水库灌区自动化调度监测系统应用
数字孪生灌区精细化水量调控关键技术研究与应用

http://www.renminzhujiang.cnDOI:10 3969/j issn 1001 9235 2024 04 005第45卷第4期人民珠江 2024年4月 PEARLRIVER基金项目:国家重点研发计划(2022YFC3202204)收稿日期:2023-07-24作者简介:罗朝林(1983—),男,硕士,高级工程师,主要从事水利信息化、智慧水利等工作。
E-mail:273906682@qq.com通信作者:孟庆魁(1995—),男,硕士,工程师,主要从事水利信息化、智慧水利等工作。
E-mail:18392525272@163.com罗朝林,孟庆魁,陈武奋,等.数字孪生灌区精细化水量调控关键技术研究与应用[J].人民珠江,2024,45(4):33-39.数字孪生灌区精细化水量调控关键技术研究与应用罗朝林,孟庆魁 ,陈武奋,张 波(珠江水利委员会珠江水利科学研究院,广东 广州 510611)摘要:为提高中国水资源利用效率,推动灌区精细化管理,基于目前灌区发展现状,提出了数字孪生灌区精细化管理框架,并分别对灌区可供水量预测、作物需水预测、灌区渠道水量优化配置以及测控一体化闸门的关键技术进行了研究,并构建了一套数字孪生灌区“四预”平台,通过“多要素立体感知”“全周期需水预报”“旱涝风险靶向预警”“水资源全过程预演”“防灾减灾科学预案”5条路径,实现灌区全方位、智慧化、科学化的管理。
数字孪生灌区“四预”平台部分功能已在广州市流溪河灌区成功应用。
数字孪生灌区全过程精细化水量调控关键技术通过对“供水-需水-配水-调水”全过程的水量调配,实现了水资源优化配置,提高了水资源利用效率,对数字孪生灌区的推广与应用具有指导意义。
关键词:数字孪生灌区;精细化;“四预”;流溪河灌区中图分类号:S275 文献标识码:A 文章编号:1001 9235(2024)04 0033 07ResearchandApplicationofKeyTechnologiesforRefinedWaterControlinDigitalTwinIrrigationAreasLUOZhaolin牞MENGQingkui牞CHENWufen牞ZHANGBo牗PearlRiverWaterResourcesResearchInstituteofPearlRiverWaterResourcesCommission牞Guangzhou510611牞China牘Abstract牶ToimprovetheefficiencyofwaterresourceutilizationinChinaandpromoterefinedmanagementofirrigationareas牞thispaperproposesarefinedmanagementframeworkfordigitaltwinirrigationareasbasedonthecurrentdevelopmentofirrigationareas.Meanwhile牞itstudiesthekeytechnologiesofwatersupplypredictioninirrigationareas牞cropwaterdemandprediction牞optimalwatervolumeallocationinirrigationareas牞andintegratedmeasurementandcontrolgates.Asetof FEDE platformsfordigitaltwinirrigationareashavebeenconstructed牞andfivepathsof multi factorthree dimensionalperception 牞 full cyclewaterdemandforecasting 牞 targetedwarningofdroughtandfloodrisks 牞 full processrehearsalofwaterresources 牞and