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1、浅谈河道管理自动化?166?冒埋科手浅谈河道管理自动化孟媛媛(哈尔滨市呼兰区河道管理站,黑龙江哈尔滨150000)摘要:对河道管理自动化系统进行介绍,阐述了河道管理新技术.关键词:河道管理;内涵;基本构架1词道管理内涵新时期的河道管理工作要按照科学发展观和构建社会主义和谐社会的要求,恢复和强化河道行洪,排涝,输水,航运等功能,稳可势,改善水环境,适应河道的自然l生,安全陛,生态胜,观赏性,亲水性的要求,3q.aA.与自然釉皆相处的治水念,实现苴水清,流畅,岸绿,景美.坚持保护优先,合理利用,实现对河道的全方位管理.总的讲来,河道综合管理包可道工程设沲管理和河道资源管理两部分.河道工程设施管理:
2、如河闸,河堤,防洪设施,穿河和跨河建筑物;河道资源管理:水资源,河沙,河堤植被,水产.2河道综合管理自动化系统基本构架2.1河道综合管理自动化系统支撑基础河道综合管理自动化系统得支撑基咄是数据采集和视频监视,河道管理者在获取有关数据资料(包括视频资料)的基础上做出决策反应,实施决策的行为既包括人工活动,也包括通过系统实现的远动行为.因此,就需要建立闸门监控系统,堤防渗流监沏4系统,河道工况视频监视系统以动态监测河道工程安全及河道资源;建立雨水睛测报系统,水质监测系统以动态掌握河流洪水隋势和水质状况;开发并安装河流洪水预报系统以保障?可i苴彳亍洪安全,开发并安装河流水质预报系统以分析预测未来河流
3、水质.22河道综合管理自动化系统基本结构般地说,河道综合自动化系统应包括河道(或流域)基础信息子系统,各类监测子系统,预测预报子系统三部分.基础信息子系统是列,可道整体情况的介绍,是河道基础信息资料的输入,该部分数据资料比较稳定;监测子系统则通过监测传感器采集数据资料,数据资料沿着通讯介质进入系统中枢,按照一定格式存储,供河道管理者分析,使用和存档,其数据成果具有随时间变化的特点;预测预报子系统是根据河道基本参数,水文学原理等并结合监测数据资料建立起来的预测预报模型,实时数据资料来自监测子系统的动态输入,预测预报成果的精度取决于模型的科学性和监测数据精度.般的河道综合管理自动化系统如图1所示.
4、河道规模决定系.eft模,河道管理者的要求不同,河道管理自动化系统复杂程度也不尽相同.23河遁综合自动化系统组网牦河道综合管理自动化系统数据采集端沿河道呈线状分布,其长度由几十公里到数百公里不等,若全部采用有线方式进行布线,经济上不划算,技术上也不可行,主要原因是信号沿电缆传输途中会过度衰减.若全部采用天线方i生彳亍组网,系模块,系统建没成本高,系统反直速度也较慢.最佳的系统组网方式堤饯通信与无线通信相结合,分可媒巾安装监测传感器,-佣vEIH2.4监测站设置站点设置原则是满足系统功能的前提下重考虑建设成本;水位监测站尽量靠近闸门,尽可能设在水文控制端面;雨量站应分布均匀,要求能够控制暴雨中心
5、,数据连续测量,设备可靠运行;水质监测站点尽量设置在闸门附近,设置在排污口附近,设置在引水口附近;渗流监测断面设置存防洪重点区域,设置在薄弱堤防段;视频监测站点设置在虱监视部位,如违法挖沙河段,闸前水位观测部位,排污口处以及其他需要监视的部位.河道综曜自动化系统主要设备配置管理机构力公场所:计算机,硬盘录像机,打印机,路由器等;监测站:自记水位计,渗压计,摄像头,水质监测仪器;现地测控单元:MCU.通信设备及通信介质:RTu,电缆和光缆;安全设备:防雷系统,防火墙,报警装置等.2.6主要软件配置河i酋综合管理自动化系统软件主要可分成以下类:即综合自动化J匐1监钡监控系统河道综合管理自动化系统堤
6、防潜流监钡系统水-f啬监钡系统洪水予五民系统图1水质监钡0系统水膀预报系坑.f音监钡系统水资源调度系统管理软件,监测软件和专业预报软件.综合自动化管理软件包括安全报警软件,数据库软件等,监测软件负责管理各监测传感器,完成对各预设参数的监测;专业预报软件主要指洪水预报调度软件和水质预报凋度软件.相对于自动化综合管理软件和监测软件,预报软件的建没成本高,建设周期长.3自动化系统功能3.1水雨隋息自动采集系统水雨息是河道管理:作中数量大,实时性强,有严密报送制度的基础信息,是防洪决策,输水航运的主要依据.现有的水雨情f息自动采集系统基本E都是超短波系统,近两年有些流域开始试用卫星水情遥测通讯系统.在
7、水h辚魄自动采集系统中,采集终端要向控制中心报送数据,而翼采用的通信力墨l尾用GSM中的短消启.业务(sM诛情数据的传输的方案,实现了数据的准确实时传送,避免了采用人工i贝4报或者有线方式监鞴的问题.32闸门监狈0监控系统随着计算机技术的不断发展,各种现代化监测手段的深入应用,水闸闸门控制运用技利用闸门自动监控系统实现了闸门的开闭从手动控制向计算机自动控制的飞跃.利用该系统可以实现,数据实时采集:自动采集闸门开度,闸前后水位,过闸流量,水质,起闭机状态,供电系统的电量等数据并保存在数据库中以便查询,打印.3.3堤防渗流监0系统在洪水季节通过对堤坝的渗流监测成果进行分析,可以及时,准确地了解堤坝
8、的安全信息,判断堤坝的运行状态,可为抗洪抢险提供有效的科学依据,为抢险救灾争取宝贵的时间.一般来说提防监测项目包括变形汐部变形及内部变形),渗透压力,渗流量,结构闸,防渗墙或防洪墙地下水位,以及堤身土含水量等.3.4洪水预报系统洪水预报系统通过建立实时数据库,预报模型库,并不问断地将流域上的实时水情数据装载到数据库中去,然后按接收系统的指令启动预报计算功能.下面以艾信洪水预报系统为例,介绍洪水预报系统.艾信洪水预报系统采用三个模型同时进行洪水预报,洪水预报方案总体上由划分的三个子流域预报方案模型组成,各子流域洪水预报方案分为流域产流预报模型,汇流预报模型和洪水实时预报校正模型三大部分.主要功能
9、可以做到数据查询,绘制水文预报,洪水预报等综合预报结果,也可以根据预报人员自己的经验,经分析判断,修改任一个模型的预报过程线.35水质监贝6和预报系统水质监测和预报预警系统主体为水质自动监测站,水质自动监测站是套以在线自动分析仪器为杨,运用现代自动监测技术,自动控制技术,计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统.因此,该系统完全实现水样的自动采集和预处理,水质分析仪器的连续自动运行,对监测数据能自动采集并储到计算机中,并能提f程f输接口及控制接口.总之,河道实现自动化管理是河道生态治理工程设计的重要组成部分,也是促进河道管理现代化,河道生态治理,河道管治相结合的重要步骤