水利自动化工程

水利自动化工程（精选十篇）

水利自动化工程 篇1

1 监理的范围

水利自动化服务于水库、灌区、河流等领域, 采用电子器件完成对水工建筑物、机电设备的监测、监控、监视等功效, 实现监测数据的采集、传输和资料整编, 确保工程安全稳定运行。水利自动化监理承担的范围包括堤坝隐患监测、水情测报、视频监视和远程会商、防汛会商、闸门控制、泵站监控、流量在线监测、水质在线分析、水资源监测、自动气象站以及信息系统建设等。

2 职能与特点

水利自动化监理是实现水利自动化建设过程中的微观监督管理者, 服务于发包方和承包方, 通过对工程建设过程中的“质量控制、进度控制、成本控制、信息管理、合同管理、安全管理和组织协调”, 确保对与施工过程有关的各种因素进行有效地控制和管理, 保证各施工工序按规定的要求在受控状态下进行, 确保工程如期、按质、按量完成。

2.1 技术手段把关

自动化技术自身发展较快, 伴随着产品升级、设备更新, 要求水利自动化监理工程师要具备专业化的能力, 发挥控制和把关的作用。监理工程师应根据水利自动化项目的设计和施工方案进行严格的审查和论证, 对项目建设的先进性、经济性、实用性、成熟性、可靠性、安全性、可管理性和可拓展性进行把关。由于水利自动化工程的特殊性, 设计交底的前期控制作用尤为突出。在交底过程中, 设计单位介绍设计意图、采用规范和标准、仪表选型、施工工艺以及交叉施工等, 施工单位通过了解图纸和工程实践经验, 向设计单位提出疑问。经各方协商后, 提出解决方案, 在材料采购、设备订货前解决各类问题, 防患于未然。自动化系统建设前期土建主要是综合布线工作。监理工程师在光缆、电缆、网线等敷设前, 审核施工单位上报的产品清单和合格证, 跟踪检查每一盘线路的绝缘测试, 并做好记录。敷设完毕后检查线路的预留长度和标签。监理单位对设备采购进行直接控制, 首先要求施工单位上报设备采购计划, 计划中应包括设备的型号、规格、数量、技术参数等, 监理工程师根据设计要求, 满足设计依据后方可准予采购。设备进厂后, 应对设备的型号、数量、说明书、合格证进行检查。设备安装与调试应按照操作使用手册进行。系统安装调试和培训应实施前期、中期、后期控制。前期监理工程师实施安装跟踪, 按照设备安装工序进行程序控制;中期为调试跟踪, 了解基础资料, 比较数据及其他资料的合理性;后期为业务培训阶段, 对日后管理人员进行技术培训, 使其熟练掌握操作规程, 监理人员掌握培训目标和效果。

2.2 管理与协调工作

监理单位应组织施工单位的管理和技术人员, 召开定期的工作会议, 要求施工单位报送施工组织设计和施工技术设计, 对现场施工人员、设备及辅助材料的实际情况进行全面的掌握, 各项工序实施过程中需经过现场监理批准后方可执行。在施工过程中, 监理工程师对每一道工序进行检查, 上一道工序未经检查验收合格, 不允许进行下一道工序;隐蔽工程未经验收不允许实施。监理工程应定期检查和不定期抽查, 对施工单位的安全管理体制进行监督, 发现问题及时更正并处以惩罚, 把隐患消灭在萌芽之中。

水利自动化系统作为主体工程建设中的辅助项目, 一般是在完成70%以上土建和管道施工基础上, 才能全面展开安装工作, 施工中与其他项目多有交叉, 需监理工程师通盘考虑, 从中协调解决。自动化工程监理工作应符合相关的法律法规的建设程序, 建设文档齐全、完整, 合同履约执行合理, 变更流程审批严格, 审查承建方的项目管理机制并跟踪其执行情况, 促使承建方项目管理工作规范、有效。

3 存在的问题及对策

3.1 监理队伍建设的重要性

水利自动化专业性极强, 包含硬件安装和软件开发。以往监理主要侧重于机电设备的采购与安装的监督, 软件开发系统工程监理涉及到对无形产品设计、开发过程的监理, 这是与传统建设工程监理最本质的区别。这需要在今后的工作中监理部对监理人员有意识的培养。

3.2 系统的复杂性

水利自动化系统工程涉及学科广泛, 新兴于近年, 各个子系统的专业性较强, 相互独立。笔者接触到部分设计报告普遍存在内容过于简单、技术方案无比对、软件功能不完善、施工图纸少等诸多问题, 造成了施工单位在工程实施中难度较大。此外, 系统工程占总体工程投资的份额不大, 通常作为一个整体工程进行招标, 这要求设计、监理及施工单位具备较高的资质、经验和能力。

3.3 因素的影响性

水利自动化系统监理在工程实施过程主要存在以下影响因素:一是招投标的规范性。承建方盲目的推崇价格, 不注重资质条件和技术方案的审查, 导致低资质施工队伍参与工程建设。二是工程变更。由于自动化设备更新速度快, 某些设计部门没有及时捕捉到相关信息, 而在建设过程中了解到有关资料, 部分设备型号发生变化, 影响成本控制。三是资金的落实。建设中出现配套资金没有及时到位, 而自动化系统的设备投资占总额70%以上, 严重影响了施工的进度。

4 结语

水利自动化工程监理应遵循“三控制、二管理和一协调”的原则, 推行科学、规范的管理制度, 保障自动化系统健康、安全、稳定地发挥社会效益。

摘要：介绍了水利自动化工程的监理工作实施范围, 从控制、管理、协调等方面阐述水利自动化监理的职能与特点, 总结了工程实施过程中应注意的问题及对策。

关键词：水利自动化工程,监理工作,范围,特点,问题,对策

参考文献

电气自动化水利水电的论文 篇2

电工程运行的可靠性，也可以保证工程的经济效益，应用自动化系统，可以提高工作的效率，还可以保证电能的质量，可以减少工作人员的劳动力，减轻其劳动强度，也可以改善劳动的条件以及环境，也是提高电源有效性的重要操作方式。应用自动化系统，可以利用计算机以及监测技术对系统运行状况进行检查，可以消除水利水电工程中存在的安全隐患，还可以分析出电厂运营的状况，在发生事故后，可以缩短维修的时间，可以保证电力系统尽快恢复正常使用。应用自动化系统，可以减少大量人力资源的投入，可以降低电能的生产成本，有利于提高企业的经济效益。

水利自动化工程 篇3

关键词 水利工程 管理自动化 信息现代化

中图分类号：TV 文献标识码：A

0引言

信息网络建设已经将全世界联系在一起，作为与人类生活紧密相关的水利建设，在基础设施建设、工程管理、管理机制等领域，管理自动化与信息现代化的应用必将越来越广泛，水利工程管理自动化与信息现代化建设必将在项目管理、工程建设、防汛抗旱、水环境监测等领域发挥更加重要的作用。从而促进水利管理从传统治水模式向科学治水模式迈进。

