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水库信息化建设方案范文1
一、我国水库管理现状
我国大部分水库建立的时间比较久,相对应的设施已经老化,管理手段落后,不能满足当前水利工程的要求,当遇到自然灾害时无法及时有效的应对,缺少信息化技术支撑。水库的管理工作不到位,常因水库的维修工作不及时、设施操作不当、大暴雨突发应对不及时使水库发生险情等,水库的功能和安全性逐渐丧失,严重时将出现溃坝等现象。国家有关部门对水库存在“重建轻管”现象,水库在维护等方面的投资和关注不够,水库的管理经费缺乏,在此情况的影响下,也减少了水库管理的工作岗位。不少水库在遭到自然灾害的摧毁后没能得到及时的修护,从而降低了水库的整体效益。水库的管理违背了生态环境的可持续发展的原则。在我国个别地区的水库包括小型水库的管理体系中,一直沿用较落后的管理方法。水库的管理机制落后,没有达到建设信息化的水平,不能及时的进行改进和创新。这类管理方法没有科学、完善的水库管理体系,管理人员的考核也没有具体的标准,造成水库的管理工作走下坡路。甚至部分管理者无法及时认清自己的工作,遇到问题不及时汇报,导致问题累积,埋下安全隐患,致使水利工程不能快速发展。
二、水库管理信息化建设的重要性
水库是调节径流的重要水利工程。水库管理的重点是做好堤坝的安全管理工作,防止溃坝造成不堪设想的后果。信息化可持续发展是新时代水利建设的主要发展方向,也是整个国民经济和社会信息化建设的重要组成部分。利用信息化建设,可以及时对水库上下游进行监控,通过网络及时观察反映水库大坝及相关地区的实时气象及工程情况的信息,把这些信息整合起来,构建信息访问平台。通过实时水文预报等,能够更加直观、全面的对水库进行多种方案的模拟、分析,并提供解决和管理方案。随着现代信息技术的发展,实时数据信息采集系统和处理“数字化水库”的时代已经拉开帷幕。水库效益是需要通过水库调度来实现的,在水库调度中,必须坚持发展服从于安全的原则。水库的发展及调度要权衡多方面的因素,维护生态平衡等需要。为了能够充分的发挥水库的综合效益,在水库调度中,需要利用信息化建设进行某些技术工作。
三、水库管理存在的问题
众所周知,我国水资源相对比较缺乏。人均水资源量在世界上的排名相对靠后。要想促进经济发展创建和谐社会,水库管理是否能够发挥自身最大的效益十分重要。在水库管理上出现的问题和解决方案如下:
(一)管理体制存在缺陷全国大中型水库管理机构在计划经济时代上的基本定义是为集体社会提供公益,加之进行生产经营。但是,随着经济体制的不断变换,水利上实施的体制已经跟不上时代的步伐,必将遭受淘汰的命运。为了水利工程能有更好的发展,必须进行信息化改革。在改革的过程中,要合理的划分水利行政主管部门和事业单位的主要职责,提高管理人员的工作意识,从根本上规范管理。
(二)忽视水污染问题在水库管理上的主要问题就是防洪,严格管理以便造成溃坝等严重现象。特别是每到汛期,水库的管理人员都会小心翼翼的做好防汛工作,从而忽视水污染的严重性,随着工农业的发展,工业废水和生活污水的排放日益增加,造成了水体富营养化,直接对供水和生态安全构成了威胁,没能在抓防汛工作的同时对水库进行污染物的清理工作。为了彻底清楚污染物应由供水部门带头,成立专门的清污机构,定期对水库范围内的淤泥进行科学的清理,以彻底消除底泥对水库水质的污染,这项工程庞大,耗资较高,但与重新修建水库所花的费用来说有明显优势。
四、水库管理信息化建设
在水库工程的信息化建设过程当中,大中型水库起步较早,从电台报汛、有线电话报汛逐渐向自动化遥测系统等现代通讯手段过渡。水库工程管理信息化建设中发展最为迅速的属三峡水库,三峡水电站建立后蓄水形成的人工湖泊达到一千零八十四平方公里。除三峡水库以外,其它大型水库工程信息化建设也在抓紧进行。实现水文现代化是提高水利工作效率的重要途径。虽然目前我国也在进行全国防汛指挥决策系统的建设,但是水文自动测报系统中央只管理中央报汛站,尽管统一规划,但是投入渠道却不一样。目前,全国有中央报讯站,各省有气象方面的雨量测站,有山洪灾害防治系统的测站,有地方的水文报汛测站,所以,难以同步进行建设,必须大力加强水文监测、优化站网密度,进行统一规划。必须明确经费来源渠道,统一按照要求,对国家和地方进行共同建设管理。这样,才能确保水文现代化的快速实现。还要注重科研和人才的培训,高度重视新技术、新设备的研发,特别是洪水预报系统的研发,即如何将计算机技术、洪水预报模型与GIS地理信息系统相结合,包括信息自动采集设备等等。虽然我们也很重视科技发展,但研究范围还是不够广泛,科技含量低。开展研究的课题也相对较少,不利于水文建设的长期发展,为适应新形势的水利发展必须在这一方面尽快改变。为了推进水库管理信息化系统运行,必须对水库工作进行规范管理,确保信息化系统的稳定运行。水库工程管理信息化是现代化水库管理的必然发展趋势和发展方向,加强管理才能确保水利工程稳定可靠的运行。因此,制定相关的运行管理规程及操作规程,要求系统工作人员严格按规章制度、操作执行,是信息化系统得以正常运行的关键。水利信息化项目落成后,运行管理费用紧缺是当前水库管理信息化存在极为普遍的现象,严重影响了信息化系统的正常运行。因此明确维修管理费用的来源渠道是水库管理信息化系统运行的重要保障前提。信息化工作的关键是加强培训技术人才。在水利行业,特别是水库等较为基层的水利单位,现代化技术水平较低、应用管理水平不高的现象普遍存在,懂水利又懂信息化的技术人才相当馈乏,已经成为信息化建设的重要制约因素。因此,应采取更丰富的学习形式加强技术人员的培训,提高水库工程管理人员的综合素养,使水库工程信息化系统发挥出最大效益。
