1.南京市水利规划设计院股份有限公司 江苏南京 210022；2.南京市六合区水利局 江苏南京 211500
摘要：水利信息自动化及安全化控制系统，涉及自动化信息化控制技术领域，包括服务器、总路由器、管理计算机、工业交换机、机电设备LCU单元和水利信息LCU单元，水利信息控制系统通过多种途径采集与水利相关的信息，工作人员可及时掌握相关信息并根据这些反馈信息，分析问题并对相关设备进行针对性的控制，这些信息同时也被存储至服务器以备用，当出现故障或险情时，警报发出模块会及时作出响应，通过电话、短信或网络的方式将信息反馈至管理人员，进而及时进行调整和控制，避免发生重大安全事故，各种设备和模块之间大部分采用光纤网络连接，信号传输速度快，操作便捷，自动化和信息化程度高，提高了管理效率。
关键词：水利信息自动化安全化；控制系统
一、背景技术
水是一切生命的源泉，是人类生活和生产活动中必不可少的物质。在人类社会的生存和发展中，需要不断地适应、利用、改造和保护水环境。水利事业随着社会生产力的发展而不断发展，并成为人类社会文明和经济发展的重要支柱。
原始社会生产力低下，人类没有改变自然环境的能力。人们逐水草而居，择丘陵而 处，靠渔猎、采集和游牧为生，对自然界的水只能趋利避害，消极适应。进入奴隶社会和封建社会后，随着铁器工具的发展，人们在江河两岸发展农业，建设村庄和城镇，遂产生了防洪、 排涝、灌溉、航运和城镇供水的需要，从而开创和发展了水利事业。
随着社会生产力的不断发展，特别是当今网络技术和自动化技术的飞速发展，水利系统的控制已经变得自动化和智能化，为人类的幸福生活提供了保障，但是，现有的水利 信息控制系统仍然存在一些缺陷，如信号采集不完全，准确度低，反馈速度慢，警报系统响应不及时造成的安全隐患以及整个管理过程不连贯，效率低等，这一系列的问题的存在对水利系统的健康平稳运行都产生了不好的影响，需要改进。
二、技术方案
为了实现上述目的，技术方案为：
水利信息自动化及安全化控制系统，包括服务器、总路由器、管理计算机、工 业交换机、机电设备LCU单元和水利信息LCU单元，总路由器连接至服务器，管理计算机和工业交换机均连接至总路由器，机电设备LCU单元和水利信息LCU单元均连接至工业交换机，总路由器还连接有视频信号模块、区域安全信号模块和设备安全信号模块，管理计算机还连接有警报发出模块。
1、警报发出模块包括用于警报信息通过电话形式发出的电话单元、用于警报信息通过短信形式发出的短信单元和用于警报信息通过网络形式 发出的网络单元。
2、机电设备LCU单元包括机组电讯号单元、仪器电讯号单元、阀门电讯号单元和水轮机电讯号单元。
3、水利信息LCU单元包括压力信息单元、流量信息单元、水位信息单元、温度信息单元、流速信息单元、降水量信息单元和土壤墒情信息单元。
4、视频信号模块包括硬盘录像机和可进行动态图像对比的动态安全系统模块，硬盘录像机用于对设备、环境的情况进行全天24小时不间断监控，并利用动态安全系统模块将图像信号进行对比，找出其中的差异，并进行智能识别，将信息经路由器反馈给管理计算机。
5、区域安全信号模块包括红外探测模块、电子围栏模块和区域检测模块，红外探测模块和电子围栏模块可用于对水利系统的周边环境进行实时监测，保证及时发现可疑情况，区域检测模块用于对重点区域进行高强度、高精度监测。
6、设备安全信号模块包括位移报警模块、开动报警模块和断电报警模块。
7、服务器具体为工业服务器和数据服务器。
8、管理计算机与警报发出模块的连接方式具体为光纤网络、无线网络中的任意一个或其组合。
三、附图说明
图1 水利信息自动化及安全化控制系统的原理框图
图2 水利信息自动化及安全化控制系统中水利信息LCU单元和机电设备LCU单元的原理框图
其中，1—服务器，2—总路由器，3—管理计算机，4—工业交换机，5—机电设备LCU 单元，51—机组电讯号单元，52—仪器电讯号单元，53—阀门电讯号单元，54—水轮机电讯号单元，6—水利信息LCU单元，61—压力信息单元，62—流量信息单元，63—水位信息单元， 64—温度信息单元，65—流速信息单元，66—降水量信息单元，67—土壤墒情信息单元，7— 视频信号模块，71—硬盘录像机，72—动态安全系统模块，8—区域安全信号模块，81—红外探测模块，82—电子围栏模块，83—区域检测模块，9—设备安全信号模块，91—位移报警模 块，92—开动报警模块，93—断电报警模块，10—警报发出模块，101—电话单元，102—短信单元，103—网络单元。
四、有益效果
水利信息控制系统通过多种途径采集与水利相关的信息并通过工业交换机经总路由器将信号传送给管理计算机和服务器，帮助工作人员及时掌握相关信息并根据这些反馈信息，分析问题并对相关设备进行针对性的控制，这些信息同时也被存储至服务器以备用，当出现故障或险情时，警报发出模块会及时作出响应，通过电话、短信或网络的方式将信息反馈至管理人员，进而及时进行调整和控制，避免发生重大安全事故，各种设备和模块之间大部分采用光纤网络连接，信号传输速度快，操作便捷，自动化和信息化程度高，提高了管理效率。
论文作者:魏肸1,杨宏丰2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期
论文发表时间:2019/8/27
标签：模块论文; 单元论文; 信息论文; 水利论文; 警报论文; 控制系统论文; 信号论文; 《建筑学研究前沿》2019年9期论文;