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水資源監(jiān)控范文第1篇

關(guān)鍵詞：水利現(xiàn)代化 水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控 數(shù)據(jù)庫 管理系統(tǒng)

當(dāng)前，我國水利建設(shè)面臨著從傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利轉(zhuǎn)變的歷史任務(wù)。如何實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化?如何實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用?在水資源的開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約和保護(hù)的綜合管理任務(wù)中，如何改變過去粗放式的管理方式，而采用集約式的現(xiàn)代管理方式?面對這些問題，我們不能不去研究國際上對自然資源管理的新思潮，不能不去研究全球高科技突飛猛進(jìn)的發(fā)展大潮流。水資源的優(yōu)化配置是水資源管理的重點(diǎn)。實(shí)施對水資源動(dòng)態(tài)的、實(shí)時(shí)的、優(yōu)化的配置，基礎(chǔ)是獲取大量的、動(dòng)態(tài)的水資源及相關(guān)信息。當(dāng)代高技術(shù)的發(fā)展，特別是信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，使得對水資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控管理已經(jīng)成為可能。這種系統(tǒng)的建設(shè)將使水資源的管理發(fā)生重大變革，也將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。當(dāng)前在國際上，水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)，代表了水資源管理的現(xiàn)代方向。

一、水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)的特點(diǎn)及技術(shù)要求

什么是“水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)”呢?這個(gè)系統(tǒng)是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用各種高新科技手段，對流域或地區(qū)的水資源及相關(guān)的大量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、傳輸及管理；以現(xiàn)代水資源管理理論為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托對流域或地區(qū)的水資源進(jìn)行實(shí)時(shí)、優(yōu)化配置和調(diào)度；以遠(yuǎn)程控制及自動(dòng)化技術(shù)為依托對流域或地區(qū)的工程設(shè)施進(jìn)行控制操作。

這種系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：①對水資源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。監(jiān)測的內(nèi)容包括水量和水質(zhì)。實(shí)時(shí)監(jiān)測的意義在于：只有掌握瞬時(shí)變化的水量信息，才能科學(xué)、準(zhǔn)確地進(jìn)行資源配置及調(diào)度；只有掌握瞬時(shí)變化的水質(zhì)信息，才能對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行動(dòng)態(tài)評價(jià)和有效監(jiān)督，也才有可能應(yīng)對水污染突發(fā)事件，保證供水安全。②這種系統(tǒng)以地理信息系統(tǒng)(GIS)為框架，除了采集水資源信息外，還廣泛采集流域或地區(qū)內(nèi)的氣象、墑情等自然信息，水利工程等基礎(chǔ)設(shè)施信息，經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的基本信息以及需水部門的需水信息。③它不同于以往的水資源監(jiān)測系統(tǒng)，僅僅具有監(jiān)測功能。這種系統(tǒng)更重要的功能是進(jìn)行實(shí)時(shí)配置調(diào)度。它是在監(jiān)測的基礎(chǔ)上，以大量的綜合信息為基礎(chǔ)，采用現(xiàn)代水資源管理數(shù)學(xué)模型，為水資源的實(shí)時(shí)配置、調(diào)度提供決策支持。這種模型勢必突破“就水論水”局限，體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展——資源——環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，體現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用原則，體現(xiàn)“依法治水”的原則。④這種系統(tǒng)應(yīng)是高新技術(shù)的集成。系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)充分吸收國際上最新技術(shù)，堅(jiān)持高起點(diǎn)。它包括監(jiān)測技術(shù)、通信、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字化技術(shù)、遙感、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、計(jì)算機(jī)輔助決策支持系統(tǒng)、人工智能、遠(yuǎn)程控制等先進(jìn)技術(shù)。⑤它的設(shè)置應(yīng)是因地制宜的。針對不同流域、不同地區(qū)不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平及基礎(chǔ)設(shè)施狀況，水資源管理中不同的重點(diǎn)問題，水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)置也應(yīng)具有不同的特點(diǎn)。系統(tǒng)的設(shè)置還應(yīng)與防洪調(diào)度指揮系統(tǒng)的建設(shè)相結(jié)合。

這種系統(tǒng)的技術(shù)要求是：①以現(xiàn)代電子、信息、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)傳輸和在線分析，有效地提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確率，確保監(jiān)測信息的有效性。②充分掌握所在地區(qū)水資源供需狀況，建立相應(yīng)的資料庫和水量、水質(zhì)模型、供需水模型及生態(tài)環(huán)境分析模型。供水方面包括：地表水、地下水、土壤水，主水、客水、污水回用等等，需水方面包括：生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、生態(tài)環(huán)境用水等。③充分運(yùn)用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)和人工智能等技術(shù)進(jìn)行高度技術(shù)集成，快速、高效、準(zhǔn)確、客觀地分析處理大量監(jiān)測數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)已建立的供需水模型和水環(huán)境分析模型等，動(dòng)態(tài)生成水資源優(yōu)化配置、調(diào)配計(jì)劃等輔助決策方案。④以綜合分析和輔助決策為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對水資源的優(yōu)化配置、遠(yuǎn)程控制和科學(xué)管理等，即實(shí)現(xiàn)水資源調(diào)控的現(xiàn)代化。⑤系統(tǒng)應(yīng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展性，以滿足不同用戶的需求。 二、水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)具備水資源實(shí)時(shí)測、水資源實(shí)時(shí)預(yù)報(bào)、水資源實(shí)時(shí)調(diào)度和水資源實(shí)時(shí)管理等功能。其功能概要詳見圖1。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)又可分解為以下主要部分(參見圖2)：①數(shù)據(jù)庫(包含圖形庫、圖像庫和CIS系統(tǒng))，②模型庫(包括方法庫)，③知識(shí)庫，④在線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，⑤綜合信息管理子系統(tǒng)，⑥綜合分析與決策支持子系統(tǒng)，⑦實(shí)時(shí)控制管理子系統(tǒng)。其核心是綜合分析與決策支持子系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫、模型庫、知識(shí)庫。其他各部分則為系統(tǒng)核心的補(bǔ)充、延展和支持。

系統(tǒng)總控目的是建立系統(tǒng)各部分之間的聯(lián)系、控制各庫和各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行。

在線數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)提供相關(guān)水資源與水環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集和數(shù)據(jù)可靠性在線分析功能。其重點(diǎn)是對地表水和地下水(水量、水位、水質(zhì)及水溫等)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測和監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集、監(jiān)測數(shù)據(jù)預(yù)處理，以及監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠性的實(shí)時(shí)在線分析處理等。該子系統(tǒng)還應(yīng)提供與各類監(jiān)測儀器銜接的數(shù)據(jù)采集接口，通過接口模塊動(dòng)態(tài)收集監(jiān)測數(shù)據(jù)資料，確保存入數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)測資料的有效性、完整性和可靠性。

綜合信息管理子系統(tǒng)管理各種水資源水環(huán)境監(jiān)控項(xiàng)目的數(shù)據(jù)資料，具有監(jiān)測數(shù)據(jù)資料的輸入、存儲(chǔ)、整編、查詢與傳輸?shù)裙δ?，對水資源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)資料進(jìn)行綜合管理和處理。該子系統(tǒng)還應(yīng)提供對綜合分析與決策支持子系統(tǒng)以及實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸接口。