五、结束语
水库信息化建设方案范文2
1以电子政务建设为核心的水利行政路线
目前,我国政府正在向服务型政府进行转变,水利工作也正发生着巨大的转变。水利信息化就是要充分利用现代信息技术,深入开发和广泛利用信息资源,促进信息交流和资源共享,实现各类水利信息及其处理的数字化、网络化、集成化、智能化,全面提升水利为国民经济和社会发展服务的能力和水平。水利行政管理的核心是电子政务,电子政务建设是行政管理创新的重要推动力量,根本目标是实现由传统政府(工业时代的政府)向现代政府(信息时代的政府)的管理服务职能的转变[1]。电子政务系统建设的内容主要分为以下3大部分:
1)以协同办公、行政审批、档案管理为代表的贯穿所有水利行政业务的综合性系统。任何政府行为都离不开文件的上传下达,而协同办公系统的核心工作就是实现公文流转与交换,因此协同办公系统必将作为所有水利应用系统的基础,所有应用系统所用到的文件都必将来自协同办公系统。水利行政许可的办理可以说是水利业务中最为基础的工作。网上行政审批是行政许可的具体体现,行政审批涉及到水利业务的各个方面,所设计的各类水利数据更是可以作为各类水利业务应用系统的基础,各个业务应用系统获得基础动态数据最主要的途径是通过对水利行政审批事项的办理来实现的。档案管理系统是所有业务应用系统中所涉及到的各类文件、资料等的最终归属。所以说协同办公、网上行政审批、档案管理是贯穿所有水利行政业务的综合性系统。只有做好这3个系统才能够真正实现水利行政管理数据的资源共享和数据交换。
2)以人事劳动、财务、规划计划等为代表的单一性业务应用系统。
3)以监督督察、绩效评估为代表的需要融入到各个业务应用系统之中的水利执行系统。主要通过综合水利监督与绩效信息系统来监督各水利业务的完成和信息化系统的运行情况,是决策目标、执行责任、考核监督等体系的具体实现。能进一步改进工作作风和方法,强化责任和效率意识,提高工作效能,确保政令畅通。这类系统在建设过程中不能作为单一的系统来建设,而应该在建设每个应用系统时,都在各自的系统中嵌入一部分监督检查、绩效评估的业务。水行政绩效监督信息系统就是要把这些散落在各个业务应用系统中的监督检查、绩效考核等模块综合起来进行分析和评估,形成1套完整的涉及水利所有方面的监督考核体系。水利信息化应用系统之间的关系如图1所示,可以看出,电子政务在水利信息化建设中起到贯穿全局的作用。
水利电子政务的建设从多方面积极推动和保证了行政管理创新模式的建立,对于促进政府管理向着公平、公正、廉洁、高效的方向发展,有着深远的意义[2]。同时,电子政务不是孤立的系统,对于水利信息化来说任何业务系统都离不开电子政务。所以其他信息系统都要与电子政务发生联系,因此以电子政务为核心的水利行政管理主线是水利信息化建设的基础主线之一。
2以水利工程管理为核心的水利业务路线
水利信息化建设的核心目的是通过水利信息化建设实现对水利业务的准确、高效、快捷的管理,使水利工作能最大限度地体现社会价值。水行政主管部门管理的核心是通过对各种水利工程的管理来实现对各类水利业务的管理,任何业务都伴随着1类或几类水利工程的管理。如防汛抗旱业务的管理,就包含了对各类水库、河道、大坝等方面的管理,通过保证这些工程的安全来实现对汛期各类危险事故的管理;同时在出现事故时,也可通过对各类工程的合理利用来实现对各类水旱灾害的控制。水利工程的管理一般可分为静态和动态拓展管理2大部分。
2.1静态管理
1)基础资料的管理。水利工程主要包括水库、河道、灌区、农田水利基本建设,小流域治理、农村饮水、节水灌溉等一系列工程项目,而每个工程项目又包含大量的工程数据。如何把全省所有重点工程项目的基础数据采集起来形成全面工程数据库,对水利信息化来说是至关重要的,同样对整个水利工作来说也是至关重要的。不过由于基础工程的种类繁杂,数量巨大,工程数据非常庞大,牵扯到的工程项目有几万甚至几十万个项目,需要做大量的原始资料收集和整理工作。水利工程项目管理系统涉及多个水利业务,更涉及到多个业务部门,如发展规划处、财务处、建设处、工管局、农水处、水资源处、水保处、纪检组等,几乎牵扯到水利主管部门的各个处室,同时也涉及到全省所有的水行政主管部门及大中型水利工程,属于综合性非常强的业务应用系统。基础数据的采集工作横向涉及到各业务部门,纵向涉及到省、市、县级水利部门和基层的各种其他水利组织,其过程必然需要以行政动员的方式发动全体尤其是基层工作人员,才能够取得,成果不但产生海量数据和信息,同时也能对水利行业有全面细致的了解和控制。对这些海量数据进行存储、分析和加工产生的信息资源对整个水利行业信息化的发展具有重要的战略意义,是解决信息孤岛、资源共享的重要手段。
