水库自动化应用解决方案

应用摘要

水库作为水利系统最基层的工程，其智能化建设是水利信息化的基础，随着计算机与信息技术的快速发展，采用新技术、新设备对整个水库的设备与管理进行现代化改造，进行水库智能化建设，可以进一步挖掘水库的潜力，加强水库运行的可靠性，提高防治洪涝干旱灾害，提高水资源管理决策水平。托众的水库信息化系统主要由大坝安全自动化监测系统、水、雨情监测系统、闸门监控系统组成，通过计算机网络系统把各子系统整合起来，实现系统间数据共享、协同工作来提供一个完整的、综合的水库信息化管理平台。

应用领域

能源

水利

方案内容

方案功能模块：

大坝安全自动化监测系统：

水库大坝安全监测系统是综合了计算机技术、无线通信技术、高精度检测技术等多种技术手段，采用系统化、模块化的设计方法及开发标准，利用数据库技术，实现自动化数据采集与传输、数据存贮、数据管理、智能化判断、在线分析、预警、综合成图和离线分析功能。

水情信息采集子系统：

主要为库区水位、水量、雨量监测，对库区的各监测点进行动态监测、数据采集、实时传输、信息存储管理和在线分析处理，实时掌握库区内的水情信息。系统提供与各类监测仪器衔接的数据采集接口，通过接口模块动态收集监测数据资料。对实测水情数据进行综合处理分析、提取。

闸门监控系统：

系统采用分层分布式结构，由集中控制单元和现地控制单元两部分组成。集中控制单元位于水库的监控中心，主要负责现场设备的检测显示、控制、报警、运行管理和报表打印等。现地控制层包括为独立的PLC控制系统，用于控制闸门的运行，配置一块现地操作屏，用于现地控制及设备实时工况监视。

方案特点：

•使用自主技术的远程CDMA/GPRS设备及自动控制设备，智能化设计，可根据用户的实际情况，选用相应的传感器和终端设备，组建网络;

•通信方式多样，RS485/RS232接口、局域网络、公共通讯网络（包括电话线、GPRS、CDMA）、无线电台等，组网方式灵活;

•以MCU为远程数据处理运算单元，构成局部独立系统（采集、存贮）;服务器读取、再存贮、分析，构成集中式的分析及管理系统，具有完备、先进的远程控制特性;

•可靠性高、温度性好、可扩展性强;

•环境适应性强，可在高温、高湿等环境条件下正常工作;

•数据采集方式多样，可自动定时观测和随机召测;

•可无人值守，完全自动，可实现24小时监控;

•软件采用VisualStudio.NET技术及自主开发的信息系统开发工具，功能强大，各种数据分析、图表、过程线齐全，可实现数据共享;

•具有自诊断和告警功能，维护方便，运行成本低等。

技术路线

系统架构示意图：

大坝安全自动化监测系统：

本系统为分布式网络结构。主要由数据分析及管理支持、监测中心和远程控制单元（MCU）、传感器及通讯网络组成。MCU与传感器联接，监测中心使用一台工业控制机（服务器），作为网络中心节点，由RS232总线（或局域网络、CDMA等）通过传输网络与各个MCU联接，完成采集单元的运行控制以及与上一级网络系统的联接工作。

水情信息采集子系统：

闸门监控系统：

闸门的控制方式有：常规控制、闸门PLC屏操作面板控制、计算机监控系统集中控制3种控制方式。

在计算机监控系统网络正常情况下，运行监控通过计算机监控系统集中控制来实现。在网络中断的情况下，可通过现场PLC控制面板实现。在PLC出现故障情况下，可通过切换开关，改由原闸门的电气控制柜进行常规控制。常规控制级别最高。现地操作面板和集中控制的控制权限由泄水闸门PLC屏上的现地/远程切换开关决定。

其他

应用效果：

以“统一规划，各负其责，资源共享，分部实施，逐步推进”作为建设原则，将所涉及到的防洪减灾，用水分析、调度、管理、通信等方面纳入统一管理之中。系统建成后，有效的提高了水库管理工作的合理性和科学性，使其能迅速而准确的进行洪水预报、大坝安全监测、控制，最终达到水库的合理调度和管理。

信息化系统建成后，消除了信息孤岛，减少了数据冗余，提高了信息的可靠性和科学性。信息快速方便的信息传递为上级部门正确决策提供了保证，同时也提高了水库现代化管理水平，提高了水库的工作效率。