模块相互协作,实现了自动测报站的整体功能。在北斗卫星通信模块中,直接的面向用户端,在用户端中包含天线设备和主机设备,由于这两种设备在北斗卫星通信模块中集成,其体积都比较小,在设备安装维护上比较简单;而测试中心的终端机的功能特殊,与传感器直接联系,虽然测试中心远离检测中心,但是在数据传输环节中能够支持不同数据信息的传输,同时在数据信号上也能够实现自由切换;在前端传感器中,能够涉及到测报水情的相关数据,能够对实际测试中的雨量、水质、水位变化等信息进行捕捉与传输;电源,在电源模块的选择上更加注重如何借助自然能源,采用的密封的蓄电池,通过太阳能电池板进行充电,该种方式具有一定的环保性。此外,该种电池还具有一定自动启动和自动切断的功能[2]。

3.基于北斗卫星通信技术的水情自动测报系统

基于北斗卫星通信技术的水情自动测报系统的研究,首先需要进行北斗卫星的链路分析,然后研究数据监控中心的设计,最后进行测报软件设计。在以上研究中,能够发现数据监测中心的设计比较关键,良好的设计能够决定着系统运行的稳定性以及水情自动测报的真实性[3]。

3.1北斗卫星的链路分析

基于北斗l星通信技术的水情测报系统需要在不同模块的功能支持下,再加上链路对于不同模块的衔接,整体协作下实现系统功能。对于北斗卫星通信系统的链路进行分析,该链路主要由北斗卫星、北斗卫星网管中心组成,这组成的功能突出,能够对所有的水情自动测报站中所接受或者是所要发送的数据信息进行自动化的备份。数据的备份是系统数据稳定传输的基础,管理员若要获取备份数据需要登录到北斗网管中心中进行数据信息的下载。

3.2数据监控中心设计

北斗卫星监控中心是北斗卫星通信系统的核心,监控中心能够对数据信息变化动态进行实时监督,根据实际情况作出有针对性的预警。数据监控中心主要包含卫星指挥型终端、数据接收服务器、数据应用服务器、水情数据库等组成。监控中心借助数据的汇合和中心总控制的优势,实现系统的功能[4]。

3.2.1卫星接收终端

在北斗卫星监控中心的卫星接收终端,首先根据系统所接受到的数据信息,判断用户机的真实位置,并且向下属用户发送信息。卫星接收终端具有兼收功能,该种兼收的范围比较广泛,能够同时接收500个下属用户的信息,并且与GPS系统相互联系,实现用户的精确定位。通播功能是卫星接收终端的另个优势,系统在向用户发送信息的同时,该种通信传输的形式与广播形式相似,也就是说通过系统能够同时向下属终端进行数据传播。此外,该系统还具备着大数据处理能力,借助高性能的数据处理单元,同时对多条数据信息进行综合化的处理[5]。

3.2.2数据接收服务器

在监控中心的数据接服务器中,实现数据接收的功能主要是借助系统信道来完成。一般情况下北斗卫星通信监控中心的数据接收服务器主要包含两个信道。该两个信道的功能不同。其中,第一信道既是互联网,数据借助互联网信息传输的高效性,在网络IP协议的支持下,与北斗卫星通信网络建立相应的联系。基于互联网的数据接收更加的迅速与便捷;第二信道就是卫星系统,北斗卫星系统将数据传输到的服务器中,服务器再通过卫星系统协议进行数据接收。

3.2.3水情数据库的衔接

数据库是任何系统稳定运行的基础,在对水情测报监督中,需要在监控中心中建立水情数据库,一方面便于进行大数据的搜索与应用,另一方面便于数据的存储与备份。

3.3测报软件设计

实现北斗卫星通信技术在水情自动测报系统中的应用,还需要进行水情自动测报软件的设计。软件设计在系统模块功能的基础上,实现数据的联动。首先在北斗卫星接收端,连接串行口,接下来进行数据监听,发现数据规律,并且对系统数据进行综合性的处理。该步骤数据处理的初阶阶段,然后进行数据中心的连接,在测报站点中进行数据信息身份的验证。当验证失败的情况下,系统功能的结束。当数据信息在站点身份验证上成功了,系统再向外发送数据信息。软件测报软件系统设计实际上是一个逻辑判断的过程,北斗卫星通信监控中心能够与卫星水情自动测站构成了一点对多点的传输模式,将本地水情数据发送到北斗卫星监控中心中。

结论:综上所述,在本文中对北斗卫星通信系统的特点以及功能模块组成进行介绍,分析北斗卫星通信技术在水情自动测报站中的实际运用,希望相关的研究能够促进我国水情测报站的研发。北斗卫星通信系统是我国自主研发,具有较强的信息安全性,同时该种数据传输系统能够体现出较强的抗雨水能力,设备本身低功耗。基于北斗卫星通信技术的水情自动测报系统的研究,首先需要进行北斗卫星的链路分析,然后研究数据监控中心的设计,最后进行测报软件设计。

参考文献

[1]陈立辉.基于北斗卫星和GPRS双信道通信的水雨情自动测报系统设计与实现[D].浙江工业大学,2012.