實(shí)時(shí)控制子系統(tǒng)主要完成兩個(gè)功能：一是將系統(tǒng)綜合分析與輔助決策的成果以實(shí)時(shí)報(bào)告(如水資源預(yù)報(bào)、水質(zhì)分析公報(bào)、企業(yè)排污超標(biāo)警報(bào)、水資源調(diào)配建議方案等)和多媒體報(bào)警信號(如大屏幕指示、聲光警報(bào)等)的形式進(jìn)行動(dòng)態(tài)輸出，以供決策部門進(jìn)行水資源配置和管理參考；二是將輸出指令直接作用于可控自動(dòng)化水資源調(diào)配和控制設(shè)備(如給、排水閘門等)，通過有線/無線/遠(yuǎn)程控制技術(shù)對系統(tǒng)所涉區(qū)域內(nèi)的重點(diǎn)給、排水設(shè)備及重點(diǎn)控制工程進(jìn)行遠(yuǎn)距離的調(diào)節(jié)控制。

綜合分析與決策支持子系統(tǒng)對實(shí)時(shí)監(jiān)測獲得的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析處理。其主要功能就是運(yùn)用模型庫中的相應(yīng)模型對監(jiān)測數(shù)據(jù)資料進(jìn)行智能化的綜合分析，參照知識(shí)庫中的專家知識(shí)和有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)程規(guī)范，形成水資源(包括水量、水質(zhì)、水情和水環(huán)境等)動(dòng)態(tài)狀況的分析成果；并根據(jù)分析成果，產(chǎn)生輔助決策報(bào)告或直接控制指令。系統(tǒng)還應(yīng)專門設(shè)計(jì)有多庫協(xié)同器，進(jìn)行各庫之間的協(xié)調(diào)。多庫協(xié)同器提供系統(tǒng)各庫的協(xié)同規(guī)劃、綜合調(diào)度、人機(jī)交互、資源共享、沖突仲裁和通信聯(lián)絡(luò)等處理功能。

綜合分析與決策支持子系統(tǒng)是本系統(tǒng)的技術(shù)核心，它將以國內(nèi)外近年在水源、水環(huán)境和農(nóng)田水利等方面的科研成果為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代高新技術(shù)進(jìn)行綜合開發(fā)，形成技術(shù)先進(jìn)、功能完善、實(shí)用性強(qiáng)、又便于擴(kuò)展和更新的具有決策支持能力的智能化綜合分析系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)庫是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確高效地收集和及時(shí)處理大量復(fù)雜的監(jiān)測數(shù)據(jù)資料是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的重點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫及綜合信息管理子系統(tǒng)是面向數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)和信息查詢的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容包括：①水利工程檔案庫，②監(jiān)測儀器特征庫，③原始監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，④整編監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，⑤監(jiān)測網(wǎng)站資料庫，⑥人工巡視檢查資料庫，⑦數(shù)據(jù)自動(dòng)采集參數(shù)庫，⑧模型輸入輸出數(shù)據(jù)庫，⑨成果數(shù)據(jù)庫，⑩實(shí)時(shí)控制日志數(shù)據(jù)庫等。圖形庫和圖像庫是數(shù)據(jù)庫的延展和補(bǔ)充。

模型庫及其管理子系統(tǒng)提供相應(yīng)分析處理使用的處理模型和計(jì)算方法的例程庫。包括各種時(shí)態(tài)和空間模型、在線數(shù)據(jù)可靠性分析算法等。包括水情預(yù)報(bào)模型、水量評價(jià)模型、水量預(yù)測模型、水質(zhì)評價(jià)模型、水質(zhì)預(yù)測模型、水污染模型、需水模型、生態(tài)環(huán)境分析模型、洪水演進(jìn)及仿真模型、決策支持模型等等。

知識(shí)庫及其管理子系統(tǒng)是用于知識(shí)信息的存儲(chǔ)及其使用管理的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。本系統(tǒng)的知識(shí)庫內(nèi)容包括：①各監(jiān)控項(xiàng)目的監(jiān)控指標(biāo)，②日常巡視檢查的評判標(biāo)準(zhǔn)，③監(jiān)測數(shù)據(jù)誤差限值，④專業(yè)規(guī)律指標(biāo)，⑤專家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，⑥水利法律、法規(guī)，行業(yè)規(guī)程、規(guī)范的有關(guān)條款等。

三、水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)的實(shí)施

水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)是一個(gè)十分龐大又十分復(fù)雜的系統(tǒng)，具體實(shí)施過程中要堅(jiān)持“總體設(shè)計(jì)，分步實(shí)施，試點(diǎn)示范，全面推開”的原則，并充分利用現(xiàn)有的防汛指揮系統(tǒng)、水文站網(wǎng)、水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，形成新的網(wǎng)絡(luò)。

水資源監(jiān)控范文第2篇

關(guān)鍵詞：黃河 水資源管 理調(diào)度 監(jiān)控指揮

1 概述

加強(qiáng)黃河水資源統(tǒng)一管理、實(shí)施黃河水量統(tǒng)一調(diào)度，是實(shí)現(xiàn)黃河水資源優(yōu)化配置，確保黃河不斷流，使有限的黃河水資源最大限度地發(fā)揮社會(huì)效益、環(huán)境效益和生態(tài)效益的重要措施之一。而黃河下游94座引黃涵閘能否實(shí)現(xiàn)科學(xué)有效地實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制與調(diào)度，是解決下游斷流、實(shí)現(xiàn)黃河水資源優(yōu)化配置的關(guān)鍵所在。目前，黃河水量調(diào)度監(jiān)控技術(shù)手段比較落后，不能適應(yīng)日益強(qiáng)化的黃河水資源管理和水量調(diào)度工作的需要。雖然黃河連續(xù)兩個(gè)大旱之年不斷流，但背后凝聚了多少水調(diào)工作者的辛勤汗水和艱苦努力，“綠色頌歌”的譜寫確實(shí)來之不易?！包S河水資源管理調(diào)度監(jiān)控指揮系統(tǒng)”，正是立足于黃河水資源統(tǒng)一管理調(diào)度和優(yōu)化配置，利用現(xiàn)代信息技術(shù)和控制技術(shù)，為合理利用黃河水資源、確保黃河不斷流提供了有力的技術(shù)支撐。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

遵循黃委黃河水資源統(tǒng)一管理、水量統(tǒng)一調(diào)度、總量控制、分級管理、分級負(fù)責(zé)和系統(tǒng)科學(xué)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則，立足于現(xiàn)有黃河廣域網(wǎng)系統(tǒng)和無線接入通信網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)黃河水資源調(diào)度管理的遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制，確保黃河水調(diào)控制斷面下泄流量不低于控制指標(biāo)；根據(jù)黃河可供水量指標(biāo)和引黃用水單位需水量，實(shí)現(xiàn)黃河水資源訂單供水網(wǎng)絡(luò)化管理，實(shí)時(shí)調(diào)配各個(gè)控制河段之間涵閘引水流量，達(dá)到可供水量的優(yōu)化配置、合理調(diào)度；同時(shí)提高涵閘監(jiān)控管理自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)流量及預(yù)付水費(fèi)水量自動(dòng)控制、超量引水自動(dòng)報(bào)警提示與調(diào)控，以及遠(yuǎn)程控制涵閘運(yùn)行安全保護(hù)等功能。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、先進(jìn)性

以先進(jìn)的調(diào)度系統(tǒng)，科學(xué)的調(diào)度手段作保證，提高水量調(diào)度的科學(xué)性、合理性、時(shí)效性：

1 通過黃河計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)、黃河通信系統(tǒng)和公網(wǎng)資源，實(shí)現(xiàn)對涵閘運(yùn)行狀況、運(yùn)行參數(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測與監(jiān)視；