2)新建工程项目的审核审批管理。主要完成对新建项目和项目工程的数据及信息的收集与管理,并与原有数据和信息保持统一,进行有机结合,统一管理。这是保证数据可持续性和准确性的基础。
3)大型工程项目的建设管理。大型工程项目一般工期较长,季节性强,技术复杂,设计变更较多,需要协调的关系多,规模和投资比较大,且涉及征地、移民、环境保护、水土保持等诸多环节。因此,大型水利工程项目的建设管理有难度大,问题多等特点。如何通过推行科学化、现代化的管理,提高管理水平,控制投资和质量,缩短工期,达到既定的质量和安全目标,成为水利开发投资企业和主管方面关注的重要问题。
2.2动态拓展管理
动态拓展管理是利用“数据仓库与挖掘”技术对水利工程进行进一步管理,使水利信息化能够更好地发挥调度的作用,达到以水利信息化带动水利现代化的效果。水利应急指挥系统实际上是水利工程动态拓展的一种表现方式。现代化应急指挥系统是各个部门通力协作,不同系统之间互相调度的结晶。例如在指挥应对1座即将溃坝的水库时需要做的工作包括以下2点:
1)调度关键数据。如水库的现时水位、当时的降雨量、2h后的预计降雨量、水库当时的库容、水库的设计水位和库容等。
2)对比关键数据。通过几项关键数据的对比,来预判水库溃坝的预计时间,当前水库所处的危险等级,根据危险等级来确定水库的泄洪量,以及泄洪后水的流向,并根据水的流向来确定水库下游需要转移的群众数量,群众转移后的安置点[3]。临时加固水库大坝所需的物料方位、数量及把应急物料运过来的行走路线等。同时,还应该知道处理这个事故所有需要的部门及各部门人员的联系方式等,只有尽快得到并掌握这些数据,才能实现准确无误的应急指挥,任何1个环节出现问题,都可能导致时间的延误,产生不可估量的损失。
通过水利工程的动态拓展管理可实现在“一张地图”上就能轻松了解所有信息,并根据现有信息及时快速地制定出详细可行的调度方案,以最短的时间做出最正确的决定。而这些数据都来源于以前建立的水利工程和实时采集的水文水资源等数据库,所以说工程基础数据的采集是所有水利工作的基础,只有有了这些基础数据,并对这些基础数据进行分析,才能发挥水利信息化在水利现代化建设中的作用,才能使水利信息化在水利工作中发挥其巨大的作用。水利工程的动态拓展管理之水库抢险图如图2所示。水利工程中的数据和信息是其他水利业务应用系统的基础数据资料和建设的基础,可以说水利工程项目管理系统建设不好,其他所有业务应用系统都不可能建设好,更不可能发挥其作用。通过水利工程项目管理信息化的建设,不但可以使山东省各类水利工程集中管理,同时也可以体现厅机关各部门之间多部门协作的能力。综合以上因素,水利工程管理是水利业务主线的核心,也是水利工作的核心,信息化的实现程度和效能对业务的流程再造和机构改革都必将产生革命性的影响。因此,以水利工程管理为核心的水利业务主线作为水利信息化建设的第2条核心主线。
水库信息化建设方案范文3
关键词:汇流过程、监测强降雨、联合调度系统
中图分类号:TN948.61文献标识码:A
一、 地理信息系统建立 地理信息系统应用于防汛抗旱信息管理与指挥决策服务, 主要概括如下:1、量算和统计
通过应用软件, 可分别在一维、二维、三维空间里实现对各种研究对象的长度、面积、体积进行快速量算, 然后将各种 信息汇集在一起, 通过系统的统计和分析, 获得一些特定问题的解决方案。如:实现对台风当前路径、预报路径、影响范围等信息的生成和动态演示, 结合有关历史数据和技术参数, 提供防台风、抗台风的决策支持。
2、监测和预测
通过查询和检索功能, 可为决策者快速而准确提供系统的监测, 为科学的管理提供有力支持。应用数学模型、模拟算法可以实现对事物发展的预测。如:结合常规的洪水预报模型, 研究给定降水区域的产汇流机制、汇流过程和洪水的时空分布, 真实模拟洪水演进和淹没过程。
3、规划和管理
进行多要素的综合分析和管理, 提供专题空间信息。如:对区域地下水位、河道水位及雨情和水情等系统的实时数据与预测预报结果进行科学合理的分析, 及时生成防汛抗旱调度方案, 可以实现水资源的有效统筹与管理。
4、辅助决策
在其空间数据库支持下, 通过构建一系列决策模型, 并对这些决策模型进行比较分析, 为管理者提供科学的决策支持。如:可以利用洪水风险分析模型结合进行灾前分析, 提供最优、最科学和最实用的防灾减灾方案, 也可以利用的网络分析功能确定救灾物资调配的最佳路径, 为受灾人员和财产的安全有效转移提供决策依据, 为防汛抢险提供快捷服务。拓扑关系和空间分析功能也是其主要的应用之一。如:对快速采集来的洪涝灾害和洪水淹没情况进行空间分析与综合评价,,进行灾害统计和处置规划。