1水利工程管理自动化与信息现代化的应用情况分析

在现代水利工程建设的发展中，水利工程管理自动化与信息现代化对提高我国水利工程管理水平有着重要作用。

（1）实际应用现状：水利工程管理自动化与信息现代化在实际中的应用日渐增加，信息化平台建设与管理自动化模式日益成熟。当前，这方面在国外的应用更为广泛，其操作系统也更加优异。我国现阶段，随着科学技术的发展进步，水利工程管理自动化与信息现代化建设处于逐渐升级换代中。

（2）自动化管理系统软件：不可否认，我国在计算机软件开发与使用方面，与世界先进水平还存在一定的差距；管理自动化与信息现代化缺乏系统性。相信随着水利信息现代化进程的加快，信息系统软件的不断升级和优化，一定会逐渐增强对水利工程管理的促进作用。

（3）水利工程信息现代化管理系统尚不健全，无法有效实现信息资源共享，在工程管理方面缺乏高效有序性，在防汛、水土保持、水质监测、农村水利管理等方面，不能提供及时、准确的信息。

（4）传统水利工程管理思想模式落后，科技应用水平比较落后，存在一些明显的问题。比如：水利工程管理自动化与信息现代化建设与日常实际工作衔接不到位的问题；把水利工程管理自动化与信息现代化建设等同于水利规划决策；混淆施工中的量化标准与现代化建设概念。

2水利工程管理自动化与信息现代化建设刻不容缓

针对以上问题，需要尽快更新观念，加快水利工程管理现代化转变，实现水利工程管理自动化与信息现代化建设。

2.1运用IT 科学技术，提升水利工程管理自动化与信息现代化程度

水利工程管理自动化与信息现代化建设的内容包括：信息现代化、管理现代化、技术现代化等。应用现代信息管理技术，搜集开发信息资源，加强水利信息化的实际应用性，实现水利工程管理自动化建设。是实现水利管理自动化与信息现代化建设的根本途径。以信息化带动自动化，以自动化带动现代化，从而增强水利工程的科技含量，减少资源消耗，提高水利工程建设的经济效益。

2.2建设信息共享体系，促进水利工程管理工作高效有序进行

水利工程管理自动化与信息现代化建设，可以实现各方信息数据的快速实时汇总。及时分析水利工程的各类信息，完成信息数据自动处理，为决策层提供有效的数据信息，从而促进工程管理工作高效有序进行。建设全国水利系统信息网络，建设水利工程数据库，实现信息现代化，建立安全体系框架，提供时效性的信息服务。实现水利工程管理自动化与信息现代化，可以实现国家防总、全国水利政务、国家水质监测、国家水资源管理、全国水土保持监测、农村水利等系统和部门的数据信息共享，从而有效地实现全国水利系统化管理与监控。

2.3分析处理信息资源，实现水利工程的科学化管理

若要实现科学的管理，就需要对信息资源进行有效分析与处理。在水利工程建设方面，可以实现在进行水利工程建设的同时，兼顾水土流失、移民安排等工作。在水利工程管理中，工程管理人员运用科技手段收集信息，进而掌握工程进度、资源调配、质量管理等各方面的实时情况，并依此对其进行调整，从而提高工作效率。在水资源开发、利用和治理方面，因为实现了资源共享，可以更好地兼顾水资源分配、水源地保护等工作，还可以有效地引发各部门增强责任心，实现对水资源的统一管理。

2.4加强水利工程管理自动化与信息化人才的培养

时代的发展规律要求人们在思想观念上必须更新。在水利工程管理自动化与信息现代化建设过程中，要全面地辩证地看待具有进步性的科技事物，加强自身学习，积极推动科技进步，实现水利工程管理自动化与信息现代化建设，进而促进水利事业大发展。

3结论

随着社会信息化进程的不断发展，在水利工程管理自动化与信息化的建设中，必须结合我国国情，充分重视信息技术，详尽分析我国水利建设的特点，制定符合我国国情的规划蓝图，合理利用资源，实施有效地管理监控，让国家水利事业更好地服务于人民。

参考文献

[1] 王建武，陈永华.水利工程信息化建设与管理[M].北京： 科学出版社，2010.

[2] 贾元元.水利工程信息化管理的应用研究[J].水利科技与经济，2012（07）.

[3] 王立磊，赵佩资.浅谈水利工程的信息化管理[J].价值工程，2011（25）.

信息自动化水利工程施工分析 篇4

1 信息自动化技术在水利工程施工中运用的特征和状况

我国的水利工程关键是用来防洪,例如:乐昌峡水利工程就是防洪泄流的重要工程,它融合了发电、航空运输以及浇灌作业等功能,其关键作用是防洪以及发电。

若要实现精准以及第一时间预报洪讯、管控并预先警告防洪就需要信息自动化技术的协助,并且水轮发电机组环节的有关精准讯息的获取以及生产运管工作就必须要用到信息自动化技术。这2 个环境融合到一处,就构成一套体系,学名叫做水利枢纽管理信息综合集成系统,运用该系统就能够对水利工程实施信息自动化管控[1]。

2 信息自动化技术在水利工程中的运用

水利工程信息自动化包含的版块有水(雨)情的自动测报、环境讯息采集、水工安全自动监督、常规洪水预报、动库容动态洪水调度、闸门监督体系、建筑物安全评估系统等。透过第一时间了解水雨情、气候、多普勒雷达和地理信息系统实现即时、有效的洪水预报和闸门远程监管,并对水库周围安全实施监督和控制。同时,水电工程信息自动化管理是将一部分现场的可编辑逻辑控制器将自动化控制柜中的装备布置成“自动”,发电机厂家各重要装备和各自动化柜、GIS控制系统、主变室等内部或两边装设摄像头以及摄像机,运用视频存储局域网络和图像工作站,布置了数字光处理大荧幕,并通过视频服务器,远程监督和控制发电机厂商的常规或非常规工作情况;同时,一部分水利工程实现了对无人看守的现场机组实施远程监督的目标,给遭遇故障的厂商争取到宝贵的修护时间[2]。

上述信息化技术的运用体现了其实效性以及智能性,而这部分数据可以第一时间备份,并透过IP网络进行输送,实现资源共享。

3 当前对强化水利工程信息自动化管理的意见

应用方针对软件企业订立的价格,软件企业就会对服务质量进行调整。因此,水利领域对水利工程信息自动化的投资力度的强弱,对信息自动化技术的进步来说影响巨大。而要变更这种状况,有关机构要预先进行科学、合理的经费预算。在当代社会,唯有持续提升技术含量,关注信息自动化的发展情况,持续减少人力资源成本,根据我国市场经济的特色,将水利工程项目的冗余人员适当减少,并且节省信息资源,最大程度地减少生产成本,提升双效益,是目前水利工程信息自动化应首先解决的问题。

4 具体施工解析

4.1 现地PLC控制系统

PLC的特征是逻辑运算繁杂、 运转稳定、 上手极为容易、抗骚扰性能好、扩展极易、通信信号好等;它的普及程度较高。灌区现地控制系统利用西门子S7-200PLC,并将其当作核心现地PLC控制系统。通过和上位机的通信和编写PLC控制程序,实现对闸门的远程监控,将PLC系统布置在各支、斗渠的闸房中;让留有控制程序的PLC和启闭机电气控制器相连,通过布置在调度中心的闸门控制软件对各级闸门实施远程操控[3]。

