水情信息处理的自动化技术分析论文_罗英

内江水文水资源勘测局长宁水文站

摘要:我国幅员辽阔,南北气候相差很大,地质条件复杂,水源的分布差别也很大,有的地方干旱少雨,有的地方洪涝灾害严重,因此,我国对水利建设一直都非常重视,尤其是近几年,经济的发展,水利工程建设也飞速的发展起来。在水利工程中,水情信息化技术对于水利信息的管理具有非常重要的作用。本文主要讲述了水情信息系统的构成以及水情信息系统维护管理,简单分析水情信息系统的发展,以供大家参考。

关键词:水情信息系统;自动化技术;分析

一、前 言

我国近年来科技水平的不断发展和进步,信息技术在各行各业都得到了大力发展,信息技术在水利行业中也得到广泛的应用,促进了该行业的迅速发展。水情信息化建设大大提高了防洪抗旱的能力和水资源的管理水平。

二、水情信息包括的内容

水情信息包括:雨量、水位、流量、蒸发量、含沙量、降雪量、水温等;目前水情的遥测参量限于雨量、水位。其他参量必要时可通过人工置数或换算获得,其原因多出于传感器方面的限制。水情自动测报系统分三部分,即遥测站点自动数据采集系统、中心站数据接收服务器、终端防洪预报调度平台。

三、水情信息系统的主要构成

3.1水情自动测报数据、通信及其网络系统

数据采集有两部分:雨量传感器和水位传感器。一是雨量传感器采用翻斗式雨量计。它由集水漏斗、翻斗和轴承等机械部分及磁钢和舌簧管等电器部分组成。二是降水经过进水漏斗流入翻斗,当水量达到定值后,引起盛水一端翻斗翻转,并由磁钢磁吸合(或释放)舌簧管产生一个电信号。接着由翻斗盛水作下一次计量翻转。三是水位传感器。水位传感器的种类很多,目前我国比较常用的是气泡式水位计。

气泡式水位计的测量精度比较高,有着免气瓶,免测井,免维护,抗振动,寿命长等特点,特别适用于流动的水体、大中小型的河流、水库,水体被严重的污染以及腐蚀性比较强的工业废水等等。气泡式水位计的安装比较简单,操作比较灵活,维护比较方便,运行比较稳定,是遥测系统中的水位监测,尤其是对那些水位观测点没有办法建井或者建井的需要投入的资金比较大的地区是最理想的水位监测仪器。

气泡水位计主要有两种采集模式:1、定时采集:根据设置的间隔时间,每隔一段时间自动进行采集;2、指令控制采集:上位机使用控制指令控制设备进行采集。

3.2信息发送系统

由以下几个主要部件组成:一是单片机测控系统。完成对水情信号的采集、预处理和发送功能;二是通信机部分。利用移动公司网络,采用短信的形式完成水情信号的接收与发送功能;三是供电部分(包括太阳能电池和蓄电池组等)。供给各组件电能.

3.3中心站数据接收服务器

服务器设在省水利厅,主要完成全省各遥测站水情信息的接收处理,并建立数据库,实现资源共享。因为现在公用通信网络比较发达,所以把服务器和网通公司公网对接,利用有线公网和无线GPS实现水情数据通信。

3.4洪水预报调度

遥测水情数据的最终目的是依据遥测水情信息作出洪水预报,采集到的水情信息在此进行最后的处理、存储,从而做出洪水预报和防洪调度决策。其具体功能包括:

(1)对实时的数据进行接收,加注时间存入水文数据库。

(2)进行水文数据操作,实现数据检查、查询、统计功能。

(3)根据校准测定好的水文模型对流域内的产流和汇流以及洪水演进计算,及时的对预报成果进行修正,并且及时发布水文预报。

(4)根据水库泄洪闸的情况来提供优化调度的方案。

(5)进行水文数据的报表输出,实现数据检查、查询、统计、显示和打印功能。

四、水情信息系统的维护和管理

在防汛工作中,水情信息自动采集传输系统有着很大的优势,现在已经成为我国防汛指挥系统一项非常重要的组成部分。所以,水情信息自动采集传输系统平时的维护管理工作在我国水情工作中越发显得重要。我们根据工作的布置进行分工,水情信息系统的日常管理与维护工作一般分为以下三个方面:

4.1基层测站

在基层测站,管理人员要定期的对水位数值和人工水位进行全面系统的核对比较,如果两者的水位值之间相差超过规定范围的时候,我们通常以人工观测作为标准,对自动观测报道设备的水位数值进行校正。在下雨的时候吗,基层测站的维护人员要和委托站的看守员及时联系,取得人工观测雨量的数据,对系统的日雨量和人工观测的日雨量的进行核对。如果人工观测结果和水情自动信息采集传输系统所得的雨量值差别过大超出一定范围的时候,我们一般是按照维护手册内容,对设备进行维护检查,并把检查的结果做好记录。

4.2委托的观测站

在委托的观测站中,观测员的日常工作就是对观测的场地进行管理,防止闲杂人等进入观测现场,防止观测场地的设备被人为破坏。要保持观测场地的卫生清洁,排除观测场地的积水。每月的月初都要对户外的设备进行维护检查,对雨量计、承雨器里面的杂物进行清理,太阳能板表面的污垢清理干净,检查各线缆之间的连接情况。还要依据天气情况,及时做好降雨来临前后的人工观测记录,有储水瓶的,还要在做好记录之后及时的把水清除。

4.3水情中心

水情中心主要是建立健全了完整的设备技术系统信息资料档案。主要有设备技术说明书,系统设计报告,设备安装调式的报告,设备试验验收的报告,设备运行的报告,设备运行的记录,设备的日常维护与设备检修记录以及设备的档案。还要依据系统实际的情况,建立健全系统的运行管理操作规范与操作流程。

工作人员要定期的对水情信息自动采集传输系统进行检查,主要检查的是数据传输系统,报文存储系统以及服务器等这些硬件运行的状况,主要包括:系统供电、异常数据信息、网络畅通率等内容。对检查的结果要严格的按照规矩进行逐笔记录,如果在比较大的雨水情期间一定要加大检查频率。根据这些记录,统计出系统的可用率、正确率(与人工报数据比测)等,为系统维护和升级提供参考依据。同时系统管理员定期提交系统运行总结报告,客观全面的反映系统一段时间内的运行情况。主要包括:(1)系统通信的情况。(2)信息中心的运行与维护情况。(3)自动测报站运行与维护情况。(4)系统升级改造。(5)系统故障与处理情况。(6)数据精度的分析。(7)数据合理性的分析。(8)系统问题与处理意见。等等通过总结和分析比较,做到对系统运行状况及时的掌控,问题与隐患做到及时的发现及时的解决,来保证系统能够安全可靠的运行。

五、水情信息系统的发展方向

随着卫星通信的新发展,建立自己区域内的气象卫星云图接收系统,接收中央气象台及国外一些气象中心发布的气象资料,并把它纳入水情自动测报综合管理范畴。卫星云图对雨情预报提供了重要的辅助资料,可以了解气象(包括雨情)的动态变化,从而增大洪水预报的预见期,对防洪工作非常有利。水利信息化对于建立包括节水型农业、节水型工业在内的节水型社会,推进城市化进程,提高资源共享,促进国民经济协调发展具有十分重要的现实意义和长远的历史意义。水利信息化建设的基础设施是一个全国性的网络工程,其关键技术有:远程自动化控制、数值模拟、GIS和遥感技术、数据库技术、通讯和计算机网络技术、人工智能管理等等。

六、结束语

综上所述,随着科技水平不断的发展,我国的水情信息系统也会变得越来越科学,信息技术在水利行业必将发挥更大的作用,大大提高了我国防洪抗涝的水平,保障了人们生命财产的安全。

参考文献:

[1]李钟勇,郑建国 水情信息自动采集、处理与传输系统[J].自然科学版,2014,12(11):97-102

[2]黄云丽,王晓倩 浅谈水文遥测通信设备的维护管理[J].水利水文自动化,2014,10(10):76-79

[3]赵慧明,周文清 简述水文自动测报系统新技术及应用[J].水利科技与经济,2013,23(12):112-115

论文作者:罗英

论文发表刊物:《基层建设》2015年29期

论文发表时间:2016/9/19

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