二、构建防汛抗旱区域信息管理体系
1、多种形式的综合信息采集传输体系
综合信息采集体系就是要在现行信息采集的基础上,探索气象雷达在监测强降雨等灾害性天气中的应用,结合山洪灾害防治非工程措施的开展,提高降雨监测的密度和精度,满足洪水预报预见期和精度要求;稳步推进远程视频监控技术在重点防汛抗旱工程管理的应用,及时掌握重点工程运行状况,为快速科学决策提供手段;强化航天遥感技术在旱情监测、评估、预警中的应用,为流域抗旱管理奠定基础;积极实验飞艇、无人机等为载体的航空摄影技术在滑坡、泥石流和堰塞湖处置中现场查勘和快速场景构建中的应用,为抢险救灾提供新的技术手段。
2、建立分区域、多层次、多目标的流域水库群联合调度系统
大型水电站的建成及投运,建立流域水库群联合调度系统已迫在眉睫,这将有助于协调水库群在防洪、发电、航运、供水和生态与环境保护等方面的关系,充分发挥水库群综合利用效益,有效避免各梯级单库调度可能产生的上下游水库蓄泄矛盾,保障流域防洪安全、供水安全和生态安全。推动以干支流控制性水库联合调度系统建设,结合区域水文气象与洪水预报系统的优化,确立发挥水库群综合效益的联合调度运行原则、方式和方案,综合考虑防洪、发电、供水、泥沙及航运等各方面需求,构建以水库为核心的干支流水库群多目标联合调度模式与模型,初步建立流域水库群联合调度系统。
3、完善信息资源,构建防汛抗旱知识管理体系
在现有信息资源基础上,不断充实完善防洪工程、社会经济、防汛抗旱物资、洪旱灾情及险情等各类数据库,继续开展防洪工程图、风险图、基础地理图等图形库建设,不断丰富防汛抗旱信息资源。
同时,防汛抗旱是一项经验性极强的工作流域,为实现一流的防汛抗旱业务管理的要求,构建防汛抗旱知识管理体系是一项重要手段。通过累积工作中产生的各类文字和多媒体知识逐步建立防汛抗旱知识库,并让这些信息与知识充分共享,透过获得、传播、分享、使用、整合、创造、更新等过程,促进良好的学习氛围与知识库的应用,既有利于学习型组织建设,有助于防汛抗旱科学决策,还能提高防办的创新能力、反应能力、工作效率以及技术技能。
三、信息化系统实际应用1、视频采集和异地会商系统 视频采集和异地会商系统主要由信息采集存储、传输装置数据显示和控制装置等组成。摄像头采集信息通过光纤或其他传输装置传送到指挥中心后存储,最后通过显示系统显示到相应的计算机或大屏幕上,同时可以通过控制装置或软件远程操控摄像头的转向,实现多方位监控。此系统是防汛抗旱及水资源指挥调度分中心的关键部位,它建立在综合信息的实时查询及图像可视的基础上,通过图像远程监视系统,会商人员可以通过可视化的指挥调度,与现场人员进行信息交互,指挥人员和专家可以及时准确掌握水情、工情、灾情、险情发生的技术指标数据和现场情况,适时做出决策,下达指挥命令。
2、水库工程实时监控
水库工程实时监控利用计算机技术、图像处理技术及传感器技术,具有水库实时、远程、全方位监测、监视的功能,实现了及时发现水库工程险情、自动报警的目的。系统根据水保总站、防汛办等部门划分的泥石流危险度区和乡镇实际调查的居住情况,划分为泥石流高危险度区、泥石流中危险度区、泥石流低危险度区及无泥石流活动区四个等级。在汛期,当某地区的降雨量达到或超过该地区泥石流临界雨量时,实现自动报警,同时显示这些区域的险村险户信息。
3、抢险救灾作战图
系统以距离近、路况好为原则,提供给决策者最优的抢险救灾路线。在提供各个分指挥部基本信息的同时,总指挥部到各个分指挥部抢险路线的动态演示,更加形象和直观。
参考文献:
[1] 李庆国,安催花,付健,万占伟,孟景. 西霞院水库运用方案分析[J]. 人民黄河. 2012(08)
[2] 谷艳昌,王士军,孟波波,葛从兵. 水库大坝震损基础数据平台[J]. 水利水运工程学报. 2012(06)
水库信息化建设方案范文4
【关键词】 南沟门水库 通信系统 组网方式
南沟门水库枢纽工程位于陕西省延安市黄陵县境内,水库坝址位于葫芦河河口上游约3km处的寨头河村南沟门附近,距黄陵县城约25km,距洛川县城约17km,距延安市约120km,距西安市约180km。南沟门水库通信系统是南沟门水库枢纽工程管理调度系统的重要组成部分,系统主要建设马家河引水枢纽管理站、各个监控点、监视点与南沟门水库枢纽管理站之间的通信链路。通过建设枢纽工程区内的光纤通信链路,实现各个监测控制设备、视频监视设施、语音通信设备之间的数据通信链接。同时采用租用方式,建设延安市南沟门水库管理处与水库管理站调度中心之间的信息交换与资源共享,同时满足市话呼叫、长途直拨与国际互联网联接的需要。
一、建设目标
通信系统是为南沟门水利枢纽工程管理调度系统提供传输平台,建设的目标是根据通信技术发展趋势选用当前主流技术,建设适用于工程特性、满足各级管理机构工程安全运行调度及信息系统宽带传输业务需求的通信系统。通过建设实现视频信号、监控数据的传输。按照数据交换、视频传输、语音通信三网合一的建设思路,建设南沟门水利枢纽工程的通信系统,以满足南沟门水利枢纽工程的运行管理、数据交换、视频传输的需求,保证南沟门水利枢纽工程自动化系统的安全运行。