4.2 无线和有线通信系统

根据水利工程渠系分布广、一些区域人烟寥寥的特征,灌区应依照具体状况,利用有线通信与无线通信并用的通信模式。灌区透过水位差来调整闸门开度,最后达成水量调度的目标。

通过科学的规划,在区域内铺设光纤就能实现有线专网传送;在只实时呈现各测试参数抑或气候环境不理想的区域,利用通过无线数传模块以及以GPRS通信技术为基础的RTU通信模块输送数据。通过对无线数传模块或RTU通信模块输送数据的时间间隔、信号种类的布置,能够同一时间输送各种相异的数据,节约成本的同时,能够提升传输速度[4]。

4.3 视频监控系统

实时视频图像监视是目前新式多媒体技术的经典运用,它融合了电视技术、传感技术、自控技术、多媒体互联网技术、通信技术等诸多技术的优势,利用模块化与总线机构,运用电脑互联网组装成健全、智能化、实用耐用的多媒体视频管理系统,既便于使用又不像一般技术那样死板[5]。

5 结语

在水利工程的建设实践中,水利信息自动化技术的应用应兼容并蓄、技术前卫、实时经济、可行度高、成本低廉,保障系统能够接收到远程数据,并管控远程阀门;信息自动化技术是未来水利工程发展的方向。

摘要：通过解析信息自动化技术在水利工程中的状况和特征,提出了一部分强化信息自动化水利工程施工质量的策略,并对水利工程中信息自动化技术的具体应用做出分析。

水利自动化工程 篇5

在水利工程测量工作当中，管理工作的效果会直接影响测量效果。近年来，随着水利工程测量工作的重要性被认可，越来越多的水利工程建设企业开始加强对水利工程测量工作的管理，但其实际效果并不理想，为了能够进一步发挥出测量工作在水利工程当中的重要性，做好对其管理工作的研究分析至关重要。

1 水利工程测量管理的不足

1.1管理意识偏低

管理意识偏低是影响水利工程测量管理工作效果的重要原因。因为我国水利工程测量工作发展时间较长，但对水利工程测量工作的管理才刚刚发展起来，这使得许多水利工程建设企业还没有真止认识到水利工程测量管理工作的重要性，以至于在实际工作中没有为水利工程测量管理工作创造一个良好的环境，水利工程测量管理工作很难发挥出实际作用，难以为管控、监督水利工程测量工作质量提供支持。

1.2管理方法落后

管理方法落后也是影响水利工程测量管理工作效果的主要原因。在我国水利工程建设水平不断发展的背景下，水利工程测量技术也得到了较为明显的进步和发展，但与之相匹配的管理工作并没有实现同步发展，这使得水利工程测量管理工作很难对现有的水利工程测量工作进行管理和控制。水利工程测量管理工作不仅无法发挥出实际作用，还会成为影响水利工程测量工作效果的不利因素，这无论是对于水利工程测量工作还是其管理工作的发展都是极为不利的。

1.3管理监督不足

管理监督作为水利工程测量管理工作的一项重要工作内容，其所存在的不足，也在很大程度上影响了水利工程测量管理工作作用的发挥。虽然，近年来监理部门对水利工程质量日益重视，但其更多的是将工作重点放在施工设计、施工质量方而，而更为重要的施工测量工作却被忽视。这使得施工测量工作准确性难以得到保证，进而影响到了水利工程的设计质量和施工质量，影响其建设效益。

1.4管理人员缺失

管理人员缺失也是影响水利工程测量管理工作效果的重要因素。我国水利工程测量管理工作起步较晚，虽然目前已经逐渐建立起一个相对健全的体系，但因为专业管理人员培养机制的缺失，使得水利工程测量工作出现了无人可用的境地。

2 水利工程测量管理的改进措施

2.1树立管理意识

树立良好的管理意识是提高水利工程测量管理工作质量的基础。在实际工作中，我们必须要充分认识到水利工程测量管理工作的作用，并能够将其落实到实际工作当中，发挥出管理水利工程测量工作的作用。在水利工程测量管理意识培养方而，企业领导人应以身作则，在树立自己管理意识的同时，去引导和感染企业当中的其他工作者，使整个企业都能够建立起科学、止确的水利工程测量管理意识，为水利工程测量管理工作的有效开展打下基础。

2.2革新管理方法

革新管理方法也是提升水利工程测量管理工作实际效果的措施之一。针对当前的管理方法与水利工程测量不匹配的情况，企业应当加大对水利工程测量管理工作的学习力度，在引进、学习国内外其他企业的先进管理方法的同时，结合企业水利工程测量工作的实际水平以及水利工程的实际特点，来制定出切实有效的水利工程测量管理方法，为水利工程测量结果的准确性打下基础。

2.3提升监督水平

提升监督水平是提升水利工程测量管理工作效果的重要辅助措施。在实际工作当中，企业要先建立起内部的监督机制，发挥出内部监督的`作用，使水利工程测量管理工作能够在内部监督的支持下，最大限度保证科学性和有效性。在此基础上，作为第三方监督机构的政府监理部门一定要发挥出自己的权威监理作用，给予测量管理监督工作充分的重视，并能够将其放在与设计监督、质量监督相等的地位上，使水利工程测量管理监督工作能够真正的发挥出实际作用，为水利工程测量结果的有效性提供基本保障。

2.4加强人才培养

加强人才培养，尽快建立起水利工程测量管理人才培养体系，使水利工程测量管理工作能够有专业人员予以实施，对于保证水利工程测量管理工作质量和推动水利工测量管理工作进步具有重要意义。目前，各大高校已经逐步建立测量人才的培养机制，但并不能单一的依靠高校来完成对测量管理人才的培养，而是要发挥出实际测量管理工作环境的优势，使水利工程测量管理人才培养能够从理论教育到实践应用形成一个健全的体系，为我国水利工程测量管理工作的进步，提供最基础的动力保障。

3 结语

水利发电自动化技术分析研究 篇6

本文主要对水利发电技术的含义和特征进行分析，探讨实现水利发电自动化的重要性，并对水利发电自动化技术进行研究，以实现水利发电站的最大经济效益。

【关键词】水利 发电 自动化

随着我国经济的不断发展，致力于各领域的科学技术研究，而水利发电技术则是能源紧缺时代中的重要研究课题。水利发电能解决我国人民群众的用电问题，。提高人们的生活水平，与人们的利益紧密相关。而如何将水利发电站转变为自动化的水利发电站则是重中之重。现阶段，自动化技术普及于各个领域中，水利发电站自动化技术则体现了电子工程中的自动化。这种技术保障了我国水利发电站的电能质量，提供了运行保证，不仅能减少人力资源方面的成本，还能提高水利发电站的经济效益。因此，水利发电自动化技术在我国水利发电站中具有巨大作用。

1.水利发电技术的基本内容

水利发电是研究如何将水资源能量转换为人们所需要的电能，是利用水往低处流的特质，通过水源高低落差所产生的能量来进行发电。水力发电所需要的是隐藏于水体中的位能，因而，为获取水能来发电，就必须建立各种类型的发电站。水利发电站是将水能转换为电能的工程设施，其是由一系列的建筑物和发电设备组成的。其中，建筑物的作用是将天然水源所产生的落差集中起来，通过水库来汇聚和调节自然界中水流的流量，而基本设备则是指一系列的水轮发电机组。利用流经水轮发电机组的水流推动其转动，实现水能到机械能的转换，最终由机械能转换为电能。

