摘要:我国是世界人口第一大国,农业生产在我国占有举足轻重的地位,其中水利灌溉是农业正常生产的重要保障。在国外,灌区管理部门通过使用现代信息化技术对水利信息进行收集、处理等从而实现了对于水利信息的实时把控,并根据需要通过远程操控对水利资源实行调度。本文主要对大型灌区水利信息自动化建设进行了阐述,以供参考。
关键词:灌区水利信息;自动化建设;注意事项
灌区水利信息化的建设工作对于加强农业灌区的管理工作有着积极的推动作用水资源是生命之源在农业的建设过程中起着举足轻重的作用并且我国是一个水资源总量较多单人均水资源占有率仅为世界四分之一的国家。在灌区进行水利资源信息化建设通过使用现代计算机技术和通讯技术将对灌区各地的水利信息实时的传送到主控机房进行处理从而在主控机房就可对灌区的整体水利信息有一个整体的把控并根据需要通过远程控制的方式对灌区的各级泵站、闸门进行控制从而完成整个灌区水利资源的调配灌区水利资源信息控制是自动进行控制的从而实现了灌区的各级泵站、闸门的无人值守相对于原来的需要人员进行值守作业解放了大量的人力资源。
1.灌区水利信息化系统建设的目的、意义和目标
1.1水利信息化系统建设的目的和意义
灌区作为大型的自流水灌区,要想能够实时准确的掌握这个区域河源的水情,保证灌区水利管理的信息化,提高水资源的合理配置,实现科学化的对流域的有效治理,灌区内水资源调度的实施利用就显得更为重要和关键。
1.2水利信息化
灌区水利信息化系统建设,实际上是在利用水利科技信息化的发展,对流域生态的水资源优化,做合理的配置及有效治理,充分发挥灌区水资源的作用,集信息采集和传输处理提供调度运行决策支持,建设优化调度与自动监控于一体,建成一个瞄准国内领先技术水平的远大目标,成为社会经济可持续发展的重要支撑。
2018年2月水利部印发《加快推进新时代水利现代化的指导意见》水规计[2018]39号)进一步明确,以大力实施国家节水行动、加快推进水利基础设施现代化、提升水利管理现代化水平、全方位推进智慧水利建设等为重要举措,加快推进新时代水利现代化。加强工程建设与管理,抓好在建工程建设,强化全过程监管;运用现代管理理念和技术,借鉴先进经验,全面提升水利管理精准化、高效化、智能化水平,加快推进水利管理现代化;优化水利工程运行调度,加强水情测报、通信预警和远程控制系统建设,提高水利工程管理信息化、自动化水平:加快推进智慧水利建设,大幅提升水利信息化水平,大幅提升水利智慧化管理和服务水平。为贯彻落实十九大会议精神及国家水利现代化建设部署,在新建百色水库灌区配套建设灌区信息化系统是建设现代化大型灌区的需要,是推进水利现代化、提升水利建设和管理水平的需要。
2.大型灌区信息化的现状
2.1信息采集点少
由于信息采集点少,不能及时准确地获得水流的各项特征指标和灌区灌溉管理所需的其他信息,使得用水调度大多凭经验进行,大多数灌区不能动态制定用水计划,无法适应水情、作物种植结构等的变化,不可避免地造成一些无效放水。
2.2传输手段单一
目前,大多数灌区的信息传输手段限于传输模拟信号的电话线,监测的水情、墒情和作物长势等信息只能通过电话或整编后的纸质媒介进行传输,时效性差,难以满足实时调水的需求。
2.3信息化意识不够
一项新技术的推广应用,必须伴随着人们观念的改变和对新技术的掌握。灌区要实现信息化,必须从提高灌区管理人员的信息化意识和技术水平入手,使灌区有信息化的迫切要求,并能够很好地使用信息化系统,对信息化系统能够进行必要的管理和维护。只有这样,才能使得信息化建设落在实处,对实际工作发挥其应有的作用。
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3.大型灌区信息化建设
3.1搭建统一的管理监控平台
基于GIS 技术和数据库管理技术,以百度地图为基础,叠加百色水库灌区所有水系、建筑物、全区重要水利工程,建立灌区水利建设空间数据库,录入中沟级以上灌排沟渠、桥涵闸站等配套建筑物的工程属性数据,建立灌区地理信息管理体系,并将闸门自动控制系统和视频监控系统进行集成,在一张图上集中显示现状实时信息和视频监控画面,实现同一平台集中综合管理,全面提高系统效率。