scientificplansfordisasterpreventionandreduction areadopted.Asaresult牞comprehensive牞intelligent牞andscientificmanagementofirrigationareasisrealized.Additionally牞somefunctionsofthe FEDE platformofdigitaltwinirrigationareashavebeensuccessfullyappliedtotheLiuxiRiverirrigationarea牞Guangzhou.Thekeytechnologyofprecisewatervolumecontrolthroughouttheentireprocessofdigitaltwinirrigationareasachievesoptimalwaterresourceallocationandimproveswaterresourceutilizationefficiencybyrealizingwatervolumeallocationthroughouttheentire watersupply waterdemand waterdistribution watertransfer process.Thishasaguidingsignificanceforthepromotionandapplicationofdigitaltwinirrigationareas.Keywords牶digitaltwinirrigationarea牷refined牷 FEDE 牷LiuxiRiverirrigationarea人民珠江2024年2022年,农业用水总量为3781.3亿m3,占用水总量的63.0%,为保障粮食安全,需更加合理地进行农业水资源配置,并提高农业水资源利用效率[1-3]。
渔洞水库大坝安全监测自动化系统的实施

渔洞水库大坝安全监测自动化系统的实施张忠举;周柏兵;周克明;赵阳【摘要】通过对渔洞水库大坝安全监测自动化系统的实施,设计等,大坝安全监测自动化的安装,对大坝监测自动化的下个工程具有借鉴的作用.【期刊名称】《四川职业技术学院学报》【年(卷),期】2018(028)003【总页数】6页(P163-168)【关键词】渔洞水库大坝;安全监测;自动化系统【作者】张忠举;周柏兵;周克明;赵阳【作者单位】水利部南京水利水文自动化研究所,南京210005;江苏南水科技有限公司,南京210012;水利部南京水利水文自动化研究所,南京210005;江苏南水科技有限公司,南京210012;水利部南京水利水文自动化研究所,南京210005;江苏南水科技有限公司,南京210012;水利部南京水利水文自动化研究所,南京210005;江苏南水科技有限公司,南京210012【正文语种】中文【中图分类】TP291.概述渔洞水库大坝为砼细骨料砌石重力坝,从1958年、1973年两度上马到第三次上马,渔洞水库工程建设前后经历了34年。
最大坝高87m,坝顶长225.5m,坝轴线方位角北东30°59′。
大坝共分为十个坝段,第一坝段长21m,第五坝段(溢流坝段)长24m,第十坝段长 26.5m,其余7个坝段长均22m,坝顶宽12m。
渔洞水库曾建设过大坝人工监测点,监测手段较为落后,为改善渔洞水库大坝安全监测手段落后的状况,及时掌握渔洞水库大坝的运行变化情况,确保水库安全运行。
根据《水库大坝安全管理条例》、《混凝土坝安全监测技术规范》等要求,通过到渔洞水库进行调研,与水库大坝安全监测人员进行沟通,深入分析灌区对大坝安全的监测需求,从大坝安全实际需要出发,结合过去大坝安全监测建设内容,确定必要的监测项目,积极引进国内外先进的技术和设备,建立大坝自动监测系统,完善大坝管理水平,保障大坝安全运行。
2 变形监测2.1 坝顶水平、垂直位移监测目前坝顶布置一条视准线,每个坝段一个观测综合标点,共10个测点,在左右岸灌浆平洞内各设一个工作基点及一个校核点。
清水坝灌区梯级泵站联合控制与调度系统的研究与探讨

