《電子技術(shù)應(yīng)用》
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挖掘潛力 水庫自動化應(yīng)用解決方案
摘要: 水庫作為水利系統(tǒng)最基層的工程,其智能化建設(shè)是水利信息化的基礎(chǔ),隨著計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的快速發(fā)展,采用新技術(shù)、新設(shè)備對整個(gè)水庫的設(shè)備與管理進(jìn)行現(xiàn)代化改造,進(jìn)行水庫智能化建設(shè),可以進(jìn)一步挖掘水庫的潛力,加強(qiáng)水庫運(yùn)行的可靠性,提高防治洪澇干旱災(zāi)害,提高水資源管理決策水平 。托眾的水庫信息化系統(tǒng)主要由大壩安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)、水、雨情監(jiān)測系統(tǒng)、閘門監(jiān)控系統(tǒng)組成,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)把各子系統(tǒng)整合起來,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享、協(xié)同工作來提供一個(gè)完整的、綜合的水庫信息化管理平臺。
Abstract:
Key words :

    應(yīng) 用 摘 要

  水庫作為水利系統(tǒng)最基層的工程,其智能化建設(shè)是水利信息化的基礎(chǔ),隨著計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)的快速發(fā)展,采用新技術(shù)、新設(shè)備對整個(gè)水庫的設(shè)備與管理進(jìn)行現(xiàn)代化改造,進(jìn)行水庫智能化建設(shè),可以進(jìn)一步挖掘水庫的潛力,加強(qiáng)水庫運(yùn)行的可靠性,提高防治洪澇干旱災(zāi)害,提高水資源管理決策水平 。托眾的水庫信息化系統(tǒng)主要由大壩安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)、水、雨情監(jiān)測系統(tǒng)、閘門監(jiān)控系統(tǒng)組成,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)把各子系統(tǒng)整合起來,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間數(shù)據(jù)共享、協(xié)同工作來提供一個(gè)完整的、綜合的水庫信息化管理平臺。
 
  應(yīng) 用 領(lǐng) 域
 
  能源
 
  水利
 
  方 案 內(nèi) 容
  方案功能模塊:
  大壩安全自動化監(jiān)測系統(tǒng):
  水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線通信技術(shù)、高精度檢測技術(shù)等多種技術(shù)手段,采用系統(tǒng)化、模塊化的設(shè)計(jì)方法及開發(fā)標(biāo)準(zhǔn),利用數(shù)據(jù)庫技術(shù),實(shí)現(xiàn)自動化數(shù)據(jù)采集與傳輸、數(shù)據(jù)存貯、數(shù)據(jù)管理、智能化判斷、在線分析、預(yù)警、綜合成圖和離線分析功能。
  水情信息采集子系統(tǒng) :
  主要為庫區(qū)水位、水量、雨量監(jiān)測,對庫區(qū)的各監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)傳輸、信息存儲管理和在線分析處理,實(shí)時(shí)掌握庫區(qū)內(nèi)的水情信息。系統(tǒng)提供與各類監(jiān)測儀器銜接的數(shù)據(jù)采集接口,通過接口模塊動態(tài)收集監(jiān)測數(shù)據(jù)資料。對實(shí)測水情數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理分析、提取。
 
  閘門監(jiān)控系統(tǒng) :
 
  系統(tǒng)采用分層分布式結(jié)構(gòu),由集中控制單元和現(xiàn)地控制單元兩部分組成。集中控制單元位于水庫的監(jiān)控中心,主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場設(shè)備的檢測顯示、控制、報(bào)警、運(yùn)行管理和報(bào)表打印等?,F(xiàn)地控制層包括為獨(dú)立的 PLC 控制系統(tǒng),用于控制閘門的運(yùn)行,配置一塊現(xiàn)地操作屏,用于現(xiàn)地控制及設(shè)備實(shí)時(shí)工況監(jiān)視。
 
  方案特點(diǎn):
  使用自主技術(shù)的遠(yuǎn)程 CDMA/GPRS 設(shè)備及自動控制設(shè)備, 智能化設(shè)計(jì),可根據(jù)用戶的實(shí)際情況,選用相應(yīng)的傳感器和終端設(shè)備,組建網(wǎng)絡(luò);
 