3.2优化供水调度方案
供水调度是灌区实施计划供(用)水的重要环节,优化调度则是实施灌区水资源合理配置和利用的关键。该系统充分利用计算机的数据高速处理能力,通过人机对话,反复调用系统中的数据、方法、模型,模拟灌区的生产过程,拟定各种调水供水方案。结合灌溉实际状况,依据灌区供水总量、需水总量、供需平衡等相关数据,进一步优化调整调度方案,实现渠系自动化远程控制,提高水资源利用率,节约用水。
灌区水资源供需分析与配置模型,按照灌区设计的水资源供需平衡原则结合来水预报、实时灌溉需水预报成果、城乡生活用水计划、各水源现地水情测报数据,采取“预报、决策、实施、再预报、再决策、再实施”的动态方式进行模型计算,生成各水源实时优化供水方案。
3.3实现主要闸门远程监控
对灌区主要渠系上的闸门建立自动监测控制站和视频监视系统,实现远程精准控制,提升调水时效。
①闸门自动控制。对灌区干支渠主要闸门进行改造,增设逻辑控制部分(PLC)、执行部分(电机保护器、相序保护器、过载保护器、交流接触器、闸位计、电压变送器、电流变送器等)和通信部分(以太网接口、RS485 接口等)等三部分设备,组成了一套工业级高可靠的闸门自动化控制系统。闸门可以进行手动、自动、远程多种控制,实现闸门的灵活调度。
②实时显示。由各种传感器、上下游水位计、视频摄像头组成每座闸门监测系统,通过视频摄像头实时显示闸门现场启闭情况,同时通过各种传感器检测显示上下游水位、闸门开启高度、设备运行状态等参数,同时在灌区总控制平台模拟闸门运行的实时动画,使得操作更简单,更准确。
③及时保护。当由于闸门底部淤泥或杂物、上下水位差不同、机械及电气等原因造成闸门启闭故障时,立即切断电机电源,并向值守工作人员发出告警信号,保证设备安全。
3.4建立集中管理调度中心
在灌区管理所设立管理调度中心,采取大屏幕集中显示,集数据采集与处理、自动化运行监视和事故报警、视频监视系统为一体,能在各种情况下准确、可靠、迅速地做出反应,达到实时监控、合理控制的目的。发生紧急事件时,主系统能够根据预案向各个子系统及设备发出告警信号,采取相应的应急动作,确保灌区建筑物及渠道工程安全运行,提高水量调度的时效性,提高水资源利用效益和灌区灌溉效益。
3.5信息化平台移动服务
灌区信息化平台移动服务系统建设主要包括灌区移动APP建设以及灌区微信公众平台建设,其中灌区移动APP主要针对灌区建设人员、灌区运行管理人员以及上级主管部门,百色灌区微信公众号主要针对灌区农户等社会公众。系统建设结合灌区建设管理、移民征地、运维管理、监测信息服务以及水费计收等主要业务,充分考虑移动服务系统必须具备高效性、便捷性等特征,以各项业务中信息实时查询展示、信息采集上传以及日常办公为重点,分项开展系统建设工作移动App主要针对灌区建设人员、灌区管理人员以及上级主管部门,包括监测信息服务、工程建设服务、配水管理、工情巡检、移民征地等功能模块。移动APP开发主要以融合现有PC端系统功能为主,但同时也具备手机GPS定位、手机照相、视颓拍摄、指纹登录等功能,因此本次开发充分结合Native App以及Web App两种开发模式的优势,采用HybridApp模式,即基于Hybrid SDK完成应用开发。
参考文献:
[1]胡和平. 灌区信息化建设[M]. 北京:中国水利水电出版社. 2004.
[2]陈金水.“大型灌区信息化建设战略研究”学术报告[R].南京:河海大学 . 2003,10.
[3]王昕,李慧丽,王薇,朱军.山东省引黄灌区现代化建设技术集成与示范[J].地下水,2015,(4).
[4]解建仓,张永进.面向水利信息化的中间件技术及其支持服务平台[J].中国水利,2005(5).
[5]杨东.石羊河流域节水型社会建设模式探讨[J].中国水利,2005(13).
论文作者:农东妹
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/16
标签:灌区论文; 水利论文; 闸门论文; 水资源论文; 系统论文; 实时论文; 信息论文; 《基层建设》2019年第17期论文;