2 根據(jù)控制權(quán)優(yōu)先級原則，實(shí)現(xiàn)對涵閘運(yùn)行分級限權(quán)遠(yuǎn)程控制管理；

3 改善涵閘管理?xiàng)l件，提高涵閘自動(dòng)化管理水平；

4 通過電子地圖、電子表格，直觀、動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)顯示涵閘運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到?jīng)Q策可視化效果；

5 實(shí)現(xiàn)黃河訂單供水申請、審批和引水的網(wǎng)絡(luò)化管理；

6 根據(jù)訂單批準(zhǔn)水量和預(yù)付水費(fèi)水量，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制引水；

7 預(yù)留多種擴(kuò)展接口，可以隨時(shí)添加其他功能的傳感器；

8 系統(tǒng)具有較強(qiáng)的兼容性，可直接與有關(guān)控制中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)資源共享。

2.2 系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，充分考慮了涵閘本身的安全性、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊系統(tǒng)的特點(diǎn)、以及水位、天氣、人為等其他因素對系統(tǒng)的影響情況等，建立了自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，確保涵閘運(yùn)行和遠(yuǎn)程控制萬無一失。同時(shí)，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、分析、整理、存儲(chǔ)、查詢，也充分滿足了實(shí)時(shí)監(jiān)測和遠(yuǎn)程控制的需要。

2.3 系統(tǒng)開發(fā)的兼容性、共享性

系統(tǒng)設(shè)計(jì)和所采集的數(shù)據(jù)資源具有良好的開放性和兼容性，能夠較好被其他相關(guān)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)查詢和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)水量調(diào)度資源的共享、共用，從而提高資源的利用效率。系統(tǒng)開發(fā)研制具有前瞻性，充分考慮系統(tǒng)的擴(kuò)展和升級，始終保持系統(tǒng)的科學(xué)先進(jìn)特點(diǎn)。

3 系統(tǒng)研制的主要內(nèi)容

建設(shè)黃河水資源管理調(diào)度監(jiān)控指揮系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含市河務(wù)局指揮中心、各縣河務(wù)局監(jiān)控中心、涵閘監(jiān)控站。市、縣河務(wù)局中心主要包括監(jiān)控計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、管理軟件和大屏幕投影設(shè)備，涵閘控制站包括監(jiān)控設(shè)備、安全保護(hù)裝置、計(jì)算機(jī)、運(yùn)行軟件和遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)。市河務(wù)局指揮中心通過黃河廣域網(wǎng)與縣局監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)，縣局監(jiān)控中心通過無線接入通信系統(tǒng)與前端控制站連接，從而實(shí)現(xiàn)對涵閘運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測與控制，實(shí)現(xiàn)對黃河水資源訂單供水的網(wǎng)絡(luò)化管理。

4 系統(tǒng)工作原理

前端閘位控制器、信息顯示屏、水位傳感器、電壓、電流傳感器分別有1片單片機(jī)與涵閘監(jiān)控站的計(jì)算機(jī)通過4芯電纜實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程多機(jī)串行通信。閘位控制器通過霍爾器件實(shí)時(shí)記錄閘位變化，通過繼電器等功率器件控制啟閉電機(jī)，通過單片機(jī)與計(jì)算機(jī)通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制。水位控制器實(shí)時(shí)采集閘前水位，并發(fā)送給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)根據(jù)閘位、水位高度查找流量曲線，得到流量，并把閘門啟閉高度、閘前水位和流量數(shù)據(jù)發(fā)送到閘房內(nèi)的信息顯示屏和遠(yuǎn)端控制計(jì)算機(jī)?？h河務(wù)局的計(jì)算機(jī)通過調(diào)制解調(diào)器與涵閘值班室的計(jì)算機(jī)通信，市局計(jì)算機(jī)通過黃河計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)與縣局計(jì)算機(jī)通信，從而達(dá)到獲取涵閘運(yùn)行狀態(tài)信息數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程監(jiān)測控制涵閘的目的。當(dāng)閘前水位抬高，引水流量超過批準(zhǔn)引水流量時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警提示并自動(dòng)調(diào)控。當(dāng)水閘升降到設(shè)定的極限高度，接觸到限位開關(guān)，自動(dòng)切斷涵閘電源，閘門停止升降。當(dāng)涵閘降落過程中遇到障礙物，克服一定向上頂壓絲杠力后，承重彈簧被壓縮，接觸到行程開關(guān)，自動(dòng)切斷涵閘電源，閘門停止降落。閘位控制器、水位傳感器均安裝備用電源和存儲(chǔ)器，在通信中斷或沒有市電時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)切換到備用電源，單片機(jī)仍然正常工作并自動(dòng)記錄閘位、水位，存到存儲(chǔ)器里面，待市電和通信正常后再把這些數(shù)據(jù)自動(dòng)寫入數(shù)據(jù)庫。

5 系統(tǒng)綜合功能

實(shí)現(xiàn)黃河水資源的中央控制、限權(quán)管理、分級負(fù)責(zé)、科學(xué)調(diào)度、優(yōu)化配置、實(shí)時(shí)監(jiān)督、遠(yuǎn)程控制之目的，為黃河水資源統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度提供強(qiáng)有力的技術(shù)保障：

(1) 實(shí)時(shí)監(jiān)測。通過黃河計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)和無線接入通信網(wǎng)，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，各級水調(diào)部門實(shí)現(xiàn)對其所屬供水管理單位執(zhí)行水調(diào)命令情況、涵閘運(yùn)行狀況、運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測；

(2) 遠(yuǎn)程監(jiān)視。通過閘前、閘室、前端監(jiān)控站視頻采集系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)視涵閘運(yùn)行過程。

(3) 遠(yuǎn)程控制。根據(jù)中央集權(quán)和控制權(quán)優(yōu)先級原則，實(shí)施分級限權(quán)管理，實(shí)現(xiàn)調(diào)度監(jiān)控指揮中心的集中控制和上級對下級水量調(diào)度實(shí)施有效的遠(yuǎn)程控制與調(diào)節(jié)。當(dāng)有權(quán)限的計(jì)算機(jī)控制中心實(shí)現(xiàn)對指定涵閘的控制時(shí)，該控制中心以下各級子控中心和前端控制站均無權(quán)啟閉所指定的涵閘；

(4) 電子地圖、電子表格綜合控制。

(5) 黃河水資源訂單供水網(wǎng)絡(luò)化管理?？h、市局網(wǎng)上申請訂單用水指標(biāo)，上級網(wǎng)上審核、網(wǎng)上下達(dá)批準(zhǔn)的流量和水量，各級根據(jù)分配流量、水量，實(shí)時(shí)監(jiān)控下級批準(zhǔn)流量、水量引用情況，若引水超過批準(zhǔn)指標(biāo)，系統(tǒng)報(bào)警提示，并自動(dòng)予以調(diào)整。

(6) 預(yù)付水費(fèi)水量自動(dòng)控制放水。輸入用水戶預(yù)付水費(fèi)數(shù)額和用水戶需水時(shí)段，計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算供水量和平均流量，并在上級分配的用水指標(biāo)范圍內(nèi)自動(dòng)控制放水，任務(wù)完成后，計(jì)算機(jī)自動(dòng)關(guān)閉涵閘，并計(jì)算出實(shí)時(shí)水費(fèi)數(shù)額，通知用水單位；

(7) 流量自動(dòng)調(diào)整和控制。前端計(jì)算機(jī)依照市局分配流量，根據(jù)閘前水位變化情況，在實(shí)際引水流量超過分配流量5%時(shí)，自動(dòng)調(diào)整閘門啟閉高度，以控制流量不超標(biāo)；

