前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的谈李家河水库输水管线监控管理系统，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。
［摘要］为了解决输水管线的调度和输水安全问题,建设包括供水管网的水位、压力、流量、水位、闸控、视频监控及水质情况的输水管线监控管理系统,为保证系统的高可用性,通讯传输采用无线、有线相结合,重点部位无线与有线双重传输,关键点水位、压力、流量采用双电源或太阳能供电,在系统中设置报警阀值,超域值系统自动告警；数据中心以孟村管理站为主、水库调度中心、西安调度中心、云数据中心3处为辅,有效解决了断网、停电对监控系统的影响,系统运行6年多来经历数次停电、断网、渠道塌方等状况都保持稳健运行,为输水管线的正常运行提供了有力的技术支撑。
［关键词］水库；输水干线；监控系统
1概述
李家河水库工程位于西安市蓝田县境内,水库枢纽位于灞河的一级支流辋川河中游河段,距西安市约68km,距蓝田县城23km,是解决西安市东部用水紧缺的骨干供水工程之一,输水渠系工程主要包括总干渠和南、北输水管线两部分。南支管设计流量0.15m3/s~0.1m3/s,北干管设计流量3.0m3/s~2.85m3/s,李家河水库~黄土岭段新建总干渠设计流量3.15m3/s,黄土岭～将军圪干塔段改建总干渠设计流量6.55m3/s,岱峪引水干渠设计流量3.4m3/s。
1.1建设目标
以实现对李家河水库输水工程的引水流量、水质、水管压力、阀门、闸门的工作状况等信息的全自动采集、自动存储和实时传输为重点,并可实现阀门、闸门的远程操作,以为决策者科学调度水量、全面管理供水工程、提供完整服务为目的,将数据采集技术、现代通信技术、计算机网络技术、数据库技术、地理信息技术与水资源管理业务需求紧密结合,建成一个先进实用、高效可靠、自动化程度高的供水监控系统。
1.2系统组成
系统由通信传输、计算机网络、闸阀监控、遥测采集等子系统组成,各子系统之间分层次的相互支持,组成一个统一的系统。通信传输系统是其它系统的基础支撑,用于承载闸阀监控、遥测采集业务的正常运行,见图1。
2系统结构
2.1网络拓扑
根据西安市李家河水库工程输水工程监控系统的建设任务,构建李家河水库输水工程监控系统网络拓扑图见图2。
2.2传输流程
该系统业务数据传输流程见图3。
2.3监测数据及监控点分布
输水管线监控管理系统监测的数据包括：水位、流量、压力、水质、闸位、视频监控。
1）水位监测点：输水隧洞的水位1处、引岱干渠水位1处、总干渠水位5处、将军岭分水闸水位1处、将军岭退水闸水位1处、北干进水前池1处、北干1#调压池水位1处、北干2#调压池水位1处、南干进水前池1处、南干调压池水位1处、蓝田供水1#调压池水位1处、蓝田供水2#调压池水位1处,共计16处。前端利用压力式液位传感器或雷达水位计将采集数据,通过遥测终端机采用无线GPRS网络,将数据采用1收4发模式,分别发往孟村管理站、水库调度中心、西安调度中心、云数据中心。其中输水隧洞的水位1处、将军岭分水闸水位1处、将军岭退水闸水位1处、北干水前池1处、北干1#调压池水位1处、北干2#调压池水位1处,共6处通过闸控系统PLC采集数据,数据通过专用光缆传输至孟村管理站。
2）流量监测点：渗金庙输水洞入口安装马巴歇尔量水堰通过遥测终端机无线传输,北干在李家沟桥导、新华村检修阀井、南干调压池、蓝田供水1#、2#调压池分别安装超声波插入式流量计,通过遥测终端机无线传输。
3）压力监测点：北干2#排气阀井、安村减压阀井、北干6#排气阀井、北干11#排气阀井、北干12#排气阀井、北干17#排气阀井、北干23#排气阀井、北干1#调压池、北干2#调压池、南干2#排气阀井、14#排气阀井、20#排气阀井、南干调压池、蓝田供水1#排气阀井、2#排气阀井、蓝田供水1#、2#调压池。
4）水质监测点：汇流池和孟村管理站分别安装温度、pH值、浊度、溶解氧、电导率、氨氮7参数水质传感器,在总干3#检查井安装浊度传感器,5分钟监测1次水质变化情况。水质监控软件截图见图4。
5）闸控监测点：在安装闸门的汇流池输水隧洞入口闸房、黄土岭闸房、将军岭分水闸、将军岭退水闸、北干1#调压池闸房、北干2#调压池闸房安装闸位计和PLC控制柜,并就近接入水位数据。李家河水库输水工程监控系统系统闸控监控软件截图见图5。
6）视频监控点：布设有闸房内、外,各管理站、桥导、渡槽等重点部位共计26镜。李家河水库输水工程监控系统系统视频监控软件截图见图6。
3通讯方式
系统的通讯采用无线和光纤通讯2种,遥测站均通过无线GPRS传输,视频、闸控数据均通过光纤进行传输,传输带宽1000M。
4供电方式
采用太阳能和市电2种,有市电处均进行市电和蓄电池进行主备供电,无市电处采用太阳能和蓄电池进行主备供电,蓄电池容量按20天阴雨天进行设计。
5数据中心
数据中心初期设置了2个,孟村管量站和水库枢纽中心站,由于地处郊县,电力供应和网络在运行过程中多次发生断电、断网的情况,导致监控系统无法运行,给输水安全和调度造成了巨大风险,后陆续建设了云数据中心和西安调度中心数据中心,数据的可用性得到了极大提升。
6系统提升
系统运行过程中,根据运行单位的实际需要,对监控系统软件进行了多次迭代升级,对关键点位的水位、压力、流量数据设置域值,有数据超域值时进行字体变色和声音报警；针对监测点过多一屏不能显示所有监测点信息,对监控界面增加双分屏设计；为了方便工作人员随时随地查看输水监控数据,开发了李家河水库手机APP；为了增加巡查人员的巡查效率,及时反馈巡查中发现的工情、险情开发了手机移动巡查系统。
7结语
李家河水库输水工程监控系统的建设达到了预期的效果,并通过双电源供电设计、无线有线结合的通讯设计、多中心设计以及软件程序的不断迭代,达到现场少人值守、无人值班的同时,成功地掌握了输水管道的运行状态,及时发现输水管线隐患,确保水利工程的安全运行,为城市安全供水和水资源的可持续利用提供有力保障。
作者：王欢 于春光 单位：西安市水利规划勘测院