水位 ( 一级站 出水位及 二级站 、 三级 站进 出水 池水 位 ) 的合理调 配。 清水坝两级泵站的优化调度 目标是 给定 日平均流量 的条件下能耗 最小 , 使水泵处于在高效工作段 , 以二级站、 三级 站的调水流量确定 合理 的开机 台数 , 向一级 和二级站进行 反馈。 并 61 化 调度 数 学模 型 .优 单 台机组 的轴功率 : N =l Q H a g
2、灌 区 概 况
清水坝灌 区位于江苏省淮安市盱眙县境内。 灌区设计灌溉面积 3 .7 亩 , 9 8i 现有效 面积 3 .4 18万亩 , 农业用水主要靠清水坝一 、 、 二 三 级泵站 引提淮河供水和水库拦蓄本地径 流。 旱季 可从淮 河提水补给 二级水库 用于灌 区灌 溉。 清水 坝 一 级 站 位 于 古 桑 乡 石 牛 山边 , 挖 引 河 3 5 m, 开 .k 自淮 河 引水提水上岗 , 18 m干渠 , 经 .k 输送至二级站 , 该段 干渠 灌溉 面积0 . 1 万亩 ; 清水坝 二级站干渠 长6 3 i , .k 灌溉面积5 7 万亩 ; 干渠 可 n .1 该
3盱 眙县 清 水坝 电灌 站 江 苏盱 眙 2 10 ) . 17 0
摘要 : 满足 灌 区现 代化 管 理和机 组的 经济 运行 的要 求 , 文 对 清水 坝灌 区梯级 泵站 实施 联 合控 制和 调度 系统进 行研 究和探 讨 , 为 本 阐述 了 自 动化 控 制 系统 的 网络 结 构 、 设备 组 成和 各层 的 功能 , 用动 态规 划法 为梯 级 泵站 进行 合 理优 化调 配水 量 , 建立 了优化 调 度 目标 函数 以及相 应 采 并 的约 束条件 。 关键 词 : 级 泵站 联合 控 制 优 化调 度 梯 中图 分类 号 :P 7 . T 2 42 文献 标 识 码 : A 文章 编 号 :0 79 1 (0 1 80 9 —2 10 —4 62 1 ) -0 40 0
无线通讯技术在水利水电自动化系统中的运用

无线通讯技术在水利水电自动化系统中的运用摘要:水利水电工程建设规模持续扩大,满足了我国对于电能的需求,可以对水资源进行充分利用和调度,对于我国社会发展有着重要的意义和影响。
在水利水电工程运营管理过程中开始建构自动化系统,可以针对工程运行情况进行监测,及时收集外部环境数据,为管理活动开展提供了重要的数据支持。
无线通讯技术的应用为自动化系统运行提供了重要的技术支持,提升了信号传输质量和稳定性,避免了外界因素给数据传输带来的影响。
基于此,本文分析了无线通讯技术在水利水电自动化系统中的组网结构和具体运用,以期可以为自动化系统应用和建设提供参考意见。
关键词:无线通讯技术;水利水电;自动化系统;运用在信息技术时代下无线通讯技术发展速度极快,满足了人们对于数据的接收和传递需求,在各个领域均有广泛应用。
随着水利水电工程信息化建设不断深入,在自动化系统中也开始应用无线通讯技术,可以对水网、电网资源进行整合,构建了自动化调动管理机制,提高了水利水电工程的运行效率和监控质量。
相关人员应当正确认识无线通讯技术在自动化系统中的应用必要性,能够结合水利水电工程的发展需求对技术进行合理应用,及时收集各种数据,加强运作情况的监控效果,规避指挥错误、调度混乱等问题的出现,为水利水电行业的持续发展打下良好的基础。
一、无线通讯技术在水利水电自动化系统中的组网结构各个水利水电工程的监测站和监控中心之间的距离较远,在水利水电工程建筑物上遍布了各种对大坝安全进行监测的特点,在自动化系统建设时增加了综合布线难度,如果布线不合理会给大坝造成破坏,从而影响水利水电工程运行安全性。
因此必须要重视对无线通讯技术进行合理应用,作为设计人员可以结合水利水电工程的位置、数据类型、传输距离对无线通讯技术进行合理选择,在满足数据传播需求的同时减少成本投入[1]。
在库区内部数据传输范围小,可以利用超短波通讯技术或者微波通讯技术,一次性投入资金即可完成系统建设,减少了成本投入,也提升了后期运营经济性,通常可以将其应用在大坝安全监测活动中。
如何实现灌区现代化改造?智慧灌区建设技术与措施是什么?