水利发电技术是一种利用水资源而进行发电的技术，对环境不会造成破坏，能节约我国的煤炭资源，有利于促进我国节约型社会的形成，能为改善环境起到作用。除此之外，水利发电技术不需要庞大的资金投入，节约成本，而且其符合节能减排的要求，能促进我国可持续发展。水力发电技术一般应用于抽水蓄能电站、引水式水电站、坝式水电站和混合式水电站中。

2.实现水利发电自动化的必然性

在新时期下，水利发电站自动化技术的普及具有一定的必然性。实现水利发电自动化，旨在实现水利站的最佳经济效益。在水利发电站的运行中采用自动化技术，有利于优化人员配置，减少人力资源的消耗，在操作和管理环节中不再过多的依靠功能工作人员的具体操作，可使系统根据所设定的程序进行运作，进而促进了水利发电站工作效率的提高，保障了水利发电站的工作安全性。

水利发电自动化的实现，有利于提高发电站的工作效率。当水利发电站采用自动化技术时，能对整个水利发电站的各装置和设备进行全面的监督和控制，能对发电工作中产生的故障和问题做及时的补救措施，维持发电机的正常运行。水利发电自动化技术的普及有利于减少操作人员的操作失误和降低由人为操作失误而带来的工作问题，以实现工作效率最大化，加快操作速度，缩短工作时间。

水利发电自动化技术的应用，有利于提高水利发电站的经济效益。水利发电自动化技术有利于在符合水力发电站发电机组工作负荷的要求下，产生出更多的电能，既保证了发电机组的工作安全，又提高了发电机组的效用，进而提高了水利发电站的经济效益。自动化技术在水利发电站中的运用，提高其对水资源的利用率，根据具体情况科学地选择发电机的开机台数，以避免出现弃水，实现资源的优化配置。

水利发电自动化技术能保障发电机所产生的电能质量。自动化技术能利用自动化发电系统对产生的电能进行变压与变频，以保证实际电压和实际电能符合规定的要求，从而保障电能的质量。这个过程依靠人工操作是很难完成的，只有通过水利发电自动化技术有效地调节电压和电频，才能确保电能的高效输出。

3.对水利发电自动化技术的探究

3.1水利发电自动化技术中的计算机自动监控系统

水利发电站计算机的自动监控系统是水利发电自动化技术中的主要组成部分。它是一种利用计算机来对水利发电站的各个方面和角度进行全方位的监控，掌握水利发电站的工作状态，实时记录机器运转的数据，把握机器的工作参数。当掌握这一系列的数据资料后，要进行全面地、详细地分析，以进行自动化工作，控制相关装置的开关。可在流量十分大的时候开启闸门，以充分的利用水流量带来的水能。水利发电站计算机自动监控系统在水利发电站中占有重要地位，它能对水利发电站中的各装置进行有效地控制和调节，充分发挥各项资源为水利发电站带来的作用。

3.2水利发电自动化技术中的水利发电站水文信息的自动监控

水利发电站水文信息的自动监控是一种对信息数据进行采集和输出的系统，它利用存在于水利发电站水库的各区位的传感器，来搜集相应的水文信息，并将其输送给水利发电站的计算机中，以方便计算机对所采集的水文数据进行透彻的分析，并将所得的数据信息存入计算机的数据库中。水利发电站水文信息的自动监控对防洪抗洪工作十分重要，有利于工作人员对汛期的水量和水位进行实时监控，及时的掌握最新的水文消息，做好对洪水的防预工作。

3.3水利发电自动化技术中水利发电站实时信息的自动监控

在水利发电站中实行自动化技术，它有利于水利发电站对各发电设备的装置运作的具体情况和信息进行全自动的监控。当发电装置或设备出现故障时，实时信息自动监控系统将会收到异常信息，并对异常数据进行分析，可做出及时的处理和补救，快速回复装置的正常运行，以保护水利发电站的工作安全。

4.结束语

水利发电站自动化技术的应用是十分重要的，是科学技术发展的必然趋势，是实现自动化的重要体现。

参考文献：

[1] 孙义臣.水利发电自动化技术分析[J].中国外资（下半月） ，2013，（10）

[2] 宁仕颖.水利发电自动化技术分析[J].中国科技财富，2012，（12）

[3] 陈振中.浅谈信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用[J].数字化用户 ，2013，（14）

[4] 史全会.简述水电站自动化技术及其应用[J].科海故事博览·科技探索，2012，（4）

作者简介：

王亮，（1985.1-），男，新疆，大学本科，助理工程师，动力工程，华能吐鲁番风力

水利自动化工程 篇7

关键词：电气自动化,水利水电工程,应用

1 引言

科技不断进步, 水利水电工程中的应用技术也日益先进, 显著提高了工程效率和经济效益。水利水电工程作为我国重要的基础工程和民生工程, 关系到居民的生活质量, 而电气自动化技术在水利水电工程系统中的投入应用, 发挥了良好的提高其生产效率与效益的作用, 值得大力推广。

2 电气自动化技术概述

2.1 电气自动化的特点

电气自动化技术汇集了计算机技术、网络技术和电子科技, 提高了本身的自动化水平, 节约了更多的人力与物力。同时, 电气自动化在实际的发展过程中, 已慢慢地渗透到人们的日常生活中, 被广泛地应用, 例如在地铁、公交、电梯、工厂自动化生产线等项目中。尤其是水利水电工程, 电气自动化技术以其自身的便捷、广泛、高效等优势, 发挥着重要的作用。电气自动化作为科学技术的发展结果, 有利于提高生产力水平, 在提升我国经济实力的同时, 推动科学技术飞速发展, 增加产品的附加价值。

2.2 水电工程电气自动化系统组成

在科学技术持续高速发展的当今社会下, 计算机网络技术也逐渐渗透到了各行领域中, 并快速地获得了广泛的应用。在水利水电工程中, 也逐渐形成了新型的自动化模式, 取代了传统由人工操作控制的运行模式, 实现了无人值班、智能监控的工作模式。而电气自动化系统的组成, 则主要是依靠计算机技术来完成的, 利用可编程序控制器 (PLC) 与微机继电保护装置、专用智能测控装置等, 才能共同实现 (见图1) 。

由图1可知, 整个电气自动化系统, 均是通过以太网、现场总线等, 连接不同的控制站、智能装置等, 架构出按照一定的分层顺序分布的综合性分工监控电气自动化系统。该开放式的电气自动化系统能够实现良好的功能扩展, 其分层分布结构也可以按照功能差异, 对监控对象实施可靠的配置监控, 具有较强的分散性和灵活性。水电工程电气自动化系统, 主要采用的是冗余配置装备, 显著提高了系统可靠性;在维护技术上, 则采用的是最先进的、便于适时开展升级、能够保证水电工程运行检测、控制和保护的技术。如图1系统结构所示, 人机的接口能力较强, 且便于进行掌控, 在设计、调试和现场运行中都具有良好的优势。