[2]雷昌友,蒋英,史东华.北斗卫星通信在水情自动测报系统中的研究与应用[J].水利水电快报,2005,21:26-28.

[3]陈浙梁,姚东.北斗卫星通信技术在水情自动测报系统中的应用[J].浙江水利科技,2013,03:27-29.

[4]曹年红,易道机,江海深.北斗通信技术在光照水电站水情测报系统中的应用[J].水电自动化与大坝监测,2004,06:61-63+78.

水情监测范文第7篇

关键词:防灾减灾;水文服务;应急体系;

中图分类号:P331文献标识码: A

广西地处南亚热带,降雨量在不同地域、不同季节分布不均,尤其在全球气候变暖的情况下,洪灾和旱灾频繁发生,季节性、工程性和水质性缺水严重,经济社会发展与水资源供需矛盾日益突出,需要水文承担的任务更加艰巨繁重,而梧州市水文事业发展还存在着基础设施建设比较滞后、水文监测能力不够强、信息化现代化水平不高、投入机制不完善等突出问题,还不能满足梧州市加强自然灾害监测和预警能力建设、构建自然灾害立体监测体系的要求,还不能全面适应我市经济建设和社会发展的需要,水文防灾减灾服务和旱涝灾害应急体系建设亟需加强。

1 我市防灾减灾水文服务和旱涝灾害应急体系建设存在的主要问题

1.1基础设施建设滞后,现代化水平不高、投入机制不建全

相对于传统水文,现阶段的水文行业无论从设备设施、监测能力,还是从资金投入、服务水平等方面,都取得了长足的发展。但是,底子薄、基础差、发展后劲力不足依然是水文的实际。许多水文监测站点(水文站、雨量站)远离城镇,地处偏僻地带,工作条件和周围生活环境恶劣,职工结婚难、子女上学、就业难成为基层测站的主要矛盾。测验方式仍然为固守断面,测验手段还处在半机械半自动状态;水文办公自动化水平不高,水文数据库尚未建立,应对突发水事件监测能力低下无不彰显着水文投入的严重不足,无法适应梧州经济社会建设和发展需求。就梧州水文而言,市局办公条件和环境目前处于全区水文系统最落后状态,水情测报中心机房和办公室总共才只有三十多平方,没有会商室,接收天线和其他设备没无法安装;水环境测报中心暂用梧州水文站站房,实验室设施陈旧简陋,没有交通工具,快速应对突发水污染事件水质监测能力不强。

1.2站网布局不完善、站点布设稀疏、测报手段和能力相对落后

传统水文主要是围绕大江大河以及重要支流“量”和“质”的变化而开展监测工作,各水文站点以流域控制为原则而设置,雨量站点随流域汇流区间自始至终稀疏布设,而对中小河流、大中型水库、暴雨灾害易发区、城市内涝、旱片区、地下水等领域的水文监测少有涉猎。这就形成了只有重要河流才有水文监测站点,其他地方(包括梧州市区和各重要城镇)为水文监测盲点的局面。在山洪暴发和地质灾害发生前无法进行水文预测预报预警,造成灾难的发生。水利工程对水文资料和洪水预报影响大。近几年来,浔江长洲水利枢纽、桂江梯级电站、北流河金鸡电站相继建成发电,蒙江太平站下游陈滩电站大坝加高,致使各河道失去了天然性,水量受到了人为控制,使得传统水文所倚重的单一业务架势和长期形成的水文情势态势已发生根本改变。原有的监测站点(水文站、雨量站)水文资料已不能满足防汛要求,必须重新规划站网布局,布密监测站点,建设合理的覆盖全市区域的水文监测站网和自动遥测系统。