如何实现灌区现代化改造?智慧灌区建设技术与措施是什么?背景与目标当前我国已进入现代化建设的新阶段,在实现“两个一百年”奋斗目标交汇之际,党的十九大就国家现代化建设作出部署,明确了从2020年到本世纪中叶分两个阶段全面建设现代化国家的新的奋斗目标。
第一个阶段,从2020到2035年,在全面建成小康社会的基础上,再奋斗十五年,基本实现现代化;第二个阶段,从2035年到2050,在基本实现现代化的基础上,再奋斗十五年,把我国建成富强、文明、和谐、美丽的现代化强国。
灌区现代化建设是国家现代化建设的重要组成部分,目前,我国灌区正面临如下变化:1.随着我国城镇化率提升农村劳动力老龄化、劳动力短缺,2021年5月11日公布的第七次全国人口普查结果,过去10年间我国城镇人口比重上升14.21个百分点,我国城镇化率达到63.89%,过去10年有1亿多人从农村流向城镇,到2028年城镇化率可望达到70%。
农村人口减少和老龄化将促进信息化、智慧化和自动化技术在农业生产中的应用,将大大提振乡村经济发展。
2.我国农业正在向规模化现代农业方向发展,规模化和现代化农业对灌溉供水保证率和服务水平会提出更高要求。
为了适应种植结构的调整和农户在需水上的变化,需要进一步提高灌区供水的灵活性和服务水平,推进灌区的现代化建设进程。
3.大型灌区用水户及功能和价值在不断拓展延伸,大型灌区从最初建设时期仅为农业灌溉供水发展到既为农业灌溉供水,也为城镇生活供水、工业供水和生态供水等多功能供水服务,对供水的保证率和水量水质提出了更高的要求。
4.随着我国现代化发展进程的加快,信息化、智能化和自动化技术正在各个行业得以快速应用,大大提高了对工程设施和资源的精准管理和利用水平。
目前,灌区现代化管理建设相对落后,灌区管理也需要从依靠人工管理向机械化、信息化、智能化和自动化管理方向发展。
针对大型灌区存在的以上问题和面临的变化环境,需要通过灌区续建配套与现代化改造,解决存在的问题进一步改造完善工程设施、提升管理能力和水平,为农业灌溉和其他用水户提供安全、可靠、高效、灵活、公平和可持续的供水服务。
河套灌区灌溉管理制度

河套灌区灌溉管理制度一、河套灌区概况河套灌区位于我国黄河流域,是黄河流域的重要农业灌溉区之一。
这一地区地处季风气候区,气候干旱、降水不足,农作物种植面积广、产量大,对水资源的需求量较大。
为了满足农业生产的需求,河套灌区建立了完善的灌溉管理制度,保障了农业生产和生态环境的良好发展。
二、河套灌区灌溉管理制度1. 灌区组织管理河套灌区成立了灌溉管理局,负责统一协调灌溉工作。
管理局建立了一套科学有效的管理制度,统一规划和调度水资源,在灌溉季节合理地分配水资源,确保农田的充分灌溉,提高耕地的利用效率。
2. 水资源调度河套灌区在水资源调度方面采用了先进的技术手段,建立了水资源调度系统,通过监测水文信息、气象资料等,对水资源进行动态监测和分析,及时调整灌溉计划,合理配置水资源,确保农业生产需要。
此外,还注重对农田土壤水分进行监测和调查,合理安排灌溉时间和水量,保证农作物的生长需求。
3. 灌溉设施建设为了提高灌溉效率,河套灌区进行了大规模的灌溉设施建设。
修建了一系列灌溉渠道、水库、灌区水泵站等设施,通过这些设施,可以将水资源有效输送到农田,满足农业生产的要求。
此外,还建立了自动化灌溉系统,能够实现远程监控和智能控制,提高水资源利用效率和节约劳动力成本。
4. 节水灌溉技术河套灌区注重推广和应用节水灌溉技术,采用滴灌、喷灌等先进的灌溉方式,有效减少了水资源的浪费。
通过合理设置灌溉器具,调整灌溉时机和水量,减少了水资源的流失和蒸发,提高了用水效率,保障了农业生产和生态环境的平衡发展。
5. 保护生态环境河套灌区注重保护生态环境,采取了一系列措施,保护水土资源,减少农业生产对环境的影响。
建立了农田水土保护制度,加强了对耕地的保护和管理,防止水土流失、土壤盐碱化等环境问题的发生。
同时,还进行了水质监测和环境评估,加强对水污染的防治,保障了河套地区的生态环境质量。
三、河套灌区灌溉管理制度的意义河套灌区的灌溉管理制度对于农业生产和生态环境保护具有极为重要的意义。
淠史杭灌区水利自动化与现代化管理系统初探
