【摘要】伴隨著我國國民經(jīng)濟的增長以及科學(xué)技術(shù)力量的不斷增強,水利水電系統(tǒng)也開始運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對水庫進行信息化與自動化建設(shè)。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用在很大程度上有利于水庫管理水平的提高以及效益的增加。伴隨課科技的日益更新,水庫的信息化建設(shè)也好跟上時代發(fā)展的步伐。這有這樣才能更好的提高水庫的工作效率以及提升水庫的管理水平。本文首先對皎口水庫的基本情況進行了分析,并且對皎口水庫信息化與自動化的管理現(xiàn)狀進行了探究,并且在此基礎(chǔ)上提出加強皎口水庫信息化與自動化管理的幾點有效措施。
【關(guān)鍵詞】皎口水庫;信息化;自動化;現(xiàn)狀與思考
1、水庫基本概況
皎口水庫位于浙江省東部沿海寧波市鄞州區(qū)境內(nèi),發(fā)源于四明山蓮花村,其所在河流--樟溪,是甬江水系奉化江上游的主要支流之一,距寧波市區(qū)約37公里,壩址位于大小兩皎溪會合處的蜜巖村附近。是一座以防洪、灌溉、供水為主,結(jié)合發(fā)電、養(yǎng)魚綜合利用的大型水利工程,壩型為漿砌塊石砼重力壩,水庫保護壩址以下鄞州區(qū)章水鎮(zhèn)、鄞江鎮(zhèn)、寧波部分地區(qū)的60余萬人口,20余萬畝。目前,水庫正立足新起點、開創(chuàng)新局面,堅持科學(xué)發(fā)展的創(chuàng)新思路,努力實現(xiàn)建設(shè)“工程安全、設(shè)備齊全、功能完備、管理高效、環(huán)境優(yōu)美”的現(xiàn)代化水庫。
2、水庫信息化與自動化的現(xiàn)狀
2.1 大壩安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)。皎口大壩自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)項目由南京水利科學(xué)研究院負(fù)責(zé)施工安裝,于2009年12月底施工完成并交付使用。水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)主要包括:孔隙水壓力監(jiān)測(大壩壩基揚壓力自動化監(jiān)測);繞壩滲流監(jiān)測;壩頂引張線監(jiān)測(大壩壩頂水平位移和垂直位移自動化監(jiān)測);量水堰監(jiān)測(大壩滲流自動化監(jiān)測);測縫計監(jiān)測(大壩攔河壩上游防滲面板接縫自動化監(jiān)測)。觀測設(shè)施及測點的平面布置圖、所屬從站分布表(詳見附表),通過系統(tǒng)初運行期間所得的各項監(jiān)測數(shù)據(jù)情況表明,說明大壩等水工結(jié)構(gòu)物通過加固改造工程后大壩性態(tài)穩(wěn)定,各觀測儀器設(shè)備目前工作狀況良好。
2.2 水雨情監(jiān)測系統(tǒng)。1992年5月建立皎口遙測站,系統(tǒng)規(guī)模為1:1:6,即1個中心站,1個中繼站,6個遙測站,其中皎口站為國家站。系統(tǒng)以超短波方式進行數(shù)據(jù)的收發(fā),中心站設(shè)在皎口水庫管理局,中繼站設(shè)在主流大皎溪上游花龍莊,6個遙測站為鐘家潭水位雨量站,皎口水庫水位雨量站,庫內(nèi)水位站及字豐、巖頭、下牛塘雨量站,2007年6月,應(yīng)省水文局要求,在皎口、壩上、字豐、巖頭、下牛塘、鐘家譚測站安裝了GPRS水雨情遙測系統(tǒng),2012年11月鐘家潭流量站通過市水文站的驗收,進一步充實水庫的水雨情監(jiān)測能力。
2.3 洪水預(yù)報系統(tǒng)。2001年在遙測系統(tǒng)基礎(chǔ)上與南京大學(xué)合作,開發(fā)皎口水庫洪水調(diào)度系統(tǒng),該系統(tǒng)主要有參數(shù)流量推求、水庫洪水預(yù)測、洪水調(diào)度模擬、洪水?dāng)?shù)據(jù)管理等部分組成。
2.4 電站計算機控制系統(tǒng)和閘門自動化操作系統(tǒng)2008年由杭州華晨電子科技公司開發(fā),實現(xiàn)電站發(fā)電生產(chǎn)無人值守或少人值守,大大提高了電站的生產(chǎn)效益;由閘位記、限位記、閘門開度以及PLC現(xiàn)地監(jiān)控單元和監(jiān)控主機組成的閘門自動化操作系統(tǒng)可以實現(xiàn)對溢洪道閘門自動控制,對閘門位置、閘門狀態(tài)采用現(xiàn)場控制和遠(yuǎn)程控制相結(jié)合。目前系統(tǒng)運行穩(wěn)定。
3、水庫信息化與自動化面臨的主要問題