1.3旱涝灾害防御机制尚未完全形成

旱涝灾害防御平台没有建立,多部门联动防御机制尚未完全形成。水文是弱势群体,虽然已经存在了一百多年,但由于长期的自我禁锢和封闭,形成了社会民众对水文知之甚少,了解不多的事实,各级党委、政府各届领导存在着“有灾想起水文,无灾忘记水文”的思想,造就了水文事业在自身改革和发展上独行其道,没有更好地融入到地方经济建设当中,与其他行业一起共同发展,共同进步,形成相对滞后的局面;没有完全进入到梧州市旱涝灾害防御决策平台,与其他行业形成多部门联动防御机制。在水事预警预报方面和应对旱涝等自然灾害时,只能与水利、气象、防办等几个涉水部门沟通连接,其他行业需要水文支撑时,水文却无法知情并提供及时服务。在涉及农业用水、饮用水安全、用水量调度等水资源管理方面以及工业用水、城市规划与建设、生态建设等等,现阶段的水文工作因投入资金不足、基础建设滞后,自身作用难以发挥。水文防灾减灾和应急监测体系急需加快建设。

2 梧州市防灾减灾水文服务和旱涝灾害应急体系建设采取的措施

2.1提升水文监测能力和预报水平

“十一五”时期,抓住西江中下游洪水预警预报系统和国家防汛指挥系统梧州水情分中心等项目建设机遇,以工程项目促发展,大打水文基础设备设施攻坚战,水文监测能力和预报水平逐年提高,水文支撑和服务经济社会建设能力得以全面提升。表现在:

(一)基础建设不断夯实,监测能力逐步增强。由于历史原因,水文欠账一直很多,站房陈旧、设备老化、监测能力低下是不争的事实。为彻底改变水文落后状况,我们用十多年时间,在国家建设资金的有力支持下,对各水文测站原有站房和设备设施进行大规模的更新或改造,同时推广和应用了大量的高新设备仪器。目前,90%的水文站站貌已焕然一新,监测设备先进实用。雨量、水位全部改装自动遥测,实现雨情、水情不间断实时在线监测;流量测验一个小时内可完成并传输到梧州水情分中心计算机网络;各水文站可实测到最低水位和百年一遇最高洪水。建成了区域内(含大中型水库)各地雨量、水位、流量24小时随时可查询系统,实现了水文信息自动收集、传输和计算的历史变革。

(二)传统与现代技术相结合,水文预报工作成效卓著。

水情预报是水文工作的重点和核心,预报工作不仅对梧州市及下游广东沿江各地防汛抗旱、防灾减灾起决定性作用,同时对整个西江水系水情预报牵涉重大,是真正的“耳目”和“哨兵”。长期以来,我们的洪水预报是在经过广大水文职工长年累月对江河的监测和摸索,积累大量洪水规律宝贵经验的基础上,依靠预报人员经验和使用合成流量法计算以及预报方案相结合方式,在预报中再考虑区间降雨、洪水涨速、流量增量等因素而作出。2008年,随着中国洪水预报系统的建成和投入使用,梧州洪水预报工作开始进入到用计算机自动计算分析收集到的雨情、水情并作出预报时代。2008年西江梧州站“6.15”洪水和桂江昭平站“6.13”洪水;2010年北流河“6.02”洪水和贺江贺州站“6.15”洪水就是采用传统经验和现代洪水预报技术相结合手段而做出的预报,准确率高,有效预见期长,得到了各级党委、政府和社会公众的高度赞扬。

(三)服务范围不断扩展,行业管理规范有序

经过多年的发展,梧州水文的现代化水平已初具规模,服务领域在不断拓展,服务质量得到稳步提高,不仅在水情水质测报预报、基础设施建设、法制体制改革等行业管理上取得了长足的发展,还为珠江调水压咸、西江黄金水道建设和高质量提供为满足水利发展规划、水利水电工程及道路桥梁,港口码头、工矿企业、城镇规划和建设等工程的设计、施工、运行所需要的基础信息和技术服务,所编写的梧州水文年鉴、水资源公报、水质通报和地下水通报等基础资料正逐步被交通、航运、铁路、农业、环境等部门以及社会公众涉水旅游、城市景观、娱乐休闲等领域广泛运用。

2.2加强防灾减灾水文应急监测预测工作,提供强有力的决策依据。

作为全国25个首批重要防洪城市之一的梧州市,所处的地位和作用十分重要,防治水患灾害历来就是梧州市委、市政府中心工作任务之一。按时水情简报、水质通报、汛期水情月报、水情专报等、在作业洪水预报时,与自治区水文水资源局及相关市水文局、流域机构水文局互通水情信息,相互协商,密切合作,做到雨水情报预报和水质监测通报及时、准确、统一。