   通信方式多樣, RS485/RS232 接口、局域網(wǎng)絡(luò)、公共通訊網(wǎng)絡(luò)(包括電話線、 GPRS 、 CDMA )、無線電臺等,組網(wǎng)方式靈活;
 
   以 MCU 為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理運(yùn)算單元,構(gòu)成局部獨(dú)立系統(tǒng)(采集、存貯);服務(wù)器讀取、再存貯、分析,構(gòu)成集中式的分析及管理系統(tǒng),具有完備、先進(jìn)的遠(yuǎn)程控制特性;
 
   可靠性高、溫度性好、可擴(kuò)展性強(qiáng);
 
   環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),可在高溫、高濕等環(huán)境條件下正常工作;
 
   數(shù)據(jù)采集方式多樣,可自動定時(shí)觀測和隨機(jī)召測;
 
  可無人值守,完全自動,可實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)監(jiān)控;
 
  軟件 采用 Visual Studio .NET 技術(shù)及自主開發(fā)的信息系統(tǒng)開發(fā)工具, 功能強(qiáng)大,各種數(shù)據(jù)分析、圖表、過程線齊全,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享;
 
  具有自診斷和告警功能,維護(hù)方便,運(yùn)行成本低等。
 
  技 術(shù) 路 線
 
  系統(tǒng)架構(gòu)示意圖:
 
  大壩安全自動化監(jiān)測系統(tǒng):
 
 
  本系統(tǒng)為分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。主要由數(shù)據(jù)分析及管理支持、監(jiān)測中心和遠(yuǎn)程控制單元( MCU )、傳感器及通訊網(wǎng)絡(luò)組成。 MCU 與傳感器聯(lián)接,監(jiān)測中心使用一臺工業(yè)控制機(jī)(服務(wù)器),作為網(wǎng)絡(luò)中心節(jié)點(diǎn),由 RS232 總線(或局域網(wǎng)絡(luò)、 CDMA 等)通過傳輸網(wǎng)絡(luò)與各個(gè) MCU 聯(lián)接,完成采集單元的運(yùn)行控制以及與上一級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的聯(lián)接工作。
 
  水情信息采集子系統(tǒng) :
 
 
  閘門監(jiān)控系統(tǒng) :
 
 
  閘門的控制方式有:常規(guī)控制、閘門 PLC 屏操作面板控制、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)集中控制 3 種控制方式。
 
  在計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)正常情況下,運(yùn)行監(jiān)控通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)集中控制來實(shí)現(xiàn)。在網(wǎng)絡(luò)中斷的情況下,可通過現(xiàn)場 PLC 控制面板實(shí)現(xiàn)。在 PLC 出現(xiàn)故障情況下,可通過切換開關(guān),改由原閘門的電氣控制柜進(jìn)行常規(guī)控制。常規(guī)控制級別最高?,F(xiàn)地操作面板和集中控制的控制權(quán)限由泄水閘門 PLC 屏上的現(xiàn)地/遠(yuǎn)程切換開關(guān)決定。
 
  其 他
 
  應(yīng)用效果 :
 
  以“統(tǒng)一規(guī)劃,各負(fù)其責(zé),資源共享,分部實(shí)施,逐步推進(jìn)”作為建設(shè)原則,將所涉及到的防洪減災(zāi),用水分析、調(diào)度、管理、通信等方面納入統(tǒng)一管理之中。系統(tǒng)建成后,有效的提高了水庫管理工作的合理性和科學(xué)性,使其能迅速而準(zhǔn)確的進(jìn)行洪水預(yù)報(bào)、大壩安全監(jiān)測、控制,最終達(dá)到水庫的合理調(diào)度和管理。
 
  信息化系統(tǒng)建成后,消除了信息孤島,減少了數(shù)據(jù)冗余,提高了信息的可靠性和科學(xué)性。信息快速方便的信息傳遞為上級部門正確決策提供了保證,同時(shí)也提高了水庫現(xiàn)代化管理水平,提高了水庫的工作效率。
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