□車 偉（信陽市鲇魚山水庫管理局）

1.水庫概況

鲇魚山水庫是以防洪、灌溉為主，結(jié)合發(fā)電、養(yǎng)殖、多種經(jīng)營等綜合利用的大Ⅱ型水庫，擔負著灌河下游及淮河干流的防洪保護任務(wù)。水庫的安危關(guān)系著下游商城、固始十余座城鎮(zhèn)和沿淮兩岸近百萬人民的生命財產(chǎn)安全，以及312國道、滬陜高速公路、寧西鐵路的安全，因此，水庫的防汛工作十分重要。目前水庫已初步建立防汛通訊與水情預(yù)報系統(tǒng)等設(shè)施，在水庫防洪調(diào)度中，對水情處理、洪水預(yù)報，能夠較快而準確地向有關(guān)部門上報汛情資料，發(fā)揮了巨大的作用。

2.系統(tǒng)建立的必要性與可行性

2.1 系統(tǒng)建立的必要性

鲇魚山水庫主要建筑物有：主壩、27座副壩、溢洪道、泄洪洞、電站等。主壩長1475.6m，最大壩高38.5m；副壩總長3908.5m，最大壩高27m，溢洪道4孔12m×11m，最大泄量5100m3/s,泄洪洞最大泄量560m3/s，電站裝機1.25萬kW。建立健全大壩安全監(jiān)測、大壩及重點附屬建筑物的視頻監(jiān)控系統(tǒng)工程顯得尤為重要。

水庫自動化系統(tǒng)主要是對主壩、溢洪道、泄洪洞、電站等重要部位進行實時監(jiān)測、監(jiān)控。管理人員在中控室操作也可在各監(jiān)測站進行人工數(shù)據(jù)采集、顯示，能實時直觀地了解和掌握主壩、溢洪道、泄洪洞、電站的現(xiàn)場情況，并能通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集記錄以作資料進行分析使用。數(shù)據(jù)采集監(jiān)測站分別布置在主壩左右岸的觀測房中，自動化監(jiān)控中心布置在局辦公樓的中控室。中控室可同時對現(xiàn)場儀器進行遠程自動化數(shù)據(jù)監(jiān)測、分析、圖表繪制及資料整編。通過網(wǎng)絡(luò)連接局領(lǐng)導(dǎo)及上級領(lǐng)導(dǎo)可遠程對自動系統(tǒng)的運行狀態(tài)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、圖表實時瀏覽。

2.2 系統(tǒng)建立的可行性

水庫始建于文革時期，受當時條件限制，存在不少安全隱患，目前，雖然對庫區(qū)水文水情遙測、防汛會商實行了自動化，但根據(jù)水庫在防洪調(diào)度、工程管理中的實際需求，經(jīng)過專家的研究論證，利用已成熟的現(xiàn)代化技術(shù)對水庫主要的生產(chǎn)、調(diào)度過程實行自動化管理是完全可行的。

3.建立系統(tǒng)的功能實現(xiàn)

為加強水庫的運行管理，在觀測站與中控室組成RS-485網(wǎng)絡(luò)進行遠距離傳輸大壩運行的全部數(shù)據(jù)和圖像，實現(xiàn)遠程視頻監(jiān)控。建立基于Internet網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，大壩安全監(jiān)測、視頻監(jiān)控、閘門啟閉運行、庫區(qū)水文水情、工管調(diào)度等數(shù)據(jù)均可通過該線路得到高保真?zhèn)鬏?，并可通過水利系統(tǒng)內(nèi)廣域網(wǎng)遠傳信息至省市水利主管部門，使上級及局工作人員能隨時掌握水庫的運行狀況，加強對水庫的管理和調(diào)度。水庫自動化系統(tǒng)由大壩安全監(jiān)測、大壩視頻監(jiān)控和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等組成。

3.1 大壩安全監(jiān)測

大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控中心設(shè)在水庫調(diào)度樓中控室，主要設(shè)備為工控計算機、服務(wù)器、交換機、采集軟件、管理軟件、通訊軟件、打印機等。監(jiān)控主機負責采集與通訊，同時為考慮主管上級能及時瀏覽，另配網(wǎng)絡(luò)遠程傳輸設(shè)備，方便、靈活。另考慮系統(tǒng)的安全操作、運行，系統(tǒng)監(jiān)控操作采用分級權(quán)限制。數(shù)據(jù)采集單元設(shè)在觀測站，由各類傳感器、數(shù)據(jù)采集單元、RS485網(wǎng)線、UPS，隔離變壓器、過電壓保護等設(shè)備組成。采集單元網(wǎng)絡(luò)為分布式+RS-485網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，連接自動化監(jiān)測儀器，通過光端機將數(shù)據(jù)傳至控制中心。

3.2 大壩視頻監(jiān)控

大壩視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用光纖傳輸完成水庫大壩與中控室間的監(jiān)控。監(jiān)控中心接收各監(jiān)測站傳送的攝像機視頻信號，視頻、控制電信號通過光端機變成光信號進行傳輸，再經(jīng)監(jiān)控中心的光端機變成電信號進行處理，經(jīng)處理還原成圖像。監(jiān)控中心主控設(shè)備由錄像機、視頻監(jiān)視器、視頻編碼器、視頻服務(wù)器、視頻分配器、視頻光端機、監(jiān)控軟件、系統(tǒng)電源組成。前端設(shè)備包括一體化高速球機、解碼器、光端機和電源等設(shè)備,一體化高速球機安裝在溢洪道上下游、泄洪洞、主壩左右連接壩段、辦公區(qū)，監(jiān)視大壩、閘門、庫區(qū)等實時運行情況。

3.3 計算機網(wǎng)絡(luò)

3.3.1 現(xiàn)狀分析

市水利局與水庫間距離較遠，尤其近年來生產(chǎn)、辦公業(yè)務(wù)量的不斷增大，為提高信息傳遞效率，降低資源消耗，建立一套高效的遠程網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以滿足與上級水利部門間信息傳遞需求。在原則上不增加系統(tǒng)投資的情況下，采用當今先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開發(fā)出滿足水庫生產(chǎn)和辦公需求的網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)。按照水庫防汛調(diào)度需求，實現(xiàn)大壩安全監(jiān)測、水文水情遙測、視頻監(jiān)控、閘門遠程控制和辦公自動化等的信息實時傳輸、管理、綜合處理功能。

3.3.2 結(jié)構(gòu)與配置

本計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由市水利局和水庫管理局兩個局域網(wǎng)（LANa和LANb），經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)通信線路連接而成。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基于系統(tǒng)內(nèi)部互聯(lián)網(wǎng)，在100MBps的高速信息交換的管理信息系統(tǒng)下工作。LANa和LANb均配置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、交換機、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡、掃描儀、打印機和UPS電源等。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為SQL Server，客戶端平臺為中文版Windows 2003 Server和WinXP。

4.結(jié)語

水庫自動化系統(tǒng)采用當前國際上先進的自動化管理技術(shù)，設(shè)備性能優(yōu)良、功能完善、穩(wěn)定可靠，在節(jié)約及降低成本的前提下，使系統(tǒng)發(fā)揮最大的作用。整個監(jiān)測系統(tǒng)操作靈活簡便、易于掌握，操作人員方便使用與維護。且該系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，預(yù)留有與其他系統(tǒng)的接口，可隨時增加其他控制模塊。該系統(tǒng)的建立，對保證水庫安全運行和經(jīng)濟效益發(fā)揮十分必要。