(一)提供水情短信服务

为了给各级党政部门和防汛指挥机构提供及时准确的水文预报,给防洪抢险当好参谋,广大的水文工作者不辞劳苦日夜监视雨情水情,跟踪天气、雨情、水情变化,加强对水情信息的收集,发报工作。雨水情信息的短信服务从2008年开始,多年来,为地方政府的防汛工作与防御地质灾害发生提供了决策依据。我们根据梧州市委、市政府要求,每天提供雨水情信息给市防汛成员与各县区党政领导手中,雨情发送标准按区局制定的标准,雨情监测点则按雨量站的详细地址提供,大大方便领导进行科学防洪决策与防御地质灾害发生,如5月底与6月份的发生在蒙山县、藤县、岑溪市、苍梧等县的局地强降雨,我局水情人员及时地将雨情信息发送领导手中,为地方领导及时转移受灾群众赢得了宝贵的时间,把灾情减到最低。

(二)配合开展梧州市地质灾害水文气象预警预报工作。

为了做好梧州市地质灾害的防治工作,我局积极配合梧州市开展地质灾害水文气象预警预报工作。加强与梧州市国土资源局、气象局联系和沟通,进一步明确地质灾害水文气象预警预报业务流程细则,做好业务流程的准备工作。进入业务流程实施阶段后,汛期每天按要求向市国土资源局提供雨水情数据,为防御地质灾害的发生提供科学的决策依据。该项目工作取得了不错的工作成效,进一步拓展了水文服务领域。我们提供的雨情信息在2010年藤县、蒙山等地质灾害易发区的灾害预防中发挥了重要作用。

2.3提供水文应急测报服务

按照《广西突发公共水事件水文应急测报预案》的有关规定,我局也制定了相应的应急预案并将演练纳入每年的汛前准备,积极开展水文应急测报工作。2010年5月27日至6月1日,北流河上游岑溪、南渡、马路等乡镇出现特大暴雨,连续的大降雨导致岑溪南渡镇社垌村等地出现严重的山体滑坡事故,南渡镇出现严重内涝,最大处水深约1m,交通中断,12人遇难,2人受伤,岑城镇甘冲社区一座二型水库发生垮塌重大水灾害事件,造成当地居民受灾并紧急疏散转移800多人。灾情发生后,各级党委、政府迅速开展抗洪救灾工作,我局先后分别立即派出应急测小组前往现场进行监测、调查和研究,对雨情、水情、污情和灾情实行跟踪监测并快速报告有关部门,及时作出《岑溪市暴雨灾害水文调查分析报告》、《苍梧县沙头镇质灾害水文调查初步分析报告》和《黄华河死鱼事件原因调查及分析报告》,报送地方各级党委、政府,为有效处置灾害,定性分析灾害成因,作出了指导性意见。

3 结束语

水情监测范文第8篇

关键词:水情信息; 自动采集传输; 运行维护管理; 系统故障处理

中图分类号: U644 文献标识码: A

1水情自动测报系统建设概述

1.1水情自动测报系统内容

对于水情进行测报是水电站工作的重要组成部分之一,传统的水情测报系统从精密度到工作效率等方面都存在着一定的缺点与不足,难以满足水电站工作的实际需要。随着现代科技的不断发展与进步,水电站水情自动测报系统应运而生,其有效的弥补了传统水电站水情测报系统中的不足,通过现代科学技术手段对水电站的水情测报系统进行了质的提高。具体来说水电站水情自动测报系统包含以下几个方面的内容:(1)对水文信息进行实时监测。水文信息的变化对于水患灾害,水利资源的利用都有着重要的影响,有效的掌握并了解水文信息将有利用水电站工作的进一步展开。水电站水情自动测报系统在研制的过程中充分的与电子信息技术相结合,有效的利用了网络资源,卫星监测等对水文情况进行远距离,实时的监测工作,可以快速准确的提供各项水文资料,保障水电站的工作顺利进行。(2)进行智能化的分析处理工作。与网络技术相结合的水电站水情自动监测系统,其在进行水文信息监测的过程中,可以通过精密的计算整合对水情数据进行智能化的自动化的分析并得出高效准确的结果。

1.2 建立水情自动测报系统的必要性

随着我国水电站数量的不断增加,水文信息监测工作的重要性越来越凸显出来,因此在水电站中进行水电站水情自动测报系统的建设对水电站工作的展开有着重要的意义,具体来说建设水电站水情自动测报系统的必要性包括以下几个方面:(1)有效的预防水患灾害。水患灾害在我国时有发生,从古至今广大人民群众一直都在与水患灾害进行着艰难的较量,如何有效的控制及预防水患灾害一致是有关工作人员关注并研究的问题。通过不断的研究与探索,事实证明对水文信息进行及时的监测与掌控将有利于水患灾害的预防与治理。水电站水情自动测报系统在对水文信息监测方面具有着突出的优势,其可以准确高效实施实时的对水文信心进行监测,反馈以及分析,将水患灾害带来的风险降到最低。(2)有利于水利资源的合理利用。我国虽然拥有着丰富的水利资源但是人均占有量却远低于世界平均水平,因此有效的对水资源进行开发与利用,实现水利资源的可持续发展是我国有关部门一直进行研究的课堂。水电站使其自动测报系统通利用先进的科学技术对水文信息进行监测,全面系统的展示出了水利资源的真实情况,为水利资源的开发与利用提供了有利的参考数据,有利于水利资源开发利用的科学性、合理性。