二、通信系统组网方式
1、通信方式的选择
(1)南沟门水库枢纽和马家河引水枢纽。南沟门水库枢纽管理站和马家河引水枢纽管理站相距约25公里,通过自建光缆进行通信。两个枢纽工程自身在不到2km2范围内建设管理调度系统专用通信网络,其它任何通信方式的传输带宽、稳定性、可靠性、抗干扰能力、系统建设投资等都无法与光纤通信相比拟。同时由于在水库枢纽需要建设以水雨情自动测报、工程安全监测、视频监视、闸门与电站监控等项目为主要内容的信息化网络系统平台,这些系统建设所提供的网络设备,为建立水库管理调度光纤宽带通信系统提供了设备条件,使通信系统的建设简单易行。(2)管理站与管理处之间的通信。南沟门水利枢纽管理站通过租用电信公网与延安市南沟门水库工程管理处进行通信。马家河引水枢纽管理站通过与南沟门水利枢纽管理站之间的自建光缆将数据首先传到南沟门水利枢纽管理站,然后再通过租用的电信公网由南沟门水利枢纽管理站传至延安市南沟门水利工程管理处。
2、通信系统组网
根据南沟门水利枢纽工程总体设计和水库管理调度系统工程总体建设内容,拟以行政与调度电话通信、计算机网络互联与资源共享、视频监视动态图像实时传输三位一体的建设思路,构建水利枢纽管理调度通信网络系统,同时建设与公众电话网、国际互联网衔接的通信链路,满足话务通信、数据交换、视频传输的需要,如图1所示。
(1)水利枢纽工程通信专网:按照通信数据、视频监视、语音话务三网合一的设计思路,通过自建光缆与租用电信公网,建设延安市南沟门水利枢纽管理处至南沟门水利枢纽管理站再至马家河引水枢纽管理站的通信骨干网络。(2)水利枢纽工程内部通信专网:根据水库管理调度系统工程所包含的水情测报、工程安全监测、视频监视、闸门与电站监控等项目所需要的通信网络和信息化网络基础平台建设,综合通信路由、通信带宽以及通信安全、可靠的需求,拟在水库管理调度中心与工程安全监测室、坝后电站、水情监测室、闸门监控室之间建设光纤通信专网。(3)内部语音电话通信网:内部语音电话系统采用电信软交换系统,软交换系统同时称为VoIP系统就是俗称的IP电话,利用Internet/Intranet(IP)网络传递话带业务(包括话音/传真/话带数据等),即在分组交换网上通过(TCP/IP)协议实现传统的电话应用。它是一种新型发展的非常快的新兴技术,在许多专网和运营商的系统中应用的很普遍了。设备包括网守、中继网关及语音网关等。网守主要负责所属区域内用户的地址解析和认证,防止非法用户的接入和非法网关的登记,并负责向所属网关提供路由信息,包括被叫网关的端口信息等。中继网关是PSTN网络(传统的电话网络)和Internet网络之间的汇接设备,完成语音信号和数据系统信号(IP包)的转换,实现PSTN网和数据网的融合。(4)内外信息交换通信网:枢纽管理站与延安市南沟门水库管理处采用租用光纤通信方式建立通信链路。所有语音网关通过计算机网络平台连接到南沟门水库工程管理处调度中心核心交换机,核心交换机通过语音网守连接至电信公司网络。
3、通信链路设计
(1)光纤组网。① 光纤。南沟门水库管理站与马家河引水枢纽管理站之间布设约20公里光缆。南沟门水库管理站光缆布设分别到达各个闸房、坝后电站中控室、视频监视点、工程安全监测室和水清测报监测室。马家河引水枢纽管理站光缆布设分别到达各个闸房、视频监视点、工程安全监测点。②交换机。根据南沟门水利枢纽工程调度管理信息化网络平台设计的综合考虑,拟在水库枢纽管理处、水库枢纽管理站和马家河引水枢纽管理站布设核心交换机,在工程安全监测室、闸房、坝后电站中控室配置接入交换机,进行组网。(2)内部电话网。根据水库管理调度的需要,拟在南沟门水库管理站配备满足50用户的语音电话,在马家河引水枢纽管理站配备20用户的语音电话,在安全监测室配备8用户的语音电话,在水情测报室配备10用户的语音电话,在闸房配备2用户的语音电话,在电站配备30用户的语音电话,在延安市南沟门水库管理处配备30用户的语音电话,形成完整的水库管理调度话务内部通信网。在水库管理调度中心设置语音网守,在管理内部用户4位小号呼叫的同时,通过与中国电信等通信运营商协商,通过2M光纤或16路中继线接入公共通信网,满足用户本地市话、国内国际长途呼叫的需要。电站与电力调度部门的联络,采用载波电话或专用电话,本项设计遵从电站设计的结论而不再考虑,但本项设计的电话系统可作为电调的备用链路。(3)国际互联网出口。南沟门水利枢纽工程管理调度系统从严格意义上讲,属于内部专用综合业务网,但是,为了扩大对外交流,提高管理水平,通过严格的隔离措施,实现与国际互联网的联接还是十分必要的,为此,拟在南沟门水库管理处和南沟门水利枢纽管理站采用VPN网关方案实现内外网的隔离,并解决好防病毒问题,满足整体工程管理的需要。
三、总结