●
淠史杭灌区水利自动化与坝代化管理系统初搽
梁 灿 忠
淠 史 杭 灌 区 是 建 国 以来 新 建 的 三
采 用 有 线 传 输 的 方 式 , 对 个 别 测 点 距
离较 远 或 受 地 形 限 制 等 情 况 , 可 采 用
该 系 统 主 要 由 两 分 系 统 和 网 络 与
修容易的特点。 2 经 济 原 则 、 本 系 统 设 计 应 在 保 证 系 统 功 能 的
网 以 5类 线 10 p 快 速 以 太 网 为 主 是 建设 灌 区现 代 化 工 程 成 功 的关 键 。 0 Mb s 干 网络 ,采 用 双 绞 线 进 行 星 型 连 接 实 现 。 网 络 中 心 则 通 过 ID S N专 线 连 通 lt t 实 现 灌 区 对 外 部 的 信 息 交 ne , me
2 系统 的 物 理 组 成 、 ( ) 控 类 设 备 1测
浮 子 式 光 电 水 位 传 感 器 ,工 业 控
块 。要 求 这 类 设 备 可 靠 性 高 , 干 扰 能 抗 力 强 , 据 交 换 简 单 等 。同 时 还 需 配 置 数
基 础 上 , 可 能 地 降 低 成 本 , 统 硬 件 换 。灌 区 其 他 管 理 分 局 等 局 域 网 则 经 制 计 算 机 和 远 程 智 能 数 据 采 / 模 尽 系 控 设 备 采 用 技 术 成 熟 、 用 方 便 、 护 简 路 由器与灌 区网络 中心连接 。 使 维
大 灌 区 之 一 随 着 2 世 纪 的到 来 ,计 l
数据库支撑环境组 成。 水 量 测 控 自动 化 系 统 :包 括 水 位
算 机 技 术 、 讯 技 术 、 息 技 术 、 公 无线 传输 方 式 。 通 信 办
测控一体化闸门在汾河灌区的应用
杨鲲 鹏
( 山西省水利建筑工程局 , 山西 太原 0 00 ) 3 0 6
[ 摘要 ] 测控一体化 闸门于 2 l 年在汾河灌区首次引进 , 了良好的应用效果 。介绍 了测控 一体化 闸门在 OO 获得
汾河灌 区的应用情况 , 以及应 用中体现 出的“ 两大特 色、 三点 改进和 四大作 用” 同时指 出该设备 的应用存在 , 防盗任务重 、 防冻要 求高、 价格 昂贵 的实际问题 , 以期认真总结改进 并逐步推广应用。
汾河 灌 区是 山西 省最 大 的 自流灌 区 , 要水 源 为 主
体 的要求发出闸体预 留要求 , 设计单位设计 , 施工单 位根据设计图纸施工建筑闸体 , 工厂技工到现场安装 并调试闸门。 需要注意的是 , 一体化闸门为堰流, 经常 会淤积 , 在建闸体时要预留冲淤洞或其他排污设施。
【 关键词 ] 渠道控制 ; 全 测控一体化 ; 精准化量水
[ 中图分类号 ] V 6 T 63
[ 文献标识码 ] C
【 文章编号h0 4 7 4 (0 0 — 0 0 0 0 - 0 22 1 )9 0 4 — 2 1
l 概述
测控一体化闸门属灌溉渠道 系统控制技术范畴 , 是灌溉渠道系统控制 的关键设备 , 闸门制造行业 尚 对
平均气温 8 最高气温 3℃, ℃, 8 最低气温零下 2%, 0 最大 冻土深度 0 , .m 年降雨量 4 1 m, 8 5 年蒸发量 l 5 m m 2 。 0 m
四号 闸水源为汾河二坝枢纽引水到东干经东一 支渠
板用铝合金管举起 , 向阳布置。
山 水 富 西 利
技 术与应 用・O 1 2 l 年第 9期
信息化系统在滦河下游灌区的应用
行 . 均 年实 现节 水 2o 平 0 0万 m 。 济 ,经
效 益 、 会 效 益 十分 显 著 。 社
4. 设体 会 建
技 术 骨 干 进 行 信 息 化重 点 培 训 . 通 过 并
与 科 研 单 位 合作 科 技 攻 关 . 以及 施 工 单
位 的 培 养 . 就 了一 批 掌 握先 进 信 息 技 造
术 、熟 悉水 利 专 业 知 识 的 高 素 质人 才 。
口
理处 机 关 为 指 挥 决 策 层 . 整 个 系 统 进 对
行 监 控 管 理 和指 挥 调 度 按 “ 一设 计 . 步实施 ” 统 分 的原 则 .