2水情信息自动采集传输系统的日常管理和维护工作

水情信息自动采集传输系统在防汛工作中充分显示了优势,已经逐渐成为我省防汛指挥系统的重要组成部分。因此,该系统的日常管理维护工作就成为我省水情工作的重中之重。按照工作布置分工,日常管理和维护工作主要分为 3 个方面:

2. 1 水情中心

水情中心建立了完整详细的技术资料档案,包括设备的技术说明、系统的设计报告、安装调式报告、试验和验收报告、运行记录、运行报告、日常维护和检修记录、自动测报站的档案。同时根据系统的实际情况,制定一套切实可行的系统运行管理规范和操作流程,对整套系统运行、操作、管理、维护、故障检修和考核做出具体规定,使工作人员在处理问题时可以按照规范及时解决问题。要定期检查水情信息自动采集传输系统,主要检测数据传输系统、报文存储系统和服务器等硬件的运行状况,包括系统供电、网络畅通率、异常数据信息等各项内容,检查结果严格按要求逐项记录,在发生较大雨水情期间要加大检查频率。根据这些记录,统计出系统的可用率、正确率( 与人工报数据比测) 等,为系统维护和升级提供参考依据。同时系统管理员定期提交系统运行总结报告,客观全面的反映系统一段时间内的运行情况。包括: ①系统通信情况; ②信息中心运行和维护情况;③自动测报站的运行和维护情况; ④系统的升级改造; ⑤系统的故障以及处理情况; ⑥数据精度分析;⑦数据合理性分析; ⑧系统存在的问题和处理意见等。通过总结、分析和比较,随时掌握系统的运行状况,及时发现和处理系统存在的问题和隐患,确保系统安全可靠运行。

2.2 基层测站

基层测站的管理人员定期进行一次系统性的水位数值与人工水位核对比较工作,当两水位值相差超过规定范围时,以人工观测为准校正自动测报设备水位的数值。当有降水时,测站维护人员应与委托站看守员取得联系,得到人工观测的雨量数据,进而完成系统日雨量与人工日雨量核对工作。当人工观测结果与水情信息自动采集传输系统的雨量值超过规定范围时,应当按维护手册,对雨量站设备进行检查和维护,并将结果上报水情中心。

2. 3 委托观测站

委托观测站观测员日常应管理好观测场地,防止无关人员进入,防止人为破坏设备。注意保持场地卫生,排除场地滞水。在每月初对户外设备进行一次检查,清除雨量计承雨器中杂物、清洁太阳能板表面污垢、检查各线缆连接情况。并且根据天气情况,在降雨来临前后及时做好人工观测记录,如果有储水瓶,做好记录后要及时将水清除。

3 系统维护和巡检工作

做好水情信息自动采集传输系统的运行维护工作,是系统正常运行的保证。我省自动测报站点站少面广,设备和种类比较复杂,给系统维护工作带来了一定困难。为此,对维护人员要求很高,必须具备较高的技术水平。所以要定期进行人员的培训。水情中心的管理人员要对基层测站维护人员以及委托观测站观测员进行技术指导。在水情中心的统一指导下,各级维护人员能完成本站设备的日常维护和处理一般的故障。从而减轻水情中心管理员的工作强度,将任务进行有效分解,降低问题的难度,形成了较为完善的运维模式。由于我省地理环境特殊,属于高纬度地区,冬季异常寒冷,冬季漫长,在长时间低温情况下设备损耗过大,所以就要求维护管理人员每年汛前和汛后都要对所有设备进行检查和维护,对设备的核心部件进行拆卸安装。每一个维护管理人员要在工作之前应对设备的情况充分了解,带好所需工具和资料,到现场查看设备的电压、信号及其它各项指标是否正常。现场有疑难问题,应在各方共同努力下尽量将问题解决。检查过程中,要随时做好记录,整理成巡检结果书面报告。书面报告经自动测报站负责人签字同意后,上交水情中心,统一建立巡检记录、编制巡检报告。维护管理人员应加大对委托观测站的管理力度,电话指导观测员对设备进行简单检查,督促观测员做好人工观测工作。

4 故障处理

水情信息自动采集传输系统具有连续不间断运行的工作特性,要求维护人员在系统发生故障时及时排除。维护人员要对系统的每一个组成部分,每一个系统关键环节都要有清晰的了解,准确判断和处理系统故障。当发生故障时,应分项排查,在故障站点现场维护时,一般要带好相关备件。

结束语:

综上所述,水情自动测报系统对于水电站工作的发展有着重要的辅助作用,因此,各有关部门要对水情自动测报系统高度重视起来,积极对其技术进行完善与升级,并做好日常的管理和维护工作。

参考文献:

[1]中华人民共和国水利部.SL61―2003 水文自动测报系统技术规范[S]. 北京: 中国标准出版社,2003.