在水库信息化系统中,无论是从测控点获取水情、工情数据和视频、音频信息,还是下达闸门控制指令,以及信息中心与信息分中心之间数据的传输,都要以通信链路为载体。因此,通信系统是信息传输的命脉,是水库信息化建设的基础设施。
参 考 文 献
水库信息化建设方案范文5
关键词: 水利 信息化 管理 技术 系统
中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:
为了有效的提高水利事业活动的效率,我国的水利管理工作正在逐步引进水利信息化管理技术。水利信息化管理涉及的方面非常广泛,立足于社会信息化的统一规划,要开展水利信息化管理首先要做好水利信息的采集工作,充足的资料数据将成为提高水利信息化管理技术的有利保障,在采集大量信息和数据的基础上,还要做好信息的传输存储和数据处理工作。要充分的利用已知的水利信息资料,并对其进行综合的分析,让其对今后的水利管理进行有效的指导。本文作者自身有着丰富的水利管理经验,在对水利信息化管理特点进行分析的基础上,指出了进行水利信息管理信息化的必要性,并结合我国水利情况提出了加强我国水利信息技术化管理的措施。
一、水利信息化存在的主要问题
我国水利信息资源开发取得了较大的成绩,但从总体状况看,现代化水平参差不平,主要表现在:1)信息的标准化和规范化工作相对滞后。随着水资源管理和水环境保护问题的日益突出,需要开发的水利信息资源越来越多,对信息的准确性和实时性要求越来越高,但信息的规范化和标准化工作相对滞后,加上系统的维护管理经费渠道始终未得到很好地解决,致使目前我国在水利信息资源的开发利用和信息服务方面,与国际的差距有逐渐拉大的趋势。2)对信息工作的认识不到位。水利系统的干部和职工对信息化工作的重要性有了一定的认识,但认识不足,缺乏紧迫感;没有形成统一的建设机制,水利信息化普及程度还远远不够,甚至部分单位还没有统一的规划和明确的发展目标。3)水利信息化发展水平不高。主要表现在:从事水利信息化产品设计与开发的相关机构对行业应用理解不够深,造成了水利信息化产品的易用性、实用性差,甚至无法推广或交付使用。信息化发展的保障条件不足。水利信息化工作面广、量大,信息化技术发展快,而现在国家某些投资政策和项目管理制度不太适应信息化建设要求,导致长期以来在水利信息化建设方面的投入严重不足。
二、数据库在水利信息化管理中的应用
水利工程基础数据库:主要信息如下:(1)河道概况:河道特征、河道断面及冲淤情况、桥梁等。(2)水沙概况:水沙特征值、较大洪水特征值、水位统计及洪水位比较、控制站设计水位流量关系等。(3)堤防工程:堤防长度、堤防标准、堤防作用、堤防横断面、加固情况、涵闸虹吸穿堤建筑物、险点隐患、护堤(坝)工程等。(4)河道整治工程:干流险工控导工程状况、支流险工控导工程状况、工程靠溜情况、险情抢险等。(5)分滞洪工程:特性指标、水位面积容积、堤防、分洪退水技术指标、滞洪区经济状况、淹没损失估算、运用情况等。(6)水库工程:枢纽工程、水库特征、主要技术指标、泄流能力、水位库容及淹没情况等。
水质基础数据库:完成数据库表结构的设计,在整编基础上,逐步形成包括基本监测、自动监测和移动监测等水质数据内容的水环境基础数据库,开发数据库接口程序和服务软件,为水资源优化配置、水资源监督管理、水资源规划和科学研究提供水环境基础信息服务。(3)水土保持数据库:规范数据格式,完成数据库表结构设计,逐步建立包括自然地理、社会经济、土壤侵蚀、水土保持监测、水土流失防治等信息的水土保持数据库。(4)地图数据库:采用地理信息系统基础软件平台,对数字地形图进行数据入库,建立地图数据库。要求地图数据库具有各种比例尺地形图之间图形无缝拼接、图幅漫游、分层、分要素显示、输出等GIS 基本功能。(5)地形地貌数字高程模型:利用地形图地貌要素或采用全数字摄影测量的方法,生成数字高程模型,直观表示地形地貌特征,并利用DEM 进行各种分析计算,如冲淤量计算、工程量计算、库容计算、断面生成以及洪水风险模拟、严密范围分析等。(6)地物、地貌数字正射影像:对重点区域、重点河段进行航空摄影成像,采用全数字摄影测量系统,编制数字正射影像图,清晰、直观表示各种地物、地貌要素。(7)遥感影像和测量资料数据库:收集卫星遥感影像,编制区域遥感影像地图并建立遥感影像数据库。根据不同时期的遥感影像,反映全区域治理开发成果,实现对本地区的动态监测。测量资料数据库包括各等级控制点、GPS点、水准点资料,表示出点名、点号、等级、坐标、高程及施测单位、施测日期等。
三、强化信息中心的执行职能
为顺利推进和实施水利信息化工作,除要求信息化主管部门参与相关决策,还要求实施部门具备相应的职能、能力。作为信息化工作具体执行及日常运行维护的保障部门,需要进一步落实和强化职能,加强能力建设,稳步推进信息化建设顺利开展。推进信息化建设工作,除了要在政策法规、规划计划、财务等方面加以引导和规范,从立项、实施、运行维护等信息化建设全环节加以控制外,各