(8) 安全運(yùn)行保護(hù)裝置。實(shí)現(xiàn)限位保護(hù)、斷電數(shù)據(jù)保護(hù)、閘門運(yùn)行(啟、閉)異常保護(hù)等功能，確保涵閘遠(yuǎn)程控制安全、有效。

(9) 自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。當(dāng)引水量達(dá)到審批水量、引水流量超過批準(zhǔn)流量、閘前水位超警戒水位、涵閘在遠(yuǎn)程控制中遇到故障，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，并采取相應(yīng)的安全保護(hù)控制措施。

(10) 水調(diào)命令網(wǎng)上公告欄。實(shí)現(xiàn)水調(diào)命令的網(wǎng)上，提高其實(shí)效性。

(11) 自動(dòng)生成、存儲(chǔ)、打印各級、各類水資源報(bào)表，建立統(tǒng)一、完善、兼容性好的綜合信息數(shù)據(jù)庫，便于各級查詢和調(diào)用。

6 系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

(1)工作電壓:AC220V；

(2)前端計(jì)算機(jī)采集存儲(chǔ)數(shù)據(jù)平均間隔時(shí)間≤10分鐘。

(3)閘位傳感器分辨率0.3mm，測量誤差≤1mm；

(4)水位傳感器測量誤差≤5mm；

(5)流量測量誤差≤5%；

(6)閘室顯示屏顯示數(shù)據(jù)無誤差實(shí)時(shí)顯示，閘位、閘前水位精確到厘米，流量保留兩位小數(shù)。

(7)室外顯示屏滾動(dòng)顯示閘位、水位、流量，10分鐘變換一次實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

(8)閘門運(yùn)行異常保護(hù)裝置在閘門正常啟閉時(shí)不能出現(xiàn)動(dòng)作，當(dāng)閘門運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)，異常行程≤3mm時(shí)切斷電源。

(9)斷電記憶裝置應(yīng)在斷電的同時(shí)啟動(dòng)，后備電源能保證停電167h以上用電。

(10)值班室—前端控制器通信速率1200bps，縣局—涵閘值班室通信速率9600bps；

(11)縣局至前端網(wǎng)絡(luò)連接中斷，30秒鐘內(nèi)自動(dòng)重?fù)苓B接。

(12)系統(tǒng)平均無故障工作時(shí)間(MTBF):2000小時(shí)；涵閘前端平均無故障工作時(shí)間(MTBF):10000小時(shí)；

(13)最小維修時(shí)間（MTTR）：1小時(shí)；

(14)工作環(huán)境溫度：-10~50℃；

(15)儲(chǔ)藏溫度：-30~70℃。

7 系統(tǒng)建設(shè)的實(shí)施情況

為保證本系統(tǒng)的科學(xué)合理、先進(jìn)實(shí)用和安全可靠，我們先后多次組織人員對一些研制安裝監(jiān)測系統(tǒng)的單位進(jìn)行了考查和學(xué)習(xí)，并查閱了大量國內(nèi)外有關(guān)資料。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、先進(jìn)的電子技術(shù)和傳感器技術(shù)，在原陽縣河務(wù)局柳園閘進(jìn)行了“涵閘自動(dòng)化遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)” 的研制開發(fā)。

經(jīng)過幾年來的不斷實(shí)踐和反復(fù)試驗(yàn)，并經(jīng)過不斷的完善和提高，2002年3月，體現(xiàn)“數(shù)字水調(diào)”思想的“黃河水資源管理調(diào)度監(jiān)控指揮系統(tǒng)”的開發(fā)、研制、設(shè)計(jì)和試運(yùn)行工作全部完成，系統(tǒng)的整體性能和綜合控制功能，以及系統(tǒng)的科學(xué)性、先進(jìn)性、安全性和可靠性已完全能夠滿足黃河水資源統(tǒng)一管理調(diào)度的數(shù)字化管理需要。

2002年4月29日，河南省科學(xué)技術(shù)廳組織的鑒定委員會(huì)專家對該系統(tǒng)整體運(yùn)行情況和各項(xiàng)功能進(jìn)行了現(xiàn)場測試，并在鄭州召開了成果鑒定會(huì)，經(jīng)過認(rèn)真的分析、研究和討論，鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為，“該項(xiàng)成果達(dá)到了同類研究國內(nèi)領(lǐng)先水平，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊”。

系統(tǒng)鑒定后，我局已在原陽縣黃河河務(wù)局韓董莊、柳園、祥符朱引黃閘推廣，并投入了水資源調(diào)度管理應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了省、市、縣河務(wù)局對原陽三座涵閘的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，在今年的黃河水量調(diào)度工作中發(fā)揮了積極作用，取得了十分顯著效果，達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的。

6月13日，李國英主任等黃委領(lǐng)導(dǎo)在專程考察該系統(tǒng)后指出，新鄉(xiāng)市局開發(fā)的黃河水資源管理調(diào)度監(jiān)控指揮系統(tǒng)是適應(yīng)我們現(xiàn)在整個(gè)黃河下游目前微波通信條件下涵閘遠(yuǎn)程監(jiān)控的一套系統(tǒng)，該系統(tǒng)是具有廣泛推廣意義的系統(tǒng)，適合黃河下游推廣應(yīng)用。

8 社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益分析

系統(tǒng)推廣應(yīng)用后，各級領(lǐng)導(dǎo)和水調(diào)工作者坐在辦公室，足不出門，通過電子綜合顯示屏和動(dòng)態(tài)電子表格，實(shí)時(shí)了解轄區(qū)內(nèi)水資源調(diào)度管理整體運(yùn)行情況，且根據(jù)控制權(quán)優(yōu)先級原則，實(shí)施遠(yuǎn)程調(diào)度與控制，較之目前督察組沿河督察，工作效率提高幾十、上百倍，而且調(diào)控質(zhì)量大大提高，較好保證了有限黃河水資源優(yōu)化配置和本地區(qū)黃河控制斷面下泄流量不低于控制標(biāo)準(zhǔn)，為確保黃河不斷流提供了可靠技術(shù)保證。系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中充分考慮了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性，確保了遠(yuǎn)程控制安全有效，避免了供水工作中多引少報(bào)、少引多報(bào)、引水不報(bào)和有令不行、有禁不止、擅自開閘現(xiàn)象的發(fā)生，從而增強(qiáng)了各級水調(diào)部門的責(zé)任心，維護(hù)了水調(diào)工作的權(quán)威性和嚴(yán)肅性。由于系統(tǒng)的建設(shè)立足于現(xiàn)有的黃河計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)和黃河無線接入通信系統(tǒng)，大大降低了系統(tǒng)建設(shè)成本，性能價(jià)格比遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他同類系統(tǒng)，為系統(tǒng)的推廣應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

水資源監(jiān)控范文第3篇

關(guān)鍵詞:GPRS;遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng);無線組網(wǎng)

中圖分類號:TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:1009-3044(2010)02-460-02

GPRS-based Remote Monitoring System of Water

GAO Zhi-lin1,2, WANG Jin-hai1

(1.Tianjin Polytechnic University, School of Information, Tianjin 300160, China; 2.Langfang Advanced Technician School, Langfang 065000, China)

Abstract: The use of GPRS wireless data network for data communication platform to achieve water pumping station for remote data collection, monitoring, transmission and control to achieve the right purpose of a remote pumping station unattended.

