浅析北疆供水工程水情自动化测报系统

减小字体 增大字体 作者:田新顺  来源:本站整理  发布时间:2013-07-18 10:02:49

1 工程概况

新疆北疆引水工程的输水干线是大范围、大尺度的输水工程,主要解决以乌鲁木齐为中心的天山北坡经济带资源性缺水的突出矛盾;解决克拉玛依油田工业和城市严重缺水的问题;并在工程沿途适度开发土地资源,发展农牧业,促进当地群众脱贫致富;通过工程措施和水资源的优化配置,促进流域内社会经济的发展,改善流域内河谷林草、湖泊湿地等水生态环境。

工程在东南、西南两个方向穿越准葛尔盆地沙漠腹地,沿途人烟稀少,风沙噬虐,工程管理十分困难。所以,建立渠道管理自动化监测系统是保证工程安全运行,提高管理水平的重要手段。它能迅速准确地传输水情信息,为供水调度管理提供可靠的信息资料。所以,水资源管理自动化监测系统的建设,是引水工程不可缺少的重要组成部分,具有重要的社会效益和经济效益。

2 水情自动化系统概况

引水供水工程水情自动测报系统是引水供水工程信息管理系统的主要组成部分。依据设计,引水渠道沿线共设了25个水情遥测站。上述测站分别纳入“635”、顶山、三个泉、沙漠、“500”5个管理处进行管理,最终由建管局统一调度。该系统建设的目标是利用已建设的通信计算机网络系统,建设建管局水情自动化测报系统中心站1个,管理处分中心站5个,实现水情监测站的自动采集、实时显示和分析,能够及时准确地观测到渠道水位,雨量等变化情况,确保渠道供水工程的安全性和可靠性。

该工程建设的主要任务是在各管理部门实现水位、雨量数据的实时监测、分析、记录和显示,实现无人值班、少人值守的管理模式,以确保主体工程的安全运行,保证供水调度管理的准确与高效。

3 本工程水情自动测报系统的特点、技术难点

(1)自然环境恶劣,对设备性能要求高。工程地处北疆,横穿准噶尔盆地和古尔班通古特沙漠,自然气候条件十分恶劣,渠首的“635”枢纽处冬季严寒,气温可低至-42℃,最大冻土深度可达2m以上;沙漠段夏季酷暑,高温可至50℃~60℃,风沙活动频繁。要求水情设备必须要有高的性能指标和可靠性。

(2)监测的精度要求较高。本系统为输水工程,水量的计量关系到渠道的经济运行,是供水调度的基础;同时为掌握沿途渠道的渗漏或外水浸入情况保证输水工程的正常运行,要求水位或流量的测量精度在条件许可下使用高精度水位计。

(3)系统的抗干扰能力要强。水位雨量监测设备安装在野外,该工程部分区段地处高雷区、高寒区,故要求监测设备、采集设备有良好的防雷电措施,传输系统有良好的抗干扰能力。

4 水情自动测报系统的结构配置

水情自动测报系统总体结构:北疆引水供水工程水情自动测报系统是一个多层次的自动化系统。系统分为三层:第一层是水情中心站(调度中心),第二层是水情分中心站(调度分中心),第三层是水情遥测站。其中:中心站1个:新疆额管局中心站。分中心站5个:500水库管理处分中心、沙漠管理处分中心、三个泉管理处分中心、顶山管理处分中心、635管理处分中心。水情遥测站25个。中心站和分中心站的通讯和数据交互,利用已建的通信计算机网络系统。遥测站支持中心站通信的组网方式很多,种类包括VHF、PSTN、Inmarsat-C、Ominitracs、北斗卫星、GSM、GPRS、CDMA、光纤等。该工程采用光纤传输方式,运行费用较低、系统运行可靠性高。遥测站根据现场的条件不同采用了两种通信方式:RS232异步串口和以太网口。系统总体结构如图1所示:

4.1 管理局(处)调度中心(分中心)

管理局(处)调度中心或分中心主要配置为:数据库服务器、应用服务器、水情工作站、水情网关机和相应的采集分析处理软件。

4.2 遥测站

按遥测站功能共采用了5种不同的遥测站24个超声波单水位雨量站,7个超声波单水位站,3个浮子、超声波双水位雨量站,1个双浮子、超声波3水位雨量站;1个压阻单水位雨量站。

5 水情自动系统遥测站功能

5.1 水情遥测站数据采集功能

(1)遥测站自动采集并存储水情、水质等实时数据,并按预先规定的方式自动向中心站报告;(2)允许实时自报、定时报、自适应报和响应中心站召测;(3)允许设置采样间隔,发送数据间隔长度;(4)允许设置路由;(5)允许接入多种信号形式的传感器,支持SDI12、RS485等总线传输;(6)支持多种信道,并在相应的双向信道上实现单向传输、双向传输;所有参数允许远程

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