水情监测范文第9篇

关键词:水文遥测;水情监控;水情预报;水情调控

对江、河、湖泊以及水利设施的监测是水文部门的工作重点,除此之外渠道、地下水的监测也是水文监测的重点,水文部门针对不同水域的流量、水位以及蒸发、水质等进行监测,而随着科技的发展,更多的先进技术开始应用于水文监测。其中推广最快的便是水文遥测技术。水文遥测主要对水域状况进行实时监测,通过无线通信的方式对数据进行传输,从而提高了水文监测效率。

我国地域广阔且地形复杂,在水文监测中使用水文遥测终端,可以有效降低监测人员的劳动量,同时增加监测精度。水文遥测技术通过无线电发射装置同监测控制中心进行远程通讯,这在一些地理位置相对险恶、监测难度大的地域发挥了巨大的作用。

1 水文遥测技术构成

水文遥测的组成相对复杂,主要包括前段监测设备、通讯网络、测量设备以及监测中心四部分,下面便针对水文遥测系统组成进行详细的分析。

通信网络:GPRS/短消息/北斗卫星、Internet公网/移动专线。

前端监测设备:水文监测终端DATA-9201。

测量设备:雨量传感器、水位计、工业照相机或其他仪表变送器。

2 通信及工作原理分析

(1)无线通讯技术是水文遥测技术发挥作用的基础保障,水文遥测技术主要包含了自动控制、无线通讯以及计算机等技术,是目前水文监测中较为高端的技术系统。而水文遥测终端主要由现场设备以及控制台和主控站、中继站、无线电通讯台等结构构成,通过水文遥测终端水文监测部门能够进行遥控、遥测以及遥信、遥调等。而通讯技术是水文遥测技术的关键,目前使用较多的无线通讯方式主要有四种,即超短波、卫星基站以及GPRS、GSM等。上世纪末期卫星基站以及超短波通讯是最为常见的无线通讯方式。超短波无线通讯方式的独立性较强,不容易受到外界因素的干扰,这是因为超短波通讯属于专网通讯,因而可靠性以及稳定性相对较高。同过去的卫星通讯相比,卫星基站无线通讯没有中继站,由于传播环节的简化,使得传输距离更远,较之于超短波通讯,卫星基站通讯受限较小。而新世纪开始后,随着无线通讯技术的发展,GPRS以及GSM技术开始崭露头角,由于其高端的通讯性能以及稳定的通讯状态,卫星基站以及超短波通讯技术逐步地开始被其替代。

(2)水文遥测终端的通信特点。20世纪末广泛应用的VHF超短波通信方式,是将电台作为中转站进行数据的传播,由于该系统是采用普通的数据传播电台,所以外界干扰造成了一定的影响,通信速率较低,但误码率较高,信号较弱且传送范围较小,除这些问题外,超短波通信不可避免电磁干扰,对系统的正常、安全运行造成了困难。但超短波通信组网灵活、扩展较为容易,维修便捷和运行成本较低,而且受气候条件影响较小,在当时广泛应用于水文遥测。发展到现在,水文遥测的通信方式主要是GSM/GPRS,它的优点主要表现为安全性高、可靠性好、稳定性强以及运行维护费用低。当GSM移动基站出现问题时,信息将被传送至其他基站,GSM网络展现了良好的冗余保护能力,信息发送的安全性有了保障。GSM无线通信模块能提供验证功能,通过短消息检查无线终端工作是否运行良好,出现故障短消息即发送失败,无法进行水文监测,这时需要前往现场去检查。由于GSM网络一旦建成除了向支付短信费用外,GSM网络不需要维护费用,成本费用大大降低。

(3)工作原理分析。水文遥测终端在对不同领域水文状况进行监测时主要依赖于雨量感应器以及水文遥测设备,即便没有工作人员现场监测,通过自动感应设备,水位遥测仪能够针对实际的水位、雨量等进行实时性的全天监控,并对不同时间的水位数据进行记录,并将收集记录的数据通过无线通讯系统发送至遥测站,遥测站遥测终端会将接收到的数据储存起来。雨量感应设备对雨量的测量主要通过上下翻斗的形式进行,在雨量感应设备翻斗中,感应弹簧开关同触点之间会频繁接触,从而提高测量准确性。在上下翻斗时转换雨量信号,并将降雨量以物理信号的形式储存至遥测终端。遥测终端使用计算机对收到的雨量数据以及水位数据进行分析,并以图表的形式表现出来,从而对水情状况进行预报,对水情危机进行及时的预警,从而进行自然灾害的防治理。