3.1 實時分析能力不具備。數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性和時效性均能滿足相關(guān)技術(shù)要求,但數(shù)據(jù)信息的分析還無法實現(xiàn)及時了進行實時分析,大壩、溢洪道、泄洪洞等水工建筑的性態(tài)的實時評價難以實現(xiàn),難以及時為水庫調(diào)度進行服務(wù)。
3.2 系統(tǒng)的綜合集成能力差。水文、水工、發(fā)電運行、供水等系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息各自獨立,沒有形成一體化,影響水庫的科學(xué)合理調(diào)度。
3.3 信息共享程度低。目前水庫許多自動化控制系統(tǒng)多為單機運行狀態(tài),各專業(yè)建有各自的數(shù)據(jù)庫,沒有建立水庫公共信息平臺,造成系統(tǒng)資源冗余。
3.4 標(biāo)準(zhǔn)化程度低。硬件和軟件的技術(shù)和結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,各系統(tǒng)相互之間無法移植,造成沒必要重復(fù)建設(shè),為資源共享造成嚴(yán)重障礙。
3.5 應(yīng)用系統(tǒng)軟件開發(fā)不夠,推廣嚴(yán)重不足,嚴(yán)重影響了水庫信息化水平的提高。
4、水庫信息化與自動化幾點思考
4.1 指導(dǎo)思想
4.1.1 明確以水庫水情、工情、病害險情、防洪安全、水資源開發(fā)利用為主要目標(biāo)。
4.1.2 在全面考慮水庫水情和大壩安全運行情況基礎(chǔ)上,根據(jù)水庫有設(shè)計、運行中的具體要求和重要數(shù)據(jù)指標(biāo),充分利用信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),結(jié)合先進的數(shù)學(xué)模型,建立水庫信息管理系統(tǒng)。
4.1.3 以水庫推進信息化與自動化建設(shè)來提升水庫的管理水平,通過信息化與自動化建設(shè)來加快水庫現(xiàn)代建設(shè),從而更好為國民經(jīng)濟和社會發(fā)展服務(wù)。
4.2 努力方向
4.2.1 建設(shè)水庫信息采集自動化建設(shè)。利用先進的遙測技術(shù)、通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實現(xiàn)信息的實時監(jiān)測和采集。
4.2.2 提高信息系統(tǒng)建設(shè)的代表性與精確性,水庫常用信息采集設(shè)備有大壩安全監(jiān)測、雨量、水位、水質(zhì)、流量、溫度等多類型感知和監(jiān)控設(shè)備,實現(xiàn)對涉水基礎(chǔ)信息的采集、控制問題。新型傳感器的運用能提高采集信息的精確,加大和優(yōu)化傳感器的安裝密度能提高采集信息的代表性,促進水資源的合理優(yōu)化利用。
4.2.3 建設(shè)水庫公共信息平臺。利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)在各級水管單位和各專業(yè)管理系統(tǒng)之間提供統(tǒng)一的傳輸平臺和數(shù)據(jù)平臺,建立“皎口水庫綜合信息管理系統(tǒng)”,實現(xiàn)資源共享。
4.2.4 建設(shè)水庫信息管理和決策支持系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)庫的支持下,建立水庫洪水預(yù)報和預(yù)警系統(tǒng),大壩安全監(jiān)測、水質(zhì)安全預(yù)警、水電站自動監(jiān)測和水庫調(diào)度管理等專業(yè)管理系統(tǒng),為水庫安全運行提供決策支持。
5、結(jié)語
水庫信息化與現(xiàn)代化建設(shè)必須緊跟當(dāng)前最新的科學(xué)技術(shù)和發(fā)展趨勢,用計算機為核心的信息技術(shù)實現(xiàn)水庫管理的網(wǎng)絡(luò)化、電子化及資源共享,以水庫的信息化帶動水庫現(xiàn)代化建設(shè)。同時水庫信息化與現(xiàn)代化建設(shè)應(yīng)該堅持統(tǒng)一平臺、信息共享的理念,通過對水庫各類信息的自動采集、傳輸、存儲與處理,全力確保各個程序安全正常運行的情況下,重點開發(fā)信息與應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè),注重信息開發(fā)資源與整合,全面提升水庫現(xiàn)代化管理水平,為早日實現(xiàn)“數(shù)字化”水庫提供基礎(chǔ)條件。