通信調(diào)度系統(tǒng)在水利工程管理中的應(yīng)用研究

李強(qiáng)

【摘要】本文介紹了通信調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用范圍、系統(tǒng)目標(biāo)、建設(shè)原則、建設(shè)任務(wù)等內(nèi)容。結(jié)合山西省萬(wàn)家寨引黃工程實(shí)際情況，對(duì)通信調(diào)度系統(tǒng)在水利工程管理中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】通信調(diào)度系統(tǒng)；水利工程管理；邏輯結(jié)構(gòu)；功能設(shè)計(jì)

1.引言

水利工程管理對(duì)提高水資源利用效率，更好滿足當(dāng)?shù)赜盟枨缶哂兄匾饬x。為此，必須做好水資源調(diào)度工作，而要想促進(jìn)調(diào)度工作順利進(jìn)行，必須重視現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用，通信調(diào)度系統(tǒng)是其中之一。在通信調(diào)度系統(tǒng)支持下，能對(duì)水資源利用情況進(jìn)行及時(shí)掌握和控制，優(yōu)化水資源利用和調(diào)配，滿足當(dāng)?shù)赜盟枰?，其?yīng)用也越來(lái)越受到人們重視。下面將結(jié)合山西省萬(wàn)家寨引黃工程水利工程管理具體情況，對(duì)通信調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行探討分析，希望能夠?yàn)閷?shí)際工作提供啟示。

2.通信調(diào)度系統(tǒng)概述

萬(wàn)家寨引黃工程是為了解決山西省水資源短缺而修建的，線路總長(zhǎng)446.7km，設(shè)計(jì)年引水量12億m3。該工程的目的是更好保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置，促進(jìn)山西省經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。為合理調(diào)配和應(yīng)用水資源，水利管理單位十分重視現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用，采用通信調(diào)度系統(tǒng)，對(duì)水資源應(yīng)用進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。并為水資源合理分配和節(jié)約用水提供依據(jù)，促進(jìn)水利工程管理水平提高。

2.1系統(tǒng)目標(biāo)。系統(tǒng)集信息采集、傳輸、處理、優(yōu)化調(diào)度、自動(dòng)監(jiān)控為一體，能及時(shí)掌握和預(yù)測(cè)天然來(lái)水量、引水工程輸水情況。為水資源合理調(diào)配、高效利用水資源提供支持和依據(jù)。進(jìn)而提高水資源利用效益，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

2.2建設(shè)原則。通信調(diào)度系統(tǒng)的建設(shè)涉及面廣，工程龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的有效調(diào)度，系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中要堅(jiān)持實(shí)用性、可靠性、先進(jìn)性、標(biāo)準(zhǔn)性、技術(shù)性、開(kāi)放性等原則。并進(jìn)行整體規(guī)劃，分步實(shí)施，以更好完成系統(tǒng)建設(shè)任務(wù)，滿足水利工程管理需要，提高管理工作水平。

2.3建設(shè)任務(wù)。首先建成萬(wàn)家寨引黃工程重要控制點(diǎn)水情、工情、雨情、地下水等信息實(shí)時(shí)采集、監(jiān)測(cè)、集成系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)供水區(qū)水庫(kù)、泵站、閘門(mén)、閘室的監(jiān)視與控制；架構(gòu)通信傳輸與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，為系統(tǒng)信息傳輸提供平臺(tái)；建設(shè)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，提供一致的數(shù)據(jù)查詢、管理、維護(hù)功能；構(gòu)建區(qū)域水資源預(yù)報(bào)子系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)地表水、地下水。構(gòu)建區(qū)域需水預(yù)測(cè)子系統(tǒng)，預(yù)測(cè)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、生態(tài)環(huán)境需水量。為水資源調(diào)度提供決策支持，實(shí)現(xiàn)區(qū)域水資源優(yōu)化配置。

3.通信調(diào)度系統(tǒng)在水利工程管理中的應(yīng)用

在萬(wàn)家寨引黃工程管理中，管理人員重視通信調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用，以便及時(shí)掌握水資源基本情況，為調(diào)度水資源，節(jié)約用水奠定基礎(chǔ)。

3.1系統(tǒng)組成。通信調(diào)度系統(tǒng)以信息采集和傳輸、供水工程運(yùn)行監(jiān)控為基礎(chǔ)，水資源優(yōu)化配置和調(diào)度為核心的管理決策支持系統(tǒng)，對(duì)水資源利用進(jìn)行合理調(diào)度，實(shí)現(xiàn)水資源的有效管理和控制。整個(gè)通信調(diào)度系統(tǒng)的子系統(tǒng)包括6個(gè)：信息采集、供水工程運(yùn)行監(jiān)控、通信傳輸、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、調(diào)度決策支持。調(diào)度決策支持又包括信息管理、水資源預(yù)報(bào)、需水預(yù)測(cè)、水資源調(diào)度、水資源事務(wù)管理等子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)發(fā)揮相應(yīng)的作用，促進(jìn)通信調(diào)度系統(tǒng)有效運(yùn)行和工作，提高水利工程管理水平。