3 技术应用

3.1 遥测终端应用的具体环境举例分析

举例说明水文遥测终端的具体环境,假设所要监测的地区处于低山丘陵地区,总地势呈现为东高西低,该地区水资源丰富,河流众多,流域面积较为广阔,并且建立了梯级水力发电厂。但是受到地形条件和气候的影响,导致水资源年际变化较大,时空分布不均,水旱灾害的频发对经济的发展、人民的生命安全造成了威胁,特大洪水造成的巨大的损失,应用水位遥测终端对该地的水文情况进行监测,加紧对洪涝灾害的观测及分析,对于自然灾害的预报调度有着重要的作用。

3.2 实时应用

水文监测系统主要针对水文实时状况进行分析,并进行合理的预测,以此为水灾的防治工作提供有利的理论基础。因此水文预测系统会将水文遥测同防汛指挥系统结合在一起,并在防汛指挥系统中设置报讯站,通过遥测系统,对水文状况进行监测,并通过终极系统,将水位、雨量等信息收集起来,传输至终端控制站,在终端进行储存,从而自动管理水情。在水情监测系统中除了自动对雨量以及水位数据进行监控生成外,计算机还可以通过水位数据,对流量进行分析,从而绘制出相关流量曲线,并结合实时收到的水位数据,对流量信息进行修正,调整流量曲线,最终完成水文监控工作,并生成相关报告。如此一来,若某一流域发生了特大降水,通过水文遥测系统可以对该流域进行实时监控,将数据及时的传送至水文部门,通过分析预测,向防汛部门传达防汛数据,以此为洪涝灾害做好准备。通过水文遥测系统,不但可以实现水文监测的自动化运行,还能够提高水文监测、预报工作效率以及精确性,是未来水文监测工作不可或缺的监测技术。

4 结束语

在我国洪涝干旱是最常见的自然灾害,因此国家对水文情况监测工作极为重视,列入了国家发展的重点项目。随着科技的发展,水文监测技术也得到了极大的提高,水文遥测终端技术是近些年被应用于水情预报中的,但是该项技术的应用对我国洪涝灾害的防治有着重要的作用。通过精确的监测、预警,提高了我国自然灾害的防治效率。遥测终端可以完成水文信息的收集、传输以及储存,并通过对信息的集中管理,实现全面及时的水情传输,对流域信息自然灾害进行预警,从而降低灾害损失,保护人民的生命财产安全,保证经济进一步发展。

参考文献

[1]李鹤,邹晓天,陶明,等.水文遥测终端在吉林水情预报中的应用分析[J].农业与技术,2012(3).

水情监测范文第10篇

关键词:水利工程;现代化管理;运行设施

Abstract: in this paper the author automatic hydrologic telemetry, dam safety monitoring, automatic equipment centralized control, information management and operation of water conservancy project management system modernization operation are analyzed, and how to build water conservancy project management system modernization operation made a comment

Keywords: water conservancy projects; Modern management. Operating facilities

中图分类号:TV文献标识码:A 文章编号:

1综述

笔者提出了水利工程管理现代化设施可分为水情自动测报、安全监测、设备集中控制和信息管理4个子系统,形成一个完整的水利工程现代化运行管理系统(详见图l)。

这样划分首先是根据它们的主要功能其次是制造专业的分工和发展的过程不同。各个个子系统的内容是相互联系的,例如安全监测、设备控制都需要有水位、降水量的测定,但一个完整的水情测报系统有更多的内容和功能。水情自动测报,在我国最早是从20世纪70年代后期开始,由水利水文自动化科研单位研究开发的,到现在,技术上已经完全成熟,并且有了规范(国家行业标准)。安全监测自动化起步比较晚一些,特别是土石坝,目前还没有达到规范化。当然,在国内一些重要工程,已经有一些成功的事例。

2水情自动测报系统

水情自动测报系统的主要组成部分是遥测站和中心站(系统框图见图2),对于采用无线电传输的自动测报系统通常还有中继站。中继站是遥测站和中心站之间无线电信号不能直接相通时,所必需的无线电通信设备。