Key words: GPRS; remote monitoring system; wireless networking

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類社會(huì)已進(jìn)入信息時(shí)代。水利信息化建設(shè),就是充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),開發(fā)和利用水利信息資源,包括對水利相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理和利用,同時(shí),為了更好的提高效率,節(jié)省人力資源,也要對供水相關(guān)設(shè)施進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及監(jiān)測,提高水利信息資源的應(yīng)用水平和共享程度,從而全面提高水利建設(shè)和水務(wù)處理的效能及效益。中小城市自來水泵房遠(yuǎn)端監(jiān)控系統(tǒng)就是在這一背景下提出的,是我國水利信息化建設(shè)的重要組成部分。本系統(tǒng)利用現(xiàn)有信息監(jiān)測設(shè)備,以中國移動(dòng)GPRS無線數(shù)據(jù)網(wǎng)為數(shù)據(jù)通信平臺(tái),實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)各個(gè)大的自來水泵房的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集,監(jiān)測,傳輸以及控制,從而達(dá)到對遠(yuǎn)端泵房無人職守的目的。

1 GPRS介紹

GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)(GeneralPacketRadio Service)的英文簡稱,是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的承載業(yè)務(wù),目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS采用與GSM同樣的 無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA幀結(jié)構(gòu),這種新的分組數(shù)據(jù)信道與當(dāng)前的電路交換的話音業(yè)務(wù)信道極其相似。因此,現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶在端到端分組轉(zhuǎn)移模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù),而不需要利用電路交換模式的網(wǎng)絡(luò)資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。特別適用于間斷的、突發(fā)性的和頻繁的、少量的數(shù)據(jù)傳輸,也適用于偶爾的大數(shù)據(jù)量傳輸。 GPRS理論帶寬可達(dá)171.2Kbit/s,實(shí)際應(yīng)用帶寬大約在40～100Kbit/s,在此信道上提供TCP/IP連接,可以用于INTERNET連接、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用。GPRS是一種新的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù),在移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供一種連接,給移動(dòng)用戶提供高速無線IP或X.25服務(wù)。GPRS采用分組交換技術(shù),每個(gè)用戶可同時(shí)占用多個(gè)無線信道,同一無線信道又可以由多個(gè)用戶共享,資源被有效的利用,數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)160Kbps。使用GPRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分組發(fā)送和接收,用戶永遠(yuǎn)在線且按流量計(jì)費(fèi),迅速降低了服務(wù)成本。

基于GPRS網(wǎng)絡(luò)組建的自來水網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)有如下特點(diǎn):

永遠(yuǎn)在線:GPRS DTU一開機(jī)就能自動(dòng)附著到GPRS網(wǎng)絡(luò)上,并與數(shù)據(jù)中心建立通信鏈路,隨時(shí)收發(fā)用戶數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù),具有很高的實(shí)時(shí)性;數(shù)據(jù)中心需固定IP,向固定IP透明傳輸數(shù)據(jù)。如圖1所示。

按流量計(jì)費(fèi) GPRS DTU一直在線,按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費(fèi)用,沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時(shí)不收費(fèi)用。

2 系統(tǒng)控制方案選擇及功能

跟據(jù)控制點(diǎn)要求,選擇德國萬可電子公司的遠(yuǎn)程IO系列產(chǎn)品,結(jié)合深圳宏電GPRS功能做到智能無線傳輸。上位控制中心采用國產(chǎn)優(yōu)秀軟件組態(tài)王,進(jìn)行上位畫面的制作。整個(gè)系統(tǒng)通過現(xiàn)場采集站(遠(yuǎn)程IO站)采集一次儀表的數(shù)據(jù),并將采集到的數(shù)據(jù)通過GPRS模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)中心,同時(shí)在數(shù)據(jù)中心上進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的備份存儲(chǔ)。從而達(dá)到系統(tǒng)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和完整性?，F(xiàn)場站具有故障報(bào)警功能,保存報(bào)警記錄,在手動(dòng)運(yùn)行模式下,操作工可通過控制中心啟停、調(diào)節(jié)現(xiàn)場設(shè)備。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及功能簡介如圖2。

圖例功能說明:

下位機(jī)分別有溫度傳感器,流量計(jì),電流互感器,接觸器,紅外報(bào)警器等設(shè)備。下面依次說明:

1) 溫度傳感器采用貼片式溫度傳感器,直接貼于水泵泵體表面,測量水泵泵體的溫度,并實(shí)現(xiàn)溫度超限報(bào)警的功能;

2) 流量計(jì)使用智能流量計(jì),直接通過RS232同監(jiān)測控制器通訊,來交換數(shù)據(jù);

3) 電流互感器測量泵各個(gè)相的電流值,并把該數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳至數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)各個(gè)相電流的實(shí)時(shí)檢測,并根據(jù)設(shè)定值實(shí)現(xiàn)報(bào)警;

4) 監(jiān)測控制器控制泵交流接觸器的動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)泵的遠(yuǎn)程開關(guān)動(dòng)作,并且根據(jù)交流接觸器的狀態(tài),判斷當(dāng)前泵的啟停狀態(tài),以判斷當(dāng)前泵能否啟動(dòng);

5) 紅外報(bào)警器主要是判斷泵房中的非法闖入報(bào)警,防止泵房中的非法人為操作;

6) 通訊過程是所有上行或下行數(shù)據(jù)經(jīng)過GPRS無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送,上行數(shù)據(jù)經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)傳送至監(jiān)控中心接收服務(wù)器,服務(wù)器把數(shù)據(jù)做篩選,判斷,分類后,寫入數(shù)據(jù)庫,客戶端計(jì)算機(jī)如果需要瀏覽數(shù)據(jù),則向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器查詢所需數(shù)據(jù),并形成相關(guān)報(bào)表,報(bào)警,曲線等直觀顯示界面,以供客戶瀏覽。

3 上位軟件部分介紹

本軟件完全基于網(wǎng)絡(luò)的概念,是一種真正的客戶―服務(wù)器模式,支持分布式歷史數(shù)據(jù)庫和分布式報(bào)警系統(tǒng),可運(yùn)行在基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)上,使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)上、下位機(jī)以及更高層次的廠級連網(wǎng)。

TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供了在不同硬件體系結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信的能力。一臺(tái)PC機(jī)通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可以和多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)(即遠(yuǎn)程節(jié)點(diǎn))進(jìn)行通訊。

本軟件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是一種柔性結(jié)構(gòu),可以將整個(gè)應(yīng)用程序分配給多個(gè)服務(wù)器,可以引用遠(yuǎn)程站點(diǎn)的變量到本地使用(顯示、計(jì)算等),這樣可以提高項(xiàng)目的整體容量結(jié)構(gòu)并改善系統(tǒng)的性能。服務(wù)器的分配可以是基于項(xiàng)目中物理設(shè)備結(jié)構(gòu)或不同的功能,用戶可以根據(jù)系統(tǒng)需要設(shè)立專門的IO服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器、登錄服務(wù)器等。下面先介紹一下這幾種服務(wù)器的含義:

IO服務(wù)器:負(fù)責(zé)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的站點(diǎn),一旦某個(gè)站點(diǎn)被定義為IO服務(wù)器,該站點(diǎn)便負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集。如果某個(gè)站點(diǎn)雖然連接了設(shè)備,但沒有定義其為IO服務(wù)器,那這個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)照樣進(jìn)行采集,只是不向網(wǎng)絡(luò)上。IO服務(wù)器可以按照需要設(shè)置為一個(gè)或多個(gè)。