3 电气自动化在水利水电工程中发挥的作用

3.1 监控水利水电工程

在水利水电工程中, 电气自动化技术充当的是水轮发电机枢纽作用, 运用模拟计算公式, 可以实现对水利水电工程的监控, 从而确保发电机组及其相关部件的正常运行, 当检测出发电机组出现故障隐患时, 会发出报警信号, 以提高技术检修人员的实际工作效率, 保证发电机组的安全、稳定运行。水利水电工程中, 所应用的发电机组通常是多种多样的, 因此需要结合水利水电工程实际规模, 设备性能等, 选择是否能够实现自动化运行。

3.2 提高水利工程工作效率

水利水电工程中的综合自动化系统, 能够在保证工程运行可靠性与经济效益的同时, 有效提高工作效率, 从而保证电能质量, 降低工作人员的劳动力, 从而达到减轻其劳动强度的目的, 改善劳动条件与环境, 提高了电源的有效性操作方式。此外, 运用自动化系统, 可以通过合理运用计算机监测技术, 对系统的运行状况实施监督检查, 以消除工程中的安全隐患, 并分析获得电厂的运营状况, 以便在发生事故时, 能够及时发现, 缩短维修时间, 保证电力系统可以尽快恢复正常。自动化系统的应用还可以减少大量的人力资源投入, 从而降低电能的生产成本, 提高了企业的经济效益。

3.3 电气自动化技术提升运行效益

传统人工操作的水电系统中, 常常会由于信息或技术水平的限制, 造成水资源严重浪费, 难以实现绿色生活的环保目标, 而利用电气自动化技术即可有效避免这种问题。电气自动化技术利用计算机, 实施操作控制工作, 从而确保即使处于无人值班的情况, 工程也可以正常运行和工作, 从而提高其工作效率, 降低运行成本。电气自动化系统同时还加强了水电工程的电网系统监测, 通过不断检测控制, 获得各项的有用数据, 尤其是其中有关负荷值的信息, 对于整体水电工程运行来说都具有重要意义。电气自动化系统能够以这些数据信息为依据, 选择最合适的水轮发电机, 在发生故障时通过智能操作启动备用机组, 从时间、经济多方面带来经济效益。

4 电气自动化在水利水电工程中的应用

水利水电工程的自动化通常具有一定复杂性, 其中往往包括多项内容, 且容易受到较多外界因素的影响。在不同规模的水利水电工程中, 所应用的发电站组和设备也存在差异, 都会影响到系统的自动化运行程度。

4.1 水轮发电机组运行智能控制

(1) 应用电气化的同时完成关停机, 实现对发电转调相、调相转发点的管理与控制, 在无人的情况下, 独立完成相关工作; (2) 电气自动化具有智能化特点, 能够调整发电站组, 使其在最经济的情况下稳定运行, 并结合实际情况和系统指令, 自动启动一定数目的机组, 让负荷在运行的机组之间, 保持经济性的分配。由于该系统能够控制发电机组的开和关, 因此可根据负荷要求自动变换机组, 从而将有用功提升至最大, 而将无用功降到最低; (3) 如果出现了工作事故或洪涝灾害, 机组频率降低, 此时该系统可以通过智能化控制, 使备用机组投入工作, 在汛期自动断开某些关键机组。

4.2 监测水轮发电机组及关键设备运行状态

对于可检测发电机组的定子和电子, 其电路的安全也可以检测发电机定子绕组和铁芯中的温度, 确保其是否超过了设定温度。另外, 对发电机组的润滑度、制冷系统监督, 以及机组变速系统的监督等方面, 如果其中之一发生故障, 电气的自动化将果断采取智能化措施, 及时向检测人员发送警讯和紧急呼叫。

4.3 对设备的智能化控制

(1) 对于周围重要设施和设备的智能控制, 其内容包括各种油泵、水泵和空压机等的控制, 一旦出现问题, 保证其他的辅助设备能够快速投入运行, 弥补缺陷。

(2) 对于重要的电气设备 (如变压器、母线及输电线路等) 的控制、检测及保护。

(3) 可以对水工建筑物的实际运行状态进行控制, 监测发电机组是否良好, 对于拦污闸是够存在阻塞问题进行监督管理, 合理控制水位的高低, 同时注意利用该系统保护饮水压力管。

4.4 设备选型及自动化设计

伴随水利水电工程自动化水平不断提高, 水轮发电机组所需要的自动化元件逐渐增多, 其作用也愈加重要。但是, 因为当前的主机配套自动化元件性能尚不稳定, 且存在灵敏度差、精度低等因素, 导致水利水电工程的自动控制出现安全等方面, 受到不同程度影响, 因而需要对设备的选型和自动化进行合理设计。

例如, 轴流转浆式水轮机被广泛地应用于中低水头电站中。由于该水轮机的涡轮叶片为导叶协联行动模式, 能够为电厂创造更多经济效益。然而, 由于工厂实际操作限制, 涡轮头和下游水位化, 厂家所提供的交通参数有很大不同, 联邦曲线机组运行性能差, 无法达到最佳状态。进行机组调试时, 其运行可以在不同的头和上下游水位、手动合作相关导叶, 从而取得良好的联营曲线, 并修改原有的关联曲线, 输入PLC, 实现最佳状态。

5 结语

综上所述, 水利水电工程关系到人们的生活质量, 如果能够在其中合理应用电气自动化技术, 不仅可以提高生活质量, 还能提高电力生产效率。电气自动化作为一项先进技术, 其应用于水利水电工程, 可实现对系统运行情况的实时监督, 及时了解电力企业生产经营状况, 积极推动电气自动化技术的运用, 为水电工程带来更大的工作效益。

参考文献

[1]周艳惠.电气自动化控制系统的设计[J].中国新技术新产品, 2010 (2) :8.

[2]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息, 2010 (6) :64.

水利自动化工程 篇8

关键词：信息自动化技术,水利水电工程,应用

1 信息自动化技术与水利水电工程建设的结合情况

水利水电工程是国民经济的基础, 抓好水利水电工程管理是确保水利水电工程安全和保证工程正常运行、扩大再生产的关键。水利水电工程管理直接关系到工程质量, 因此, 对这样一项庞大的工程实行信息自动化技术管理不仅可以确保工程的质量, 还能促进我国经济发展。另一方面, 信息化是当今世界经济和社会发展的大趋势, 勘测设计行业是信息密集和知识密集型行业, 计算机网络作为勘测设计单位信息化建设的重要组成部分, 是勘测设计技术完成向计算机三维动画技术和CAD技术的转变。将现代信息自动化技术与水利水电工程有机结合在一起, 能够最大程度方便水利水电工程信息自动化管理。目前, 在水利水电工程中得到普遍应用的现代信息自动化技术主要有水 (雨) 情遥测技术、多普勒雷达、GIS技术、GPRS/GSM无线通信、视频监控、远程控制等。

基于GSM的水雨情遥测系统是在浮子水位传感计、翻斗式雨量计的基础上, 设计开发了嵌入式水雨情遥测系统, 该系统采用面向字符传输的控制规程, 对水位、雨量编码生成短信, 利用GSM网络自动传送到远地中心站, 从而实现水、雨情的遥测。系统为洪涝灾害的监测提供水位、雨量的数据信息, 以便于有关部门进行分析处理, 达到科学防灾减灾的目的。

