金巧观
上海市松江区水利工程管理所 中国上海 201620
摘要：快速的经济发展，人民对生活质量要求的不断提高，要求松江建立完整的防汛体系，以保障社会发展成果及人民生命财产安全。要建立完整的防汛体系，首先必须对防汛基础设施（包括：台风及雨量监测设备、河道水闸、排水泵站等）建立自动化控制系统，实现集中监测和控制，能够及时了解松江雨情和水闸泵站等运行工况，提高防汛排涝决策的准确性和科学性，提高防汛快速反应能力。水闸与泵站属于起着巨大防洪作用的水利设施，在计算机技术与网络通信技术迅猛发展的今天，水闸泵站也逐步形成了信息自动化管理模式。水闸泵站的自动监测系统在其建设与应用方面具有着极高的影响力，对提升水闸泵站的管理起着非常重要的作用，使水利工程在水资源管理方面实现了现代化模式。
关键词：水闸泵站；自动监测系统；建设与应用
引言：
松江区，位于上海西南，黄浦江上游，东与闵行区、奉贤区为邻，南、西南与金山区交界，西、北与青浦区接壤。区境南北长约24千米，东西宽约25千米。
上海特定的区位、地理、气象和水文条件决定其易受洪、涝、潮和台风侵袭。近年来，上海市暴雨灾害频繁，尤其在2013年强台风“菲特”期间，“风、暴、潮、洪”四碰头，给上海市防汛工作造成巨大压力。强降雨造成大量路段积水，为人民生命、生活造成严重影响。松江东部工业区江田路测站过程雨量达395.4毫米，其中24小时雨量达319.5毫米，均为全市之首，分别超历史纪录77.9毫米和15毫米（1963年9月12日至14日雨量317.5毫米，其中24小时雨量为304.5毫米）。黄浦江米市渡最高潮位达4.61米，超历史纪录0.23米（2005年8月7日为4.38米）。
在自动化控制技术不断被使用的过程中，水闸泵站的自动监测系统在近阶段的防汛除涝中得到了广泛的应用，因此在本文中，我们将针对水闸泵站自动监测系统的建设与应用进行分析讨论。
1.水闸泵站在自动监测系统建设方面的具体内容
水闸泵站自动监测系统分为4个方面，即水闸泵站综合服务信息平台、水闸泵站管理系统移动端APP、水闸泵站远程控制子系统、水闸视频监控子系统。对水闸泵站实施自动监测系统建设的主要目的是能够对该地区范围内的水闸泵站进行有效监控，包括内外河的水位、闸门开度、泵机状态、供电状态、最高/最低运行水位、站点状态等信息，最重要的是能够进行远程操控，系统建设的具体内容包括：
1.1水闸泵站的现场监测点
现场监测就是在传感器的帮助下实现对水闸泵站内外河水位、闸门开度、泵机状态、供电状态、最高/最低运行水位、以及水闸泵站的工作状态进行统计，在上层通讯设施的协助下将传感装置感应到的相关数据导向监测中心，同时能够将监测到的数据与设定报警值相比对，一旦超出设定报警值将立即触发一个报警事件到管理员手机上，并且能根据已经设定的方案自动操作。现场监测点的主要仪器包括闸门开度仪、水泵保护传感器以及超声波液位计等不同类型的传感装置，相关的控制模块、储存模块、微型处理器、数据采集器、数据通信模块等起到一定的辅助作用，建设的重点主要就是对初期所有的模组及传感器实施安装与调试。
1.2网络通信系统
网络通信系统对达到远程自动化控制的目的起着极其重要的作用，基本上都是使用 CDMA或GPRS无线数字网络通信制式，同时在RS-485总线的辅助之下使传感装置和监测的终端彼此相接，以此组建出现场监测系统。现场中获取到的模拟量、开关量、继电保护以及报警信号等在无线通信模块的帮助下导入监测与控制中心，有一些水闸泵站在其自动监测系统内部加设了多层级的监测中心点，这样做的目的是使其产生作用的范围更大，控制及调度的动作更具有复杂性。
1.3区域范围内设置水闸泵站的监测中心
控制中心对水闸泵站自动监测系统具有主导性作用，其中包括数据储存系统、主控制室的计算机群组以及服务器等。监测中起到对监测数据进行储存、处理和显示的作用，通过绘制大量数据曲线与生成报表等，使相关的工作人员在研究并实时监控对应的数据情况下达到预报险情的目的，并且可以在控制中心的协助下对水站泵站进行远程的操控。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.水闸泵站中自动监测系统的具体应用方式
2.1防汛与引清调水