報(bào)警服務(wù)器:存儲(chǔ)報(bào)警信息的站點(diǎn),一旦某個(gè)站點(diǎn)被指定為一個(gè)或多個(gè)IO服務(wù)器的報(bào)警服務(wù)器,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),IO服務(wù)器上產(chǎn)生的報(bào)警信息將通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街付ǖ膱?bào)警服務(wù)器上,經(jīng)報(bào)警服務(wù)器驗(yàn)證后,產(chǎn)生和記錄報(bào)警信息。報(bào)警服務(wù)器可以按照需要設(shè)置為一個(gè)或多個(gè)。報(bào)警服務(wù)器上的報(bào)警組配置應(yīng)當(dāng)是報(bào)警服務(wù)器和與其相關(guān)的I/O服務(wù)器上報(bào)警組的合集。如果一個(gè)IO服務(wù)器不做為報(bào)警服務(wù)器,系統(tǒng)中也沒有報(bào)警服務(wù)器,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),該IO服務(wù)器的報(bào)警窗上不會(huì)看到報(bào)警信息。

歷史記錄服務(wù)器:與報(bào)警服務(wù)器相同,一旦某個(gè)站點(diǎn)被指定為一個(gè)或多個(gè)IO服務(wù)器的歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),IO服務(wù)器上需要記錄的歷史數(shù)據(jù)便被傳送到歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器站點(diǎn)上,保存起來。對于一個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來說,建議用戶只定義一個(gè)歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器,否則會(huì)出現(xiàn)客戶端查不到歷史數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。

登錄服務(wù)器:登錄服務(wù)器在整個(gè)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中是唯一的。它擁有網(wǎng)絡(luò)中唯一的用戶列表,其它站點(diǎn)上的用戶列表在正常運(yùn)行的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中將不再起作用。所以用戶應(yīng)該在登錄服務(wù)器上建立最完整的用戶列表。當(dāng)用戶在網(wǎng)絡(luò)的任何一個(gè)站點(diǎn)上登錄時(shí),系統(tǒng)調(diào)用該用戶列表,登錄信息被傳送到登錄服務(wù)器上,經(jīng)驗(yàn)證后,產(chǎn)生登錄事件。然后,登錄事件將被傳送到該登錄服務(wù)器的報(bào)警服務(wù)器上保存和顯示。這樣,保證了整個(gè)系統(tǒng)的安全性。另外,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中工作站的啟動(dòng)、退出事件也被先傳送到登錄服務(wù)器上進(jìn)行驗(yàn)證,然后傳到該登錄服務(wù)器的報(bào)警服務(wù)器上保存和顯示。

客戶:如果某個(gè)站點(diǎn)被指定為客戶,可以訪問其指定的IO服務(wù)器、報(bào)警服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器上的數(shù)據(jù)。一個(gè)站點(diǎn)被定義為服務(wù)器的同時(shí),也可以被指定為其它服務(wù)器的客戶。

一個(gè)工作站站點(diǎn)可以充當(dāng)多種服務(wù)器功能,如I/O服務(wù)器可以被同時(shí)指定為報(bào)警服務(wù)器、歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、登錄服務(wù)器等。報(bào)警服務(wù)器可以同時(shí)作為歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器、登錄服務(wù)器等。

4 結(jié)束語

本系統(tǒng)具有技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、實(shí)效性強(qiáng)等特點(diǎn),可方便、快捷地實(shí)現(xiàn)城市自來水泵房的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制。本系統(tǒng)現(xiàn)已實(shí)施一年多,為公司節(jié)省了人力、物力,對于整個(gè)城市目前以及將來的水利信息建設(shè)必將有深遠(yuǎn)的意義。

參考文獻(xiàn):

[1] 齊強(qiáng).無人職守泵站遠(yuǎn)程綜合監(jiān)控系統(tǒng)[J].熱力發(fā)電,2006(35).

水資源監(jiān)控范文第4篇

概述：排水泵站作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是雨水及污水收集輸送的唯一人工動(dòng)力來源，承擔(dān)著防洪、排污、排澇的重要任務(wù)。城市排水泵站遠(yuǎn)程監(jiān)測控制系統(tǒng)是為城市排水自動(dòng)化泵站建立遠(yuǎn)程控制平臺(tái)、實(shí)現(xiàn)三級控制模式及提供多項(xiàng)管理服務(wù)功能的項(xiàng)目。該系統(tǒng)主要是通過對城市所有排水泵站進(jìn)行監(jiān)測，達(dá)到數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、設(shè)備控制、操作日志記錄、畫面監(jiān)視、圖像監(jiān)視、趨勢服務(wù)、文件報(bào)表服務(wù)、報(bào)警服務(wù)、系統(tǒng)組態(tài)、設(shè)備運(yùn)行管理、系統(tǒng)通信自診斷與自恢復(fù)等功能，以滿足科學(xué)化調(diào)度的需求，同時(shí)保證排水泵站安全，高效運(yùn)行。

1數(shù)據(jù)采集

現(xiàn)場控制站可自動(dòng)采集各類實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；在事故及故障情況下，可自動(dòng)采集事故、故障發(fā)生時(shí)刻的各類數(shù)據(jù)，包括設(shè)備狀態(tài)；需要時(shí)也可自動(dòng)接收來自全系統(tǒng)綜合信息管理級調(diào)度和子系統(tǒng)監(jiān)控管理級操作員站的命令信息。

所采集數(shù)據(jù)包括設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測、電力參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測、泵站環(huán)境與安全監(jiān)控、設(shè)備安全與故障報(bào)警四個(gè)方面。

2數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理是指對每一種設(shè)備和每種數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)處理能力和方式，以用于支持系統(tǒng)完成監(jiān)測、控制和記錄功能。

模擬量數(shù)據(jù)處理包括模擬數(shù)據(jù)的濾波、數(shù)據(jù)合理性檢查、工程單位變換、模擬數(shù)據(jù)變化及越險(xiǎn)檢測等，并根據(jù)規(guī)定產(chǎn)生報(bào)警和報(bào)告。

狀態(tài)數(shù)據(jù)處理包括防抖濾波、狀態(tài)輸入變化檢測、并根據(jù)規(guī)定產(chǎn)生報(bào)警和報(bào)告。

事件順序數(shù)據(jù)處理可記錄各個(gè)重要事件的動(dòng)作順序、事件發(fā)生時(shí)間、事件名稱、事件性質(zhì)，并根據(jù)規(guī)定產(chǎn)生報(bào)警和報(bào)告。

常規(guī)控制計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，例如有數(shù)據(jù)運(yùn)算：加、減、乘、除、開方、乘方、累計(jì)；體積、流量、熱量和密度補(bǔ)償計(jì)算；主輔設(shè)備動(dòng)作次數(shù)和運(yùn)行時(shí)間維護(hù)管理統(tǒng)計(jì)；PID調(diào)節(jié)計(jì)算；積分；超前滯后；比例；高選、低送；輸出限位等。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和顯示可通過創(chuàng)建系統(tǒng)的I/O服務(wù)，完成對現(xiàn)場控制點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集，并記錄到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中作進(jìn)一步的處理，可用于流程圖上的數(shù)據(jù)顯示，趨勢的跟蹤記錄，報(bào)警的判斷等相關(guān)量處理。

主要參數(shù)趨勢分析處理，例如包括根據(jù)歷史數(shù)據(jù)擬合出曲線等。

除此之外，還有事故追憶處理等。

3設(shè)備控制

由泵站現(xiàn)場操作站（觸摸屏）來進(jìn)行泵站控制方式的設(shè)置，泵站現(xiàn)場操作站設(shè)置“遠(yuǎn)程”模式之后，分控中心才能夠?qū)Ρ谜具M(jìn)行接管。常規(guī)情況下，主控中心直接控制部分對城市排水系統(tǒng)關(guān)系重大的泵站設(shè)備，特殊情況下，主控中心可將它直接控制的泵站的控制權(quán)分派給各自的所屬分控中心，否則分控中心無權(quán)對其進(jìn)行控制。