水利项目的一项通信系统一贯有着稳定、安全、快速的基本要求, 近年来依托GPRS网络的全方位覆盖, 推动者远程自动化信息传输技术在水利水电行业的广泛使用。将GPRS/GSM无线数据通信应用于水文监测方面, 通过通信终端嵌入TCP/IP协议, 与RTU接口采用RS-232C标准接口, 与RTU的通信协议采用AT指令, 不但可以方便地传递雨量、水位信息, 而且测试简单方便, 性能稳定, 利于维护。

水电工程中应用较多的当属TGPMS系统。这个系统囊括了13个高效率子系统, 支持各项工程管理业务, 为工程各阶段克服决策服务。TGPMS系统在项目管理领域具有一定程度的通用性和较强的拓展性, 系统可以继承办公室自动化和P3等专业软件。作为一个原型系统, 目前已在新疆的吉林台、贵州的洪家渡、清江水布垭、溪落渡等水利水电工程中得到应用, 而且还跨行业应用于北京城远市政工程、京沪高铁工程等。

2 信息自动化技术在水利水电工程中的应用现状

目前, 水利水电工程的信息自动化系统大都采用二层或是三层系统结构, 第一层是信息采集层, 第二层是信息处理层, 第三层是信息应用层, 水利水电工程建设中的信息自动化技术具有实时性、智能性和资源共享性等显著特点。具体来说, 水利水电信息自动化主要包括水 (雨) 情自动测报系统以及环境量信息采集、水工安全自动检测、常规洪水预报、动库容动态洪水调度、闸门监控系统等, 及时准确地将水位、雨量等情况通过信息传输系统反映在终端系统上, 这样可以便于监管员监管水利情况, 及时发现问题并作出防范、纠正措施。

水利水电工程的信息自动化具体可分为水利工程的信息自动化和水电工程的信息自动化。我国是一个水旱灾害频繁发生的国家, 从一定意义上说, 中华民族五千年的文明史也是一部治水史, 兴水利、除水害历来是治国安邦的大事。随着计算机技术、遥控设施, 感应仪器以及其他电子技术的发展, 在水利管理、防汛自动化方面, 有重点地、逐步实行遥测遥控和遥讯。在工程运行中, 有的采用了计算机技术, 进行数据储存、处理, 选择最优运用方案, 实现经济合理的调度运用。我国水力资源丰富, 可开发的水电容量为3.78亿千瓦, 年发电量可达1.92万亿度。三十多年多来, 已建成水电厂的总装机的容量达2000余万千瓦。随着水电建设事业的发展, 作为水电站不可缺少的自动化工作也迅速发展起来。50年代后期, 我们兼考各国之长, 开始了自己的探索。现在, 单机控制技术和全厂集控技术已比较成熟, 成组调节和水电站自动调频已取得了一些经验, 电站经济运行、水情遥测、洪水预报和水库经济调度也开始了一些科研工作。

3 当今水利水电工程信息自动化管理中存在的问题

3.1 水利水电工程中应用到的信息自动化技术的含金量低

正如软件企业某位负责人所说的那样:应用方给软件公司什么样的价位, 软件公司就给予应用方什么样的服务。由此可见, 水利水电行业对工程信息自动化管理投入资金多少将直接影响到水利水电工程信息自动化的发展速度。在实际建设过程中, 建设方往往会忽略在信息自动化技术方面的资金投入, 或是在建设初期没有规划好, 将大部分资金过多地用在其它地方, 导致最后无法购买较好的自动化管理软件及其相关应用设备。

3.2 专业技术人才紧缺

有好的信息自动化技术和好的软件配置, 没有精通操作的专业人才也是不行的。好的信息操控者和管理者能够及时掌握水利水电相关变动情况, 发现问题并及早处理, 杜绝隐患, 治理好水利水电问题。水利水电工程方面向来不是热门学科专业, 学这方面专业的学生本就很少, 而从事这项工作的人更是少之又少, 精通这方面知识的人简直是凤毛麟角。

4 解决措施

4.1 合理调度资金, 重视信息自动化技术的开发

成本控制对各种建设项目来说都是一个十分重要的环节, 对于水利水电工程建设来说亦是如此。水利资金的性质可从两个方面来看, 一方面资金本身所固有的特性决定了水利资金的经济属性;另一方面水利物品的特殊性和水利资金投资的多元化决定了水利资金的配置属性。在实践中, 水利资金合理配置的目标是使有限的水利资产产生最大的效益, 还有就是为取得预定的效益尽可能少地消耗资金。这就要求管理者在工程早期就科学、合理地分配好每个建设细节所需的资金, 把引进信息自动化技术所需的资金先分配出来, 不要等到后期实践时面临资金短缺的尴尬局面, 而被迫选择一些质量较差的信息自动化管理系统。

4.2 吸引并培养专业技术人才

水利水电工程企业应加强创新型、专业型技术人才的引进和培养工作。要把市场实现程度作为人才激励的重要依据, 按照市场经济规律建立吸引人才、培养和使用人才的新机制。结合自身项目优势特点, 大力引进科技人才, 建立富有创新精神和专业水平高的人才梯队, 运用激励机制, 充分发挥科技人才在科技创新活动中的骨干作用, 做到人尽其用, 才尽其用;同时还要注重自身队伍的再培训, 制定科技人员再教育制度, 加快人才培养和知识更新的节奏, 实行科技人才聘用制, 营造人才奋发向上的良好环境。

5 结语

总而言之, 随着科技的不断进步, 越来越多行业的信息自动化水平逐步提高, 人们逐渐从繁重的体力劳动中解放出来, 水利水电行业也不例外, 应将逐步加大在这方面的投入, 不断更新技术, 完善信息自动化管理。

参考文献

[1]艾怡纯.信息技术在水利水电工程造价管理中的应用[J].湖南水利水电, 2007, (5) :1-2.

水利自动化工程 篇9

1 智慧网发展趋势

1.1 水利智慧网

水利智慧网是利用物联网实现水利信息采集和监控的现代化智能网络。从国家总理的智慧中国到水利部长的智慧水利,无不包含对智慧网前景的赞褒。

物联网是通过传感设备按照约定的协议,把各种网络连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。

在物联网的构架中,包含传感网和互联网2大系统。传感网主要在于信息的采集及近距离的信息传递,互联网主要在于信息的远距离传输。真正实现物联网,做到物物相连,物联网离不开传感网和互联网。智慧网是智能传感器与物联网的结合,采用物联网的传感器实现局地智能组网,长距实时联网。

1.2 对水利自动化发展的影响

自动监测系统是水利自动化的基础,监测和监控是自动监测系统的重要任务,传感、采集和传输数据对智能和组网的要求越来越高。传感网常用的技术有无线射频和传感网络。传感器网内数据的传输和组网通过无线快速实现,无线传感器网络是由大量部署在目标区域内的、具有无线通信与计算能力的数据采集传感器节点,通过自组织方式构成的能根据环境自主完成指定任务的分布式智能化网络系统。这些节点集成有传感器、微处理器和通信模块的微型嵌入式系统,具备数据采集、计算处理和短距离无线通信能力,各节点之间通过某种协议自组成一个无线局域网络,能将采集来的数据融合优化,并沿着一定的路径传送到信息处理中心。因此可将大量节点密集分布在无人值守的监控区域,从而构成能自主完成指定任务的智能自制测控网络系统。无线传感器网络可以协作感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发布给观察者。