3.2邏輯結(jié)構(gòu)。一共分為三個(gè)層次，從上至下依次為控制層、應(yīng)用層、信息層。應(yīng)用層通過(guò)人機(jī)接口與決策分析人員、決策者交互。在信息層和應(yīng)用層支持下，完成水資源優(yōu)化配置、實(shí)施調(diào)度決策的各項(xiàng)工作，包括信息查詢，決策方案生成、方案實(shí)施、方案實(shí)施結(jié)果后評(píng)價(jià)等功能。

3.3功能設(shè)計(jì)。不同子系統(tǒng)具有不同功能，它們統(tǒng)一于通信調(diào)度系統(tǒng)當(dāng)中，促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)作用的有效發(fā)揮。第一、信息采集：采集水情、雨情、工情、旱情、地下水、水質(zhì)、水資源需求、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等信息，為水資源優(yōu)化配置、實(shí)時(shí)調(diào)度決策提供依據(jù)。采集信息傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)，為水資源調(diào)度提供及時(shí)、豐富、準(zhǔn)確的信息源。第二、運(yùn)行監(jiān)控：利用通信、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體、自動(dòng)控制技術(shù)等，連續(xù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)水泵、泵站、閘門(mén)、閥室運(yùn)行情況，重點(diǎn)工程采用視頻監(jiān)控，以圖像、數(shù)據(jù)、文本、視頻等形式反映監(jiān)測(cè)結(jié)果，讓調(diào)度中心了解水利工程運(yùn)行情況。第三、通信傳輸：采集站點(diǎn)信息傳輸至分中心，分中心信息傳輸至調(diào)度管理中心，作為決策管理的依據(jù)。第四、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：由調(diào)度中心局域網(wǎng)和骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，信息經(jīng)處理后進(jìn)入綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，為調(diào)度決策支持系統(tǒng)應(yīng)用。第五、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)：包括水情、雨情、地下水、水質(zhì)、工情、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、圖形信息庫(kù)。第六、調(diào)度決策支持系統(tǒng)：包括信息管理、水資源預(yù)報(bào)、區(qū)域需水預(yù)測(cè)、水資源調(diào)度、水資源事務(wù)管理子系統(tǒng)。第七、信息管理子系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)接收與處理、信息綜合查詢、結(jié)果顯示、輸出等模塊。

4.通信調(diào)度系統(tǒng)在水利工程管理中的應(yīng)用效果

在萬(wàn)家寨引黃工程水利工程管理工作中，通過(guò)利用通信調(diào)度系統(tǒng)，不僅滿足實(shí)際工作需要，還取得良好效果。

4.1緩解水資源短缺。該工程解決區(qū)域水資源短缺問(wèn)題，更好滿足附近居民和工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水資源的需要。也在一定程度上緩解當(dāng)?shù)丨h(huán)境惡化情況，對(duì)滿足附近人們用水需要，保護(hù)周圍環(huán)境產(chǎn)生重要作用。

4.2提高灌溉效率。改善附近農(nóng)業(yè)灌溉面積約180萬(wàn)hm2，促進(jìn)灌溉效率提高。整個(gè)區(qū)域內(nèi)約45萬(wàn)hm2耕地的灌溉保證率達(dá)到70%。并且提高渠系水利用系數(shù)，降低灌水定額。

4.3促進(jìn)水資源合理調(diào)度和控制。在通信調(diào)度系統(tǒng)支持下，為緩解當(dāng)?shù)厮Y源短缺情況，促進(jìn)水資源作用的有效發(fā)揮，必須對(duì)水資源進(jìn)行合理調(diào)度和控制。利用該系統(tǒng)，能夠?yàn)楣芾砣藛T及時(shí)提供水資源信息，工程信息，并監(jiān)測(cè)和控制引水系統(tǒng)運(yùn)行情況。進(jìn)而為科學(xué)、合理調(diào)水、用水進(jìn)行決策提供依據(jù)，對(duì)節(jié)約用水，促進(jìn)水資源得到有效利用具有重要作用。類似水利工程管理可從中得到啟示與借鑒，應(yīng)該重視通信調(diào)度系統(tǒng)應(yīng)用。

5.結(jié)束語(yǔ)

總之，通信調(diào)度系統(tǒng)滿足水利工程管理需要，在實(shí)際工作中應(yīng)用具有重要作用。因此，今后應(yīng)該重視該系統(tǒng)應(yīng)用，并根據(jù)具體工作需要，做好系統(tǒng)設(shè)計(jì)、管理、維護(hù)工作，確保系統(tǒng)性能良好。并提高管理人員素質(zhì)，嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行操作，促進(jìn)系統(tǒng)更好滿足水利管理日常需要。從而對(duì)水利工程水資源進(jìn)行合理調(diào)配，提高水資源管理和利用效率。

參考文獻(xiàn)

[1]段強(qiáng).引黃工程通信系統(tǒng)的防雷及改造[J].電氣技術(shù)，2013（5），118-121.

[2]辛貴升，閆國(guó)福.萬(wàn)家寨引黃工程自動(dòng)化通信網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].水利水電工程設(shè)計(jì)，2013（2），34-36.

[3]孟杰.萬(wàn)家寨引黃工程南干線供水區(qū)水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)度系統(tǒng)研究[J].水利水電技術(shù)，2010（7），1-5.

[4]王吉生.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在萬(wàn)家寨引黃工程輸水運(yùn)行中的應(yīng)用[J].山西水利科技，2011（8），91-94.