根據(jù)要求在數(shù)據(jù)采集和狀態(tài)檢測基礎(chǔ)上，通過設(shè)備及參數(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以此為依據(jù)按照當(dāng)前的控制方式、生產(chǎn)工藝流程、預(yù)定決策參數(shù)，實(shí)施泵站設(shè)備遠(yuǎn)程控制。

4人機(jī)接口及操作日志記錄

系統(tǒng)可通過系統(tǒng)級操作員站、工程師站以及基礎(chǔ)自動(dòng)化級過程控制站操作屏等設(shè)備人機(jī)接口完成系統(tǒng)畫面監(jiān)視、打印報(bào)表、設(shè)備參數(shù)及操作控制等人機(jī)聯(lián)系功能。

系統(tǒng)通過創(chuàng)建操作日志記錄，可以按時(shí)間順序跟蹤記錄系統(tǒng)上所有操作發(fā)生的具體時(shí)間、操作內(nèi)容、操作人員等信息，并以列表的形式顯示出來。

5畫面監(jiān)視

系統(tǒng)各級智能顯示系統(tǒng)中，可對全系統(tǒng)內(nèi)所有點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)組織、綜合管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、并用豐富、生動(dòng)的畫面監(jiān)視：

主要顯示內(nèi)容有：全系統(tǒng)、子系統(tǒng)和本地系統(tǒng)總貌顯示、分組顯示、單元顯示；各級主輔設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)圖；歷史趨勢顯示、動(dòng)態(tài)流程顯示、多窗口顯示；

除此之外，還包括報(bào)警摘要指示及事故處理；各類記錄報(bào)告；各類運(yùn)行報(bào)告；操作指導(dǎo)及各類維護(hù)管理報(bào)表等。

6圖像監(jiān)視

圖像監(jiān)視功能包括以下幾個(gè)方面：攝像機(jī)錄像、動(dòng)態(tài)偵測、線路狀態(tài)等報(bào)警；遙控云臺(tái)和攝像機(jī)鏡頭控制；單畫全屏顯示、多畫面分割顯示、多畫面輪循顯示等多種方式現(xiàn)場監(jiān)視；硬盤定時(shí)錄像、報(bào)警錄像、動(dòng)態(tài)錄像；可系統(tǒng)設(shè)置、查詢、畫面調(diào)整、關(guān)閉等。

7趨勢服務(wù)

通過創(chuàng)建趨勢服務(wù)，可對模擬量點(diǎn)和開關(guān)量點(diǎn)進(jìn)行趨勢采用記錄，提供實(shí)時(shí)趨勢和歷史趨勢兩種，并且可以多組趨勢窗口顯示。趨勢曲線可以任意放大、平移，同時(shí)可以顯示曲線上每一采樣時(shí)刻的具體值。

歷史數(shù)據(jù)可利用磁盤文件方式來存儲(chǔ)，支持多種方式（包括文本方式）的可視數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，便于用戶的二次開發(fā)使用。并且可以支持無限大的歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，存儲(chǔ)容量僅受限于硬盤容量的大小

8文件報(bào)表服務(wù)

系統(tǒng)具有對各種文件的處理能力，可對各類數(shù)據(jù)、文件歸檔，也可對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、處理、裁剪、分析和統(tǒng)計(jì)，并且具有點(diǎn)趨勢圖、日志、事故追憶等。

系統(tǒng)具有制作各類報(bào)表，圖形打印、文件打印、報(bào)表打印服務(wù)等功能，例如：各類操作記錄，各類事故及故障。其中報(bào)表打印包括有日報(bào)、月報(bào)、年報(bào)等報(bào)表，曲線打印，趨勢記錄，事故追憶及相關(guān)量記錄等。

9報(bào)警服務(wù)

通過創(chuàng)建報(bào)警服務(wù)，對模擬量、開關(guān)量、硬件設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警監(jiān)視，按提供報(bào)警發(fā)生時(shí)間、報(bào)警點(diǎn)、報(bào)警說明等報(bào)警信息的列表顯示，以及報(bào)警摘要信息。

報(bào)警按4種狀態(tài)顯示，以不同的色標(biāo)進(jìn)行區(qū)分，并能對越限超時(shí)等報(bào)警進(jìn)行相應(yīng)的安全處理。報(bào)警信號在運(yùn)行人員確認(rèn)后方可解除。同時(shí)根據(jù)需要，可命令或?qū)崟r(shí)打印報(bào)警點(diǎn)的位號、時(shí)間及報(bào)警信號等。

10設(shè)備運(yùn)行管理與狀態(tài)監(jiān)視

系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行管理可包括歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)設(shè)備運(yùn)行、備用、檢修時(shí)間累計(jì)，被控設(shè)備操作動(dòng)作次數(shù)累計(jì)及事故動(dòng)作次數(shù)累計(jì)，運(yùn)行參數(shù)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等計(jì)算，操作指導(dǎo)，事故處理指導(dǎo)等。

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視是指系統(tǒng)可自動(dòng)的、不間斷的、動(dòng)態(tài)的輪詢設(shè)備的工作狀態(tài)，包括現(xiàn)場控制站中的主控單元、智能I/O模塊的運(yùn)行狀態(tài)，以及與工程師站、操作員站之間的網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)等，并將所有出現(xiàn)的故障自動(dòng)報(bào)告給操作站，記入報(bào)警表和日志。

11系統(tǒng)通信

泵站PLC系統(tǒng)級與主控中心級間的通信是為滿足綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的遙測、遙調(diào)等功能?？呻S時(shí)接收各級調(diào)度命令信息，并向他們發(fā)回實(shí)時(shí)的工作狀況，運(yùn)行參數(shù)及有關(guān)信息。

系統(tǒng)通信可利用Internet網(wǎng)絡(luò)WWW服務(wù)器功能進(jìn)行Web組態(tài)，將數(shù)據(jù)的操作和瀏覽轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程方式。可集上述的數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、數(shù)據(jù)歸檔、數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)打印報(bào)表、事故診斷和報(bào)警處理等多功能于一體。

12 系統(tǒng)組態(tài)

系統(tǒng)應(yīng)具有對全系統(tǒng)、子系統(tǒng)操作員站及現(xiàn)場系統(tǒng)控制站設(shè)備離線、在線組態(tài)功能，可以動(dòng)態(tài)無擾動(dòng)下載，共享數(shù)據(jù)信息。主要負(fù)責(zé)完成在應(yīng)用軟件界面上選中所連接的現(xiàn)場設(shè)備；對所選設(shè)備分配信號；從設(shè)備功能庫中選擇功能塊。

13系統(tǒng)自診斷與自恢復(fù)

本系統(tǒng)各級在線運(yùn)行時(shí)，對系統(tǒng)內(nèi)的硬件及軟件進(jìn)行自診斷，自診斷內(nèi)容包括以下幾類：計(jì)算機(jī)內(nèi)存自檢；硬件及接口自檢，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、設(shè)備、通信接口、各種功能模件等，當(dāng)診斷出故障時(shí)，應(yīng)自動(dòng)發(fā)生信號，對于冗余設(shè)備，應(yīng)自動(dòng)切換到備用設(shè)備；自恢復(fù)功能包括軟件及硬件的監(jiān)控定時(shí)器（看門狗）功能；掉電保護(hù)；雙機(jī)系統(tǒng)故障檢測及自動(dòng)切換。

14系統(tǒng)培訓(xùn)仿真

系統(tǒng)內(nèi)可配置培訓(xùn)仿真臺(tái)，在離線時(shí)，用以仿真全系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行培訓(xùn)操作人員，進(jìn)行各種操作及維護(hù)。系統(tǒng)內(nèi)也可不專門配置培訓(xùn)仿真臺(tái)，可利用工程師/編程員工作臺(tái)對運(yùn)行人員進(jìn)行簡單的操作培訓(xùn)。