级信息中心要加强自身能力建设,要为各级水利业务部门开展信息采集、数据传输、应用支撑、安全保障,以及其他水利信息化的相关建设工作提供必要的服务与支持。各级水行政主管部门要重视水利信息化专业队伍的建设,形成集中的水利信息化人力资源优势,充分发挥人才队伍的专业化、整体化、系统化的建设与运行管理作用,促进水利信息化建设健康有序发展。
四、GIS (地理信息系统)技术的应用
4.1 通过GIS 技术实现水质监控和数据分析
水利工程同时也是环境工程,但随着社会经济的发展,水资源不断受到污染,民众越来越关注水质状况,对水质的实时监控和分析已成为水利信息化管理的一个日常重要工作。只有掌握瞬时变化的水质信息,才能对环境质量进行动态评价
和有效监督,才有可能应对水污染突发事件。运用GIS 对水质信息进行管理,可以合理地选择能代表水质总体状况的站点,进行自动实时的监测。不同的水污染类型( 主要包括水体富营养化、泥沙污染、石油污染和废水污染及热污染和固体漂浮物污染等) 的反射率等存在差异,这些差异将在遥感影像中呈现出不同的特征,结合GIS 的空间数据和GPS 的定位数据进行遥感影像分析处理,可以快速地获取水污染的类型、地点及其污染范围,并以专题图的形式直观生动地表现在用户面前。同时,结合地理地质信息、人文信息、供水信息和其他相关环境因素,形成综合信息圈,为应对水污染的突发事件提供决策依据。
4.2 通过GIS 模拟和监控水资源调度
水资源调度涉及大量的空间特征信息,GIS是空间型的信息系统,能很好地处理各类空间特征信息,利用遥感技术进行地表水和地下水资源量的估算,监控和计算降雨量分布,并结合估算的水资源分布及供求量情况,将GIS 与水资源调度模型集成,直观演示调水过程,模拟不同的水调方案,实现调度管理的可视化,更好地发挥辅助决策的作用。水资源调度过程主要分为3 大部分,前期预
测和调水模型推演,调水过程监控,后期统计分析,这3 步骤中GIS 技术都将发挥主要作用。在调水之前通过GIS 地图的形式显示目前流域中的工程安全状况,有异常情况需要在地图上显著标识出来,能查询该地域监控设备的信息和维修记录。通过GIS 地图展示当前水资源分布,结合用水单位的需水情况,通过不同的调水模型进行模拟推演,最终确定最佳的调水方案。
结语:
随着世界范围内的气候变化,影响水利使用效果的因素越来越多,对水利的管理业不能只停留在以前的管理方式和水平。要想有效的解决洪涝、干旱和污染等水资源问题,就要加强对水利资源的管理和水利信息资料的收集。随着科技的进步,许多高新技术被应用到水利信息管理中来,其中包括数据库管理系统的引入、地理信息系统的应用等等。这些技术完善和加强了我国水利信息技术的效果,通过信息化的手段加强了对水利资源的管理。本文作者根据自身丰富的工作经验,介绍了一些水利信息管理技术的特点,对加强我国水利信息管理提出了一些自己的看法。
参考文献:
水库信息化建设方案范文6
关键词: 安全监测 水情 信息化 融合
中图分类号:X924.2 文献标识码:A
随着中小型水库除险加固的大面积铺开,水库大坝安全监测信息化程度提高,越来越多的中小型水库在除险加固中,都提出了进行安全监测以至于水情工情系统信息的要求。
但是由于安全监测的仪器种类繁多,信息点较少,布置地点较为险峻或者难于接电,水情系统又往往存在信息点人员罕至,交通不便难于经常维护的问题。于是要求在中小型水库的信息化建设过程中,兼顾水情与安全监测,在较少信息点个数,较多信息接口种类的情况下,最大程度的减少投资费用,同时又保证功能完备可靠。本文中作者尝试以湖北省枣阳市华阳河水库信息化项目为例,从技术思路,实施方案两个层次介绍了项目的经验。
背景
华阳河水库除险加固工程位于枣阳市兴隆镇王家陡坡村,距市区约30公里。水库承雨面积139km2,总库容1.07亿m3,设计灌溉面积7.5万亩。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水管等组成,是一座以防洪灌溉为主,兼有养殖、发电等综合效益的大型水库。
大坝安全检测系统建成后能随时掌握大坝的安全情况,实时采集、传输、接受各测点的监测信息,能处理按指定格式储存的数据文件;具有数据采集、计算、分析等功能;建立数据库管理数据,并根据数据绘制过程线图、断面浸润线图、数据年报表、月报表等,提高了水库运行管理水平。
为能及时掌握水库流域内的水雨情信息,提供准确、可靠的水情预报,为水库防洪和水资源综合利用的合理调度提供可靠保障服务,系统建设目标是:
能实时采集、传输、接收遥测站的雨水情信息,现场存储;具有数据监测、纠错等处理功能,建立实时、历史雨水情数据库,为水库报汛、调度提供雨水情信息;能进行入库洪水和水库洪峰水位综合预报;系统能够实现可靠的无人值守,运行稳定,具有较强的防雷、抗干扰能力;能与本地区水情计算机局域网共享雨水情信息。
1、需求分析
1.1业务流程