传感网采集的数据远距离传输需要移动无线网或互联网联合组网运用。这种组网的方式使得自动监测系统实现了双向宽带的网络传输,使许多无法传感对象的监测成为可能,例如水利现场视频和图片的传输。由于定位和无线自动组网功能,使定位和移动检测成为水利自动化监测的重要手段。按照监测需求的数据加测,连续的在线监控,为实现智能监测监控提供了保证,也为实现数字水文站和无人水文站提供了条件。同时智能组网的快速检测使得非接触检测、自我组网、自动检测、故障修复、远程升级的智能化传感器技术有了飞速发展。

1.3 应用和发展中的问题

由于无线传感网络无线射频距离短,一般为100~300 m,采用2.4 GHz的频率,绕射性能差,组网条件苛刻且范围小,无法运用到测点分布离散的水利自动化监测系统中。尽管已有较长距离的无线传感器产品出现,但其组网和传输的可靠性还需证实。所以目前只是在测点比较集中的灌区自动化和大坝安全监测系统中运用,在局地的山洪灾害预警系统中也有使用。

我国智能传感器发展起步较晚,相关技术的使用也不尽完善。具有自检查、纠错、计算、判断、修复的智能传感器不多,采用物联网相关技术设计的智能传感器更少,不能满足水利自动化智慧网的要求。所以发展适应智慧网的智能传感器任重道远。

2 云计算和云服务发展趋势

2.1 云计算和云服务

云计算和云服务是近年发展最迅速的互联网模式,云服务实现了用户端工作量的全面转移,运行程序的重任不再由本地计算机承担,转而由云服务中的计算机群来完成。这样,对用户端计算机的软硬件要求就降低了,用户端计算机只需运行像网络浏览器一样简单的云服务系统定制的界面软件,其余工作都由云服务系统中的计算机群负责。

水利服务云是以现代通信、计算机网络、微电子与自动化监控、信息处理与多媒体技术为支撑,以服务防汛抗旱、水资源管理、水利工程监控为目的,在“云”系统中构建的统一、开放的综合性应用系统平台,以实现水利信息采集、防汛视频会商、防汛指挥调度、水利工程监控、山洪灾害防治、水资源管理、应急通信等水利业务的综合管理与应用[2]。

2.2 对水利自动化发展的影响

从系统技术层面上,通用的水利业务软件势必是统一平台,统一开发,发放配置。数据集中在“云”里,应用软件从“云”里下载或配置使用,软件功能规范,质量保证,数据共享,个性化功能软件应该是在基本框架里的设计和应用,适当留有特定软件的接口,便于这类软件的开发。服务器和数据库等设在有高级专业人员设计和维护的“云”端。彻底解决了系统各自开发时因开发者水平良莠不齐造成的质量参差不齐的弊端。硬件上只是按照网络浏览器配置,各服务端点只要设置基本的运行平台和功能,其他的配置和软件功能可以从云服务上获得。“云”中软件和硬件的升级,可以使得各服务端点服务的升级,做到了上下同步发展和升级。

从系统管理层面上,系统的数据、软硬件的维护只要在“云”端保证就可以了,各服务端点只要配备简单的计算机及水利业务人员。而以前水利业务和系统维护人员都要配备,系统的完好率还保证不了。为保证人员素质的培训工作在云服务时代也变得简单,可以通过统一教材和授课实现。

由于云计算和云服务的特点,今后系统的开发招标和使用与现在的方式都可能不同。软件功能、升级的开发可以参考苹果公司的开发模式。基本功能采用集中开发,统一发放和配置;辅助功能通过市场化的征集,谁的产品做的好,就采用谁的,并付开发费,发布在“云”端供用户有偿使用。这样的产品有大有小,也许有一天会在网上看到水利云服务产品的发布。

2.3 云服务的基本条件和问题

2.3.1 基本条件

了解了云计算和云服务,及它可能给水利自动化监测系统带来的变化,还需要讨论实现云服务的基本条件。具体如下:1)网络初步形成并且成熟可靠。所有的“云”都是建立在网络的基础上的,如果网络瘫痪了,“云”的一切就无从谈起。2)通信条件具备,可按需求选用。无论是公共的电信、移动或卫星通信,还是自建的无线、有线通信,所有的通信可以按照速率和带宽的需求选用。3)标准统一,规范控制。不管是数据的传输规约,数据库的标识结构还是发布形式和内容,如果不按照统一的规范和标准设计和研制,大家各行其是,必定是一盘散沙,云计算和云服务都是不可能的。4)按照不同的功能,统一平台,统一开发,发放配置,个性设计。功能统一设计,在功能体系中,规定平台,并且要满足跨平台的统一开发和个性化的设计开发。各种功能模块可设置或配置。

2.3.2 解决的问题

满足了基本条件,还需要讨论在云计算和云服务上需要做些什么,解决哪些问题,笔者认为最重要的是要有一个基于智慧水利云计算和云服务的顶层设计。希望在已有水利信息化顶层设计的基础上补充智慧网和云计算、云服务的顶层设计,为基于水利云计算和云服务的水利信息系统“统一技术架构、强化资源整合、促进信息共享、保障良性运行”提供必要的技术与管理依据。构造相对完整的顶层资源共享与业务协同体系结构,为推进信息共享与业务协同的组织管理和实施提供顶层规范、标准产品与依据,保障全国水利信息化科学协调推进[3]。其次,在顶层设计的基础上开展整体解决方案的设计、水利云的设置、标准规范及水利云安全的研究。

云计算和云服务还需重点解决安全问题。随着云服务的推广,网络、数据的安全成为最大的障碍之一,例如数据完整性、机密性、可用性和远程验证,访问的私密性,满足云服务的服务效能,防止服务被滥用,防止攻击者非法获得资源或破坏合法用户[4]。

云服务的另一个问题是如何满足服务对象的个性化要求,满足应急和移动监测的服务需求。

2.3.3 应用实例

我国目前开展的国家水资源管理信息系统采用的架构已有云服务的雏形。监测数据一跳到省(市)、流域,服务器和应用软件统一在上层部署,各层配置使用。设计平台总体集成,设计了开发支撑类通用软件,开发了3层平台(3级通用的门户、统一应用、数据集成支撑软件)。

河海大学近年开展的“基于云计算的防汛防旱信息集成平台的研究”和“水利云平台关键技术研究与应用示范”研究项目,在江苏省淮安市水利局进行了成功的应用示范。“基于云计算的防汛防旱信息集成平台的研究”项目,集成了云管理、云会商、云搜索、云普查和云预报等云服务族和多个遗产系统,构成了多业务处理的交叉平台,展示了“水利云”的智能化、一体化、综合化的特征[5],并获得大禹科技进步一等奖。

3 结语

实际上水利自动化是水利信息化的重要组成部分,水利自动化的智慧网和云计算不可能独立存在,必须与水利信息化的智慧网和云计算同步发展。当然,水利信息化不仅是水利自动化的信息采集与工程监控,还有资源共享服务、综合业务应用,以及运行和保障环境建设等等,文中没有详述。总之,通过水利自动化的智慧网和云计算发展趋势的探讨,可见水利信息化发展趋势的一斑。

摘要：水利自动化是水利信息化的基本系统,从简单分散的结构和技术发展至今已经呈现有序、便利和高速的需求。研究水利自动化的发展趋势,势必涉及到智慧网、云计算和云服务。从系统结构的下层结构研究物联网,上端结构研究云计算和云服务,分析对水利自动化发展的影响,指出这些就是水利自动化及水利信息化发展的趋势。

关键词：智慧网,云服务,智能传感器,水利信息化,水利自动化,发展趋势

参考文献

[1]蒋云钟,冶运涛,王浩.基于物联网理念的流域智能调度技术体系刍议[J].水利信息化,2010(4):1-5.