科 学 规 划 是 基 础 。 滦 下 灌 区 从
信 息 化 系 统 已 投 资 80万 元 . 设 光 缆 2 架
量 更精 确 .尤 其 屏 幕 实 时 显 示 系 统 . 不 仅 实 现 了供 水 流 量 、 累计 水 量 、 水 价 供 格 、 费数额 “ 水 四公 开 ” 避 免 了 不 必 要 . 的 供 水 计 量 纠 纷 .还 有 效 地 制 止 了 偷 水、 抢水 和 放 人 情水 等现 象 。
不 及 时 . 响 用 水 调 度 和 度 汛安 全 三 影
是 减 少弃 水 信 息 化 系统 的运 行
及泵 站 智 能 监 控 系 统 的 建设 . 以做 到 可
实 时 监 测 . 决 了偏 僻 地 区 供水 建 筑 物 解 计 量 管 理 的 难 题 . 时 实 现 了 智 能磁 卡 同 收费 . 提高 了水 费 的收 缴 率 和透 明度 科技 攻 关是 途 径 。 下 灌 区 信 息化 滦
效 的实 时 监控 、优 化 灌 区供 水 调 度 、 促 进 节 约 用 水 和 水 费 计 收 成 为 灌 区 信 息 化 建设 的主 要需 求 通 过 滦下 灌 区 闸 门
闸门监控系统在水库管理中的作用
( n u n d oY n h e e v i A mi i r t nDe a t n ,Qih a g a b i 0 6 0 ) Oih a g a a g eR s r or d ns ai p rme t t o n u n d o He e 6 3 0
r 壅 _ ]
闸门监控系统在水库管理中的作用
刘 国 力
( 皇 岛市 洋 河 水 库 管 理 处 , 河 北 秦 秦皇 岛 0 60 ) 6 5 0
摘 要 :洋河 水库是 国家大型 水库 ,担 负着秦皇 岛市工农业供 水及下 游的防洪抗 旱的重任 。 ,防汛调度 工作 十分重要。 本文 简 介绍 要 了洋河水库 闸 门监控 系统的功 能 、特 点和 运行情 况 ,通过 闸 门监控 系统在 防洪调度 工作 中的运 用,阐明 了闸门监控 系统的精确性 、实
9 份 , 加 之 河 身 短 , 汇 流 时 间 短 , 河 水 暴 涨 暴 落 。鉴 于 洋 月
洋河水库闸起着十分匝要的作用由十水j车担负着防汛及供水任务正确处理绎济效益与防汛安全之目j的矛盾此需婪闸门监控系统卜了水库水情自动化测报系统互相配合可以更好的处好蓄水和防汛的矛盾做剑既保证城i1供水实观济效益义能做好水库的防汛和夫坝安全t作同时将自动化技术应用到水j车管理中也提高了1作效率
维普资讯
1 概 况
洋 河水库 位于 河北省 秦皇 岛市抚 宁县大 湾子村 北 ,系 洋河 干流 卜一座大 (I)型水利 枢纽 工程 ,担负着 秦皇 岛 I 市 的工业 生活用 水 ,以及下游 如抚 宁县城 、北戴河 疗养
区 、 京 秦 铁 路 、 京 山 铁 路 、 京 沈 高 速 公 路 、 12 2 5 道 0和 0国 等 的 防 洪 安 全 。流 域 面 积 7 5 方 公 里 ,总 库 容 3 8 亿 立 方 5甲 .6
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水库灌区自动化调度监测系统的应用刍议
摘要:传统的水库灌溉模式通常采用漫灌的方式,在灌溉量上无法把握,不仅无法促进作物的正常生长发育,而且还会使农作物出现洪涝或是干旱的现象,而采用先进的科学技术,运用自动化的调度监控系统能保证在农作物的灌溉过程中水资源的合理有效利用,同时保证农作物生长过程中所必需的水分。
关键词:水库灌区;自动化;调度监测系统;
中图分类号:tv697 文献标识码:a 文章编号:
随着我国农业的不断发展,我国的粮食产量连年增收,但是水资源的匮乏使我国的农田灌溉技术正不断地往节约化、高效化的方向发展,原有的农田漫灌方式,不仅会造成水资源的浪费,还不利于农作物的生长,而在众多的农业科技中,使用自动化调度监测系统,能很好的规避原有灌溉方式的众多弊端,实现我国农业的可持续发展。
一、水库灌区自动化调度监测系统各部分的结构设计
以莱芜市雪野灌区为例,研究灌区自动化调度监测系统的在实际中的应用,自动化调度监测系统主要由监测子系统、数据管理子系统、调度子系统三部分组成。
在实际的系统研究过程中,监测子系统主要是对库区水情、雨情及工程信息进行实时的监测,数据管理子系统主要是用来实现基于gis数据的监控管理工作,而调度子系统主要对系统监测过程中的调度决策起辅助的决策作用。
根据雪野水库的实际情况,灌区自动化调度监测系统的设计主要