目前,随着现代化治水思想的确立,良好的宏观环境,明确的工作项目和技术条件的成熟,使水利事业处于前所未有的发展好时机。在数字水利工程实践活动中,众多专业技术开发商积极探索并发展形成各具特色的技术解决方案,其努力已得到社会各界的广泛认同。
1.2功能需求
水库信息化建设由水雨情自动测报系统和大坝安全监测系统两部分组成。而大坝安全监测系统包括变形监测,渗流、渗压自动监测系统两部分。水雨情自动监测系统包括水位和雨量自动监测。系统功能需求如下:
(1)系统应具备巡测和选测功能。应能根据需求采用中央控制方式和自动控制方式进行数据采集;
(2)系统应有显示功能。应能显示建筑物及监测系统的总体布置,各监测子系统组成、过程曲线、报警状态显示窗口等;
(3)系统应有操作系统功能。应能在监测管理站的计算机或监测管理中心站的计算机上实现监视操作、输入/输出、显示打印、报告实时侧直状态、调用历史数据、评估系统配置、进行系统测试和系统维护等;
(4)系统设备应具备掉电保护功能。在外部电源突然中断时保证数据和参数不丢失;
(5)系统应具备数据通信功能。包括数据采集装置与计算机之间的双向数据通信,以及监测管理站和监测管理中心站内部及其系统外部的网络计算机之间的双向通信;
(6)具有网络安全防护功能。确保网络的安全运行具有多级用户管理功能,设置有多级用户权限,多级安全密码,对系统进行有效的安全管理;
(7)系统具有自检功能。以便能为及时维修提供方便;
(8)系统应配备工程安全监测管理系统软件。该软件有在线监测、离线分析、数据库管理、安全管理等功能,应包含数据的人工自动采集、测值的离线形态分析、图形报表制作等日常工程安全管理的基本内容;
1.3性能需求
根据水库实际情况,选择合适量程的传感器。采集装置能满足规范要求,因水库多处于雷区,防雷系统应满足现有规范要求,接地电阻一般应不大于4欧姆。系统应能长期稳定可靠运行;数据采集要求准确可靠,关键部位应有人工监测的接口,以保证即使自动化系统发生故障,也不会丢失监测数据;应用软件应运行稳定,确保不发生致命错误;系统必须具有较强的自诊断能力及防雷和抗电磁干扰能力。
系统运行方式:支持24小时不间断运行,并可根据需要调整。
系统平均无故障运行时间大于6300小时。
系统抗瞬态浪涌能力应达到:系统抗雷电应500W~1500W;瞬态电位差小于1000V。
选测(单点)系统采样时间:无控制、常态测量小于1min;有控制、常态测量小于10min;无控制、快速测量小于0.5min
1.4安全需求
大坝安全监测系统的设备大部分都是在室外,而且都是贵重的电子设备,要做好设备的保护工作,在野外的设备应针对人为破坏采取相应措施。所以设备要做好防雷工作,并安排专人进行管理和维护。
为系统设置接地网,要求接地电阻不大于4欧姆,同时在安装测控装置的部位设置连接接地网的接地点。
大坝监测系统采用集中供电,在系统的供电入口采用组合电源防雷器、隔离变压器、USP等隔离稳压防雷装置,以减少从电源线上引入的雷电感应;在电源引入测控装置处设置电源防雷器,在传感器接入测控装置时采用继电器电路,在不测量时切断干扰入口,以减少雷电感应对信号的干扰。
2、 系统总体设计
2.1设计思路
水库安全监测系统设计总体思路是根据《水库大坝安全管理条例》、《土石坝安全检测技术规范》的要求,从大坝安全实际需要出发,取得必要的监测项目,从经济、实用、先进的角度,建成以信息采集为基础、信息网络平台为支撑、以工程的安全运行为主体的大坝安全监测自动化系统;建设水雨情自动测报系统,实现水雨情信息自动采集,为信息管理与决策支持创造条件,为大坝安全和防洪调度决策提供数据支持。
2.2系统组成
系统结构采用分层分布式结构。根据监测对象和操作权限,系统由监控中心站、大坝安全自动监测站和水雨情监测站组成。
根据系统结构,中心站采用星型以太网结构,服务器和工作站通过中心交换机连接,形成计算机网络共享平台。中心站与大坝安全监测站和水位、雨情监测站采用有线通讯方式。大坝安全监测站布置在大坝脚下,水库雷电频繁,为提搞系统防雷能力,大坝安全检测站(MCU)与中心站之间采用具有较强的抗干扰能力光纤通讯方式;水雨情监测站与中心站之间采用信号电缆通讯方式;中心站通过租用公网采用VPN方式与水利信息网连接,实现远程通信。
2.3系统划分
根据系统结构,系统划分为大坝安全监测系统和水雨情自动测报系统。大坝安全检测系统和水雨情自动测报系统共享中心站计算机网络平台,并通过中心站计算机网络将监测的工情信息上传到水利信息网。
讨论与总结
通过统一的网络架构,根据不同应用的及时性要求特点,采用总体统一架构,水情与安全监测划分不同Vlan的形式,设计了信息骨干设备融合,软件层次异构,虚拟网络功能叠加的网络结构,在信息量不大,外界影响因素较少的环境下,实现了多应用共用骨干设备,节省了投资,加快了施工建设速度。取得了良好效果。融合设计不失为一种较小规模水库管理系统的灵活方式,可以应用于信息点多,信息量小,及时性要求相对较弱的水库信息系统。
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