在水闸泵站的自动监测系统作用下，不但可以使河水的水位以及水闸泵站等得到有效的控制与监测，而且在突发的情况之下还可以起到对抗灾减灾进行指挥与调度的作用。在监测点反馈出的数据协助下，可以准确分析出该区域范围内每个地方的汛情，以此对每一个闸站进行及时地指挥调度。此外水闸泵站的自动监测系统在设定方面不但可以使区域范围内的水情得以实时的监测，同时还可以在远程的自动监测帮助下达到综合调水的效果，在实时控制闸门开启与关闭的同时使水流得到有效的调节控制，起到优化水环境以及引水浇灌等作用。并通过对多年以来河流数据的分析，与水利数学模型有效结合制定出合理的引清调度方案。
2.2提高行业内的管理水平
水闸泵站中的自动监测系统在建成之后对促进区域范围内水环境的调节和控制起到关键性作用，在很大程度上提高了水闸泵站的现代化管理水平。此外，在使用了计算机技术后，记载的原始数据也变得更具高效性和准确性，对每一个监测点搜集到的数据实施分类并加以分析，为水闸泵站的有效管理和相关的考核提供了依据。水闸泵站的自动监测系统的建成，在很大程度上使原有的调水和各类水闸管理的方法得到了改进，降低了人力方面的耗费程度，提高了水闸泵站的管理效率，有效提升了行业内部管理的水平。自动监测系统还推动了现代化调水的发展进度，使河道水闸泵站相关管理部门在社会中更具影响力。
2.3对水资源的调度
水闸泵站的自动监测系统基本上涉及到了区域范围内的全部水资源，在对诸多现场监测点进行布设和对GIS地理信息系统等进行架设之后，使水体的流向得到了有效的监控。在对所有现场监测点的数据进行反馈之后，达到了对泵站水闸的运行状况以及河水的水位等进行监测的目的，有效改善了水资源的现代化调度工作，使水资源能够得以充分地利用。
2.4水务的规划与信息化管理
水闸泵站中自动监测系统的建成，可以通过其监控中心随时掌握河道主干道和支流的具体情况，在计算技术的辅助下使水情和河流信息等多方面因素得以有效处理，很大程度上提高了水务的信息化管理水平。
3.水闸泵站中自动监测系统起到的主要作用
水闸泵站中自动监测系统的建设具有一定的经济作用、社会作用和生态作用等多种影响，其产生的作用基本上包括以下几点：
3.1优化水环境
水闸泵站的自动监测系统建设使水资源的调度更具有科学性，很大程度的增强了区域范围内抵御自然灾害发生的能力。系统在建成之后，会对地区内部所有的水闸、水资源信息以及河网水文等实施合理调度与有效监测，使区域范围内的大部分河流干道得以定向且有序的流动，提高了河网水体变化的频率，很大程度上提升了河道水体的水质质量，在降低河道淤积方面起到了一定的作用，在优化了水环境的同时使区域内的居民在饮水及浇灌农田等方面得到了满足，有效降低了环境工程的资金投入。
3.2保障区域经济发展
对于区域经济的稳定发展来说，治理水患对经济社会发展有着重要的保障作用。在将水闸泵站自动监测系统引进之后，在很大程度上降低了区域范围内水患的威胁性，最大程度减轻灾害损失，为经济社会发展保驾护航，有力地保障了区域经济的发展。
3.3加强信息资源的整合
水闸泵站中自动监测系统的建成不仅加快了对区域范围内水资源进行控制的信息化发展进度，同时还促使其他的辅助办公与管理系统得以开发，比如办公的自动化、行政管理的信息化、抗灾的辅助指挥系统等，加强了区域范围内信息资源的整合利用。
4.结束语
水闸泵站自动监测系统在很大程度增强了区域范围内水闸泵站的管理能力，在运用了计算机技术与自动化控制技术后，有效降低了人力资源的投入，提高了水闸泵站的现代化管理水平，总而言之，水闸泵站自动监测系统的建设与应用对水利系统的建设方面具有重大意义。
参考文献：
[1]黄勇.水务信息化及水闸泵站自动监测系统应用的探讨[A].2014.
[2]石爱平，刘宝民.水闸泵站自动监测系统的设计[J].滨州学院学报，2008，24（3）
[3]李珍明.上海市水闸泵站自动监测系统应用浅析[J].城市道桥与防洪，2007，（4）
论文作者:金巧观
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/30
标签：水闸论文; 泵站论文; 监测系统论文; 范围内论文; 作用论文; 水资源论文; 区域论文; 《防护工程》2018年第8期论文;