图2中,中心站的计算机加上服务器、路由器、集线器和工作站(用户终端)组成局域网,使水情自动测报的数据可以被各用户(即各科室、部门)共享;同时,这个局域网还是组成该管理单位信息管理系统的基本硬件。遥测站,主要是雨量站的数量和布置,是建设水情自动测报系统先要决定的问题。要掌握一个流域、水库的雨量(水量),需要每多少集水面积布置一个雨量站,规范没有明确规定。对于湿润地区、较大的集水面积,专家建议雨量站的密度如表l所示。

从以上资料可以看出,雨量站的数量不必过多,应根据水库、流域的地形,适当布置。水位站方面,除了水库上、下游水位以外,河道的控制断面、有测流资料的地点,也应设置。

3安全监测系统

土石坝和混凝土坝都有安全监测规范,综合起来,安全监测主要内容可以分为以下4方面:环境量、变形、结构和渗流。

3.1环境量

专指影响建筑物安全的外部环境因素,如降水量、水位、气温、水温。如果工程在建设现代化运行管理系统中,已经在水情自动测报系统内有环境量监测项目,则应该通过计算机网络,把观测数据输人安全监测使用,不需要重复设置监测项目,浪费资源。某水库分别由3个不同单位先后承建了水情自动测报系统、大坝安全监测和溢洪道闸门集中控制系统,许多方面既互相重复又互不沟通,最近,正在研究改造成统一的信息管理系统。当然,这就免不了增加总的建设时间和开支。现代化运行管理系统建设,应该事前有统一规划,各个子系统采用统一的数据格式,如果受资金安排限制,可以留有接口,分步实施。

3.2变形

主要指建筑物的外部变形,如水平位移,竖向位移(以前叫沉降或垂直位移),分缝和裂缝。这些项目主要是在混凝土或浆砌石坝工程设计施工时埋设了仪器或留有水平和竖向贯通的廊道,才能实现自动化监测。国内只有个别土坝,在已建成的土坝挖、建了廊道和竖井,进行水平位移和竖向位移的自动化监测。一般地说,土坝内的管道,都是坝体安全的薄弱环节,所以,不必为了变形监测自动化而加建廊道、竖井,土坝的水平位移和竖向位移可以用常规的仪器、人工观测的办法。

3.3结构

混凝土坝是应力、应变和温度,土坝是应力(压力)。一般地说,都要在大坝施工时埋人仪器,才能进行。

3.4渗流

国内外专家对引起土石坝失事原因按渗漏、漫顶、滑坡、地基、建筑物分为5类,据不完全统计,有近4O%是由于渗漏引起的,而除了漫顶以外,其它3类也和渗漏有关,或可以通过渗流异常反映出来。因此,应该把渗流监测作为安全监测的重点。渗流监测主要是渗透压力(测压管水位)和渗漏量。在多雨、湿润地区,设在坝下游坡脚的量水堰,由于难以截断坝坡面、两岸山坡地表水和渗水等客水的流入,因此测得的并不是真正坝体的渗漏量,而要拦截客水的流人,往往要做几十万元甚至更多的工程,也不能完全达到目的。渗流异常完全可以通过渗透压力(测压管水位)实现充分有效的监测,渗漏量也可以用渗透压力线(浸润线)加以换算。所以,安全监测系统的主要内容是渗透压力观测自动化。安全监测自动化系统主要是由数据采集、传输、接受和处理3部分组成。

4设备集中控制系统

设备集中控制系统主要是闸门和水电站、抽水站设备集中和自动化控制。后两者属于自动化专业的内容,闸门集中控制目前已成为水闸新建和除险加固工程的项目之一,而且有些要求有别于单纯的自动化。下面专门讲述水利工程闸门集中控制有关的问题。

4.1定义

水利工程闸门集中控制是区别于机旁操作的近地或远地、中央控制室的集中控制,包括不同程度上的自动控制。

4.2集中控制设备的基本功能要求

l)具备集中一机旁、自动一手动切换功能,以满足检修和故障备用的需要。

2)闸门开度,闸门上、下游水位显示,要求误差不大于2。m,有条件的显示过闸流量。

3)能满足水闸控制运用的不同启闭方式,如全开、全关、单孔或多孔开关、对称、间歇开关等。

4)记录、储存、输出(打印)功能,并且能够连续运行,记录的格式符合水利工程技术管理的要求。

5)机电设备的一般性要求,如防雷、继电保护、限位开关等。

4.3自动化方面的补充要求

l)能作出水位超限报警(用铃声、光等信号)。

2)机电设备检测报障。

3)实现程序控制,如根据设定开度、设定流量、水位、水头差等不同条件自动开关。

4)闸门启闭机、金属结构机电设备必须是完整的、先进的。

5)加上现场图象监测,能在中央控制室内看到闸门开关、闸下游水流等情况。

5信息管理系统

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