15系統(tǒng)擴(kuò)展功能

城市泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)還根據(jù)需要建立諸如信息共享、科學(xué)調(diào)度、計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度和決策、設(shè)備維修預(yù)測模型等多種擴(kuò)展功能。

本項(xiàng)目的建設(shè)將實(shí)現(xiàn)城市排水管理的動(dòng)態(tài)管理、精細(xì)管理、定量管理和科學(xué)管理，對促進(jìn)城市排水系統(tǒng)優(yōu)化配置、高效利用和科學(xué)保護(hù)具有重要意義。在現(xiàn)階段，我們已經(jīng)對泵站遠(yuǎn)程控制進(jìn)行了簡單的平臺(tái)搭建和遠(yuǎn)程控制試驗(yàn)性探索。目前，平臺(tái)運(yùn)行穩(wěn)定、控制效果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅學(xué)東.排水泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控的解決方案. 《 給水排水 》，2006,32(7).105-109

水資源監(jiān)控范文第5篇

水價(jià)是控制資源開發(fā)的一種方式，但是塔里木河流域水價(jià)的確定與資金利用還不能做到十分完善，之前塔里木河流域源流水價(jià)，由地方政府負(fù)責(zé)確定，但是因?yàn)槭巧鐣?huì)性必要資源，所以水價(jià)相對較低，不能體現(xiàn)特殊地區(qū)特殊資源的稀缺性，所以在某種程度上助長了水資源浪費(fèi)行為的滋生。

2嚴(yán)格水資源管理制度的引入

針對塔里木河流域水資源和生態(tài)問題的日益嚴(yán)酷，國家提出了新的水資源管理制度，已經(jīng)被應(yīng)用于塔河流域。

2.1三條紅線的劃定該項(xiàng)措施的核心內(nèi)容是對水資源的開發(fā)控制、效率控制、區(qū)域限制進(jìn)行限定，涵蓋的是取水、用水、消耗、排污等全過程，使得水資源的利用形成一個(gè)整體，有機(jī)地對水資源的利用進(jìn)行全面的控制，利用“紅線”形成剛性的約束機(jī)制，來保護(hù)水資源和生態(tài)環(huán)境。

2.2基本制度第一，建立對用水總量的控制制度，對國家訂立的相關(guān)用水總量進(jìn)行分解，從而形成各個(gè)行政區(qū)劃內(nèi)的用水控制指標(biāo)，針對超越了“紅線”的項(xiàng)目進(jìn)行停止審批。第二，針對水資源的利用效率，應(yīng)訂立相關(guān)的萬元工業(yè)產(chǎn)值與水量的對比關(guān)系，以及農(nóng)業(yè)灌溉效率的指標(biāo)，利用兩項(xiàng)指標(biāo)來控制水資源的使用效率，如果新增的工業(yè)或者農(nóng)業(yè)項(xiàng)目不能達(dá)到該項(xiàng)指標(biāo)則不能通過審批進(jìn)入建設(shè)。第三，針對水功能區(qū)的污染控制制度，對排放污水的總量進(jìn)行控制，并制定污水排放的基本標(biāo)準(zhǔn)，控制取水或者排污的通道，以此保護(hù)水源的純凈。第四，利用責(zé)任制度來考核制度實(shí)施?？h級以上的地方政府負(fù)責(zé)人應(yīng)是本地區(qū)的水資源管理第一負(fù)責(zé)人。嚴(yán)格實(shí)施水資源管理考核制度，水務(wù)管理部門應(yīng)對當(dāng)?shù)氐乃Y源開發(fā)、利用、環(huán)保、提效等指標(biāo)進(jìn)行落實(shí)與考核。

3利用“三條紅線”實(shí)施有效利用策略

3.1控制用水總量在具體的“紅線”控制目標(biāo)基礎(chǔ)上，對年度用水控制指標(biāo)進(jìn)行管理，建立相關(guān)的管理制度，實(shí)行區(qū)域內(nèi)的用水控制。對取水總量超過總體指標(biāo)的行政區(qū)進(jìn)行項(xiàng)目審批限制，對其項(xiàng)目進(jìn)行暫停。同時(shí)利用不同的水量配置方案來控制水資源的合理配置，同時(shí)引入市場機(jī)制來調(diào)節(jié)水資源的使用。

3.2控制耕地面積對塔里木河流域內(nèi)的開荒情況進(jìn)行清查和分析，依據(jù)相關(guān)法律規(guī)定對違規(guī)開荒行為進(jìn)行控制，尤其是亂墾、越權(quán)審批等情況進(jìn)行核查。屬于違法開荒的情況應(yīng)進(jìn)行退耕，并指導(dǎo)其進(jìn)行還草作業(yè)，其費(fèi)用由相關(guān)的違規(guī)單位負(fù)責(zé)。對各地州和建設(shè)兵團(tuán)的用水也應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格審查，并對其耕地項(xiàng)目進(jìn)行節(jié)水改造，提高用水效率并降低浪費(fèi)。

3.3發(fā)揮水價(jià)的市場控制機(jī)制第一，在塔里木河的治理中，一批水利工程相繼投入并運(yùn)行良好，工程維護(hù)的費(fèi)用和工程量增加，供水成本也不斷增加，加之環(huán)保成本的提高，也改變了用水的價(jià)格體系。所以在流域內(nèi)應(yīng)盡快改變現(xiàn)有的水價(jià)機(jī)制，平衡社會(huì)福利與生產(chǎn)成本、環(huán)保需求的關(guān)系，通過水價(jià)的調(diào)節(jié)來加強(qiáng)大眾對水資源的重視程度，從價(jià)格機(jī)制上增強(qiáng)節(jié)水意識(shí)，促進(jìn)流域內(nèi)水利資源節(jié)約風(fēng)氣形成。第二，必須建立以生態(tài)為出發(fā)點(diǎn)的水費(fèi)補(bǔ)償機(jī)制。充分利用水價(jià)調(diào)節(jié)的同時(shí)，強(qiáng)化水資源的有序、有效控制與管理，對搶占水利資源的單位應(yīng)建立行政和經(jīng)濟(jì)處罰的雙重管理模式，應(yīng)當(dāng)對其造成的生態(tài)破壞負(fù)一定的責(zé)任，利用經(jīng)濟(jì)制裁的方式收取相應(yīng)的費(fèi)用用于對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，一方面提高違規(guī)成本，一方面警示違規(guī)行為。

3.4強(qiáng)化規(guī)劃與資源開發(fā)的論證模式在管理中應(yīng)對項(xiàng)目開發(fā)進(jìn)行強(qiáng)化管理，尤其是對規(guī)劃和開發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)致論證，應(yīng)從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度對項(xiàng)目進(jìn)行論證。嚴(yán)格落實(shí)建設(shè)項(xiàng)目水資源論證制度，按照相關(guān)的管理辦法來認(rèn)真地做好相關(guān)論證準(zhǔn)備工作，核查與監(jiān)督相關(guān)的管理工作。對需要審批或者審核的項(xiàng)目必須做到水資源論證；對沒有進(jìn)行相關(guān)論證的項(xiàng)目應(yīng)暫停，不能批準(zhǔn)其取水許可；對沒許可的項(xiàng)目不能進(jìn)行立項(xiàng)審批，環(huán)保部門也不能批準(zhǔn)其提出的相關(guān)的環(huán)境保護(hù)措施等。