[2]翟惠云,徐海波.物联网在水资源管理方面的应用技术初探[J].水利信息化,2010(4):6-10.

[3]艾萍,吴礼福,陈子丹.水利信息化顶层设计的基本思路与核心内容分析[J].水利信息化,2010(1):9-13.

[4]梁知音,段镭,韦韬,等.云存储安全技术综述[J].电子技术应用,2013(4):130.

灌区水利信息自动化分析 篇10

1 灌区各级水利调度中心

灌区各级水利调度中心设置于灌区管理局以及下属的各调度总站。水利信息自动化建成后, 替代了以往传统的水利调度手段, 实现了水利调度的“有人值班, 无人值守”[3]。通过设置在调度中心的水费计收系统、水情采集系统、闸门监控系统、视频监控系统以及数据库备份系统, 完成以下操作: (1) 面向灌区用水用户的水费计收; (2) 对渠道水位, 流量以及渠道污泥厚度等的实时监测并显示; (3) 闸门的实时控制; (4) 对重要部位的视频监控; (5) 对各类重要数据的周期备份[4]。

2 现地PLC控制系统

可编程控制器PLC以其逻辑运算复杂、运行可靠、易学易用、抗干扰性强、扩展容易、通信能力强等优点广泛应用于各行业。灌区现地控制系统采用以西门子S7-200PLC为核心的现地PLC控制系统。通过与上位机的通讯以及编写PLC控制程序, 完成对闸门的远程控制, 将该系统固定安装于各支、斗渠的闸房内。使存有控制程序的PLC与启闭机电气控制柜有效连接, 通过设置在调度中心的闸门控制软件对各级闸门进行远程操作。灌区的闸门控制系统是基于各支、斗渠闸前闸后水位差异来实现对闸门开度的调节, 中心值班人员通过上位闸门控制软件发送目标水位, 进而操作闸门动作, 从而实现对各支、斗渠的水量配送, 完成水利调度。水利调度人员也可以通过设置在各闸房内的远程现地转换开关来切换远程操作和现场控制, 从而确保闸门控制的灵活性, 并且可以对特殊情况进行紧急处理[5]。

3 各类水情、水文的采集

通过对各类水情、水文的采集, 完成对水位、渠道流速等的实时监测, 并将采集的数据应用于其他方面。选用适合灌区的压阻式水位传感器、超声波流速仪、超声波污泥厚度仪安装于渠道测井、测流桥等需要监测的部位, 完成对水位、水速等的采集, 从而为闸门自动控制、流量计算、水费计收等做好准备。在需要采集水位信息用于闸门控制的部位, 将水位传感器放置于干、支、斗渠开挖的测井中的测量筒中, 并根据实际情况调节水位传感器零点, 从而实现对各渠系水位的精确测量。水位传感器将模拟信号转换为电流或电压信号传回PLC后, 经架设的通讯光缆传回调度中心实时显示。在只需读取各种测量数据时, 也可通过数传电台或基于GPRS的无线通讯设备进行数据上传, 完成监测要求。由于灌区水质复杂, 选用超声波流速仪以及超声波污泥厚度仪, 可以比较准确地测量和计算渠道流量, 并且为渠道清淤工作提前预警[6]。

4 视频监控系统

实时视频图像监视是当今最新多媒体技术的一个典型应用, 集电视技术、传感技术、自动控制技术、多媒体网络技术、通信技术为一体, 它采用模块化和总线结构, 利用计算机网络有效地组合成功能完备、智能化程度高、综合性强的多媒体视频管理系统, 充分发挥了计算机的功能, 使操作简便灵活。

在条件许可的情况下, 在灌区重要部位设置了视频监控点。由于农业灌溉在灌溉期间需要连续24 h监视, 因而采用红外一体网络摄像机。该摄像机性能优越, 可实现对重要部位的全天候360°监视, 实时视频图像监视, 完成所在安装环境周围的各种活动、监视对象的各种变化情况的图像信息采集。通过实时图像信息, 增加控制中心运行管理人员操作、判断的依据, 实现远程监视和图像数据信息网络共享, 是灌区水量自动远程调度的重要组成部分。将前端摄像机采集的模拟信号通过编解码器数字化处理后, 以数字信号的方式通过架设的专用光缆传回调度中心。由调度中心的视频监控软件选用实时录像功能, 从而将历史现场图像记录下来, 为事故分析提供最祥实的第一手材料。

5 无线及有线通信系统

由于农业灌溉渠系分布广、部分地区人员稀少的特殊性, 灌区根据实际情况, 采用有线通信和无线传输并存的通信方式。灌区通过水位差来调节闸门开度, 最终达到水量调度。经合理设计后, 在这些地方架设光纤进行有线专网传输;在仅需要实时显示各测量数据或自然条件恶劣的地方, 采取通过数传电台或基于GPRS通信技术的RTU通信模块上传数据。通过对数传电台或RTU通信模块上传数据的时间间隔、信号类型的设置, 可以同时上传各类不同数据, 达到经济适用的目的。

6 结语

在灌区的实际工作中, 水利信息自动化的实现遵循开放兼容、技术先进、实时有效、稳定可靠、简单易操作、易扩展和使用成本低的原则, 保证系统很好地完成农业灌溉实时数据采集和远程控制闸门的任务, 从而实现农业水利的现代化。

摘要：对灌区水利信息自动化进行介绍, 包括灌区各级水利调度中心、现地PLC控制系统、各类水情水文的采集、视频监控系统和无线及有线通信系统5方面内容, 以期为灌区水利自动化发展提供参考。

关键词：灌区,水利信息自动化,陕西渭南

参考文献

[1]李军社.实时水情信息传输途径[J].陕西气象, 2007 (6) :43-44.

[2]李笠, 孙永飞.实时水情信息传输与共享网络的研究和设计[J].水利水文自动化, 2000 (3) :8-10.

[3]边党伟.水工闸门自动化监控系统的开发与应用研究[D].兰州:兰州理工大学, 2007.

[4]钱晓峰, 秦霆镐, 陈一民.水闸泵站计算机远程监控系统的研究开发[J].上海建设科技, 2005 (5) :61-63.

[5]尚蔚.基于Java的多形式WEB视频监控系统的设计与实现[D].上海:东华大学, 2010.