是通过计算机技术、多媒体技术、现代通信技术等各种现代技术,并根据国家气象部门对雨情、水情的相关报道工作对雪野水库的信息进行采集并进行传输、储备和分析,最终实现对水库灌区的各种情况的动态监测,实现资源的优化配置。
水库灌区的自动化调度监测系统的各个软件的设计工作是非常复杂的一个过程,主要包括闸门的控制管理设计、各方面用水管理的设计、泄洪的设计、发电的设计等共六个模块的设计工作。
1、系统阀门的控制管理设计
系统阀门的控制管理设计主要由总阀控制和各个阀门状态的控制这两部分设计工作组成。
在进行总阀控制的设计工作时,主要通过控制总阀开启的度的调节设计来控制供水流量,并且要根据供水量的大小来设计决定开启哪个发电机的蝶阀,各个环节都要经过细致的考虑,做到万无一失。
而各个阀门状态的设计则需要在灌区范围内对所有的阀门进行实时的监控,并通过设计相应的软件来对每个阀门的启闭进行控制,保证各个阀门之间的协调合作。
2、各方面用水管理的设计
水库的使用方主要有工业用水、农业用水及生活用水,这里主要研究在农业灌溉上的使用。
对各方面用水管理的设计具体包括对各个农业灌溉区的用水次数及每次用水的起止时间的管理、对各个灌溉区的管理站的上下游的量水堰的水位及流量进行监控。
通过对各个灌溉区的分水阀的流量进行监控,对灌溉区的总的节水量和耗水量的统计,各个灌溉区的节水量和耗水量进行统计并使用图形进行
数据分析,对每个季度的用水量进行次数统计并计算出每次用水的费用等具体的设计工作。
3、泄洪模块的设计
为了保证库区在汛期的安全和保证旱期的储水量就需要对系统的泄洪模块进行设计,合理设计总阀的泄洪量和各个泄洪阀的控制工作,确保在汛期的顺利的进行泄洪工作。
4、重视系统的各个硬件的设计工作
自动化调度监测系统的各个硬件系统具体包括:前置机、闸门启闭遥测器、闸门启闭度遥控器、水量水位遥测器、视频监控器等具体的硬件设备,在进行这些系统必备的硬件系统的设计时应该重视各个硬件的性能设计及它们之间的关联性,使硬件之间能协调的进行系统监控,确保监测工作的顺利进行。
二、水库灌区自动化调度监测系统的功能
水库灌区的自动化调度监测系统需要从供水流量开始采集信息,经过系统的调度、业务管理等不同的监测阶段来实现水库灌区的自动运行,也可以通过人机间的交互方式从任意阶段进行监控。
水库灌区使用自动化调度监测系统能确保水库灌区的数据库管理、信息采集、信息查询、结果输出等数据的完成,实现对灌区水库的各种数据的监测工作。
三、水库灌区自动化调度监测系统的特点
1、自动化调度监测系统具有标准化的特点
因为水库灌区的自动化调度监测系统需要标准化的开发模块和
系统结构,所以各子系统之间形成了一种标准化的集成、扩展及升级的过程。
2、自动化调度监测系统具有规范化的特点
要想使自动化调度监测系统能够科学的在农作物灌溉的过程中真正的发挥作用,就需要对各个子系统进行规范化的管理,在数据的录入、输出、处理的过程中按照统一的规范要求进行操作,这样做不仅能保证各个子系统之间进行有效的连接,更能保证子系统与总的系统之间的连接工作,能实现资源间的共享。
在灌区的自动化调度监测系统的实行过程中重视规范化的操作,能使系统操作实现网络化并在管理上实现无纸化办公。
3、自动化调度监测系统具有先进性的特点
目前我国的灌溉方式还主要以传统的灌溉方式为主,在灌溉区采用自动化调度监测系统的地方很少,所以这种系统在国内具有一定的先进性,处于行业的前列,具有创新性。
4、自动化调度监测系统具有实用性的特点
自动化调度监测系统设计的最终目的是为了实现在实际的农作物灌溉中的应用,为了增加农作物的产量并节约水资源。
所以在设计自动化调度监测系统时要重视系统的实用性,使系统简便、易操作。
四、水库灌区的自动化调度监测系统的各项关键技术
在系统的监测过程中使用多目标的方案评价方法,通过采用模糊理论的的技术,使决策理论模型的正确性更高,更接近实际的操作
结果。
使用多目标的决策模型,能适应各个分库区的不同阶段、不同水情的不同情况的结果的预测,确保最后取得理想的调度方案。
采用系统自动生成与交互生成的方案,数据库技术与模块化的管理方式等多种技术来实现对自动化调度系统的监测。
结语:
现代水库灌区自动化调度监测系统的应用顺应了当今的农业可持续发展战略,不仅能改善原有落后的灌溉模式,而且能提高我国的农业发展水平,使我国的农业发展不断地往集约化的方向发展。
参考文献:
[1]张平山.浅谈轻巧薄渠系建筑物在东方红灌区的应用[j].水利科技与经济, 2011(18)
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