新疆北疆供水工程水情自动化测报系统

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇新疆北疆供水工程水情自动化测报系统范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：文章对引水供水工程水情自动化测报系统结构配置及功能、主要特点和技术指标等做了介绍和分析，水情自动化测报系统实时监测引水工程库区、河道、沿渠的水位、雨量等情况，为决策管理提供了参考依据。

关键词：供水工程水情；自动化遥测系统；信息化

中图分类号：TV123 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）16-0121-03

1 工程概况

新疆北疆引水工程的输水干线是大范围、大尺度的输水工程，主要解决以乌鲁木齐为中心的天山北坡经济带资源性缺水的突出矛盾；解决克拉玛依油田工业和城市严重缺水的问题；并在工程沿途适度开发土地资源，发展农牧业，促进当地群众脱贫致富；通过工程措施和水资源的优化配置，促进流域内社会经济的发展，改善流域内河谷林草、湖泊湿地等水生态环境。

工程在东南、西南两个方向穿越准葛尔盆地沙漠腹地，沿途人烟稀少，风沙噬虐，工程管理十分困难。所以，建立渠道管理自动化监测系统是保证工程安全运行，提高管理水平的重要手段。它能迅速准确地传输水情信息，为供水调度管理提供可靠的信息资料。所以，水资源管理自动化监测系统的建设，是引水工程不可缺少的重要组成部分，具有重要的社会效益和经济效益。

2 水情自动化系统概况

引水供水工程水情自动测报系统是引水供水工程信息管理系统的主要组成部分。依据设计，引水渠道沿线共设了25个水情遥测站。上述测站分别纳入“635”、顶山、三个泉、沙漠、“500”5个管理处进行管理，最终由建管局统一调度。该系统建设的目标是利用已建设的通信和计算机网络系统，建设建管局水情自动化测报系统中心站1个，管理处分中心站5个，实现水情监测站的自动采集、实时显示和分析，能够及时准确地观测到渠道水位，雨量等变化情况，确保渠道供水工程的安全性和可靠性。

该工程建设的主要任务是在各管理部门实现水位、雨量数据的实时监测、分析、记录和显示，实现无人值班、少人值守的管理模式，以确保主体工程的安全运行，保证供水调度管理的准确与高效。

3 本工程水情自动测报系统的特点、技术难点

（1）自然环境恶劣，对设备性能要求高。工程地处北疆，横穿准噶尔盆地和古尔班通古特沙漠，自然气候条件十分恶劣，渠首的“635”枢纽处冬季严寒，气温可低至-42℃，最大冻土深度可达2m以上；沙漠段夏季酷暑，高温可至50℃～60℃，风沙活动频繁。要求水情设备必须要有高的性能指标和可靠性。

（2）监测的精度要求较高。本系统为输水工程，水量的计量关系到渠道的经济运行，是供水调度的基础；同时为掌握沿途渠道的渗漏或外水浸入情况保证输水工程的正常运行，要求水位或流量的测量精度在条件许可下使用高精度水位计。

（3）系统的抗干扰能力要强。水位雨量监测设备安装在野外，该工程部分区段地处高雷区、高寒区，故要求监测设备、采集设备有良好的防雷电措施，传输系统有良好的抗干扰能力。

4 水情自动测报系统的结构配置

4.1 管理局（处）调度中心（分中心）

管理局（处）调度中心或分中心主要配置为：数据库服务器、应用服务器、水情工作站、水情网关机和相应的采集分析处理软件。

4.2 遥测站

按遥测站功能共采用了5种不同的遥测站24个超声波单水位雨量站，7个超声波单水位站，3个浮子、超声波双水位雨量站，1个双浮子、超声波3水位雨量站；1个压阻单水位雨量站。

5 水情自动系统遥测站功能

5.1 水情遥测站数据采集功能

（1）遥测站自动采集并存储水情、水质等实时数据，并按预先规定的方式自动向中心站报告；（2）允许实时自报、定时报、自适应报和响应中心站召测；（3）允许设置采样间隔，发送数据间隔长度；（4）允许设置路由；（5）允许接入多种信号形式的传感器，支持SDI12、RS485等总线传输；（6）支持多种信道，并在相应的双向信道上实现单向传输、双向传输；所有参数允许远程设置。

5.2 水情自动测报系统应用软件功能

5.2.1 数据采集和控制。中心站通过数据网关与分中心水情及综合监控系统接口，实现常规数据采集；实现遥测设备的远程管理，自动监测遥测设备的状态，出现故障时自动判断故障类型，主要判别方式如下：（1）当某遥测站在预先定义的“最大无信号时间”内仍未向中心站报告定时自检信息数据时，根据最近的电压、充电状态判别是否为电源系统故障；（2）电源系统正常时，判别是否为通信线路故障；（3）当一切状态正常时，遥测数据不准时，判断为传感器故障。

5.2.2 数据处理功能。（1）水情数据实时计算、处理；（2）实时监测数据到时段历史数据的统计处理（自动提取出最大值、最小值、平均值等特征量等）。

5.2.3 主要具体的功能：（1）显示库水位、库容量、出库流量、水库水温等实时数据；（2）当水库水位达到警戒水位时，能自动进行声光报警，以提示调度人员；（3）查询当前和历史任意年、月、日和任意时刻的水情水文信息；（4）显示、绘制和打印日、旬、月、年度水情水文信息；（5）报表除可以用定时方式产生，也可用事件触发来产生，定时时间点可定义；（6）实时显示各监测点水位过程线；（7）自动和人工建立水位流量关系曲线。

6 水情自动测报系统性能特点

（1）测报设备的性能指标要求高，数据采集器ACS300是NARI水情公司ACS系列数据采集器最新产品，也是国内唯一完全满足工业级标准的水情数据采集器（工作温度范围：-40℃～75℃）能够满足恶劣的自然环境。

（2）水位的测量要求精度高，而采用的超声波水位计和高精度浮子水位计能够满足需求。

（3）水情自动测报系统遥测站组网方式很多，种类包括VHF、PSTN、Inmarsat-C、Ominitracs、北斗卫星、CDPD、GSM、GPRS、CDMA等。本工程采用光纤传输方式，运行费用较低，系统运行可靠性高。

（4）高精度浮子水位计最长距离有500m，而SDI-12有效传输距离为60m，引额供水工程水位测井离数据采集器的距离较远，为解决长距离传输，需要增加SDI-12/RS485适配器，该适配器将SDI-12信号转换为RS485信号，RS485有效传输距离为1200m，能满足现场长距离传输。

（5）超声波水位计和压阻式水位计都采用4～20mA模拟量接入方式，传输距离最长为1000m，能满足现场长距离传输。

7 水情自动测报系统运行效益

通过济克渠道水情监测系统的实施及试运行阶段的数据分析，证明在高寒地区对渠道水情进行自动化监控是可行的。北疆供水工程水情、水质测报系统的建设规模、技术的复杂性在调水工程中是不多见的；为高寒地区长距离调水工程水情、水质进行自动化监控积累了经验。

在系统运行的几年中，水情测报在观测水量、渠道的安全运行状态方面，体现以人为本的理念，突破水利行业传统测流观念，把人从频繁的测流和巡渠工作中解放出来，提高了管理水平、减少了工作人员的劳动强度，使管理人员能有更多时间来学习知识，提高管理水平和管理

能力。

水情测报系统在水库和河道水位、渠道水位、分水点的流量测报中发挥了重要的作用。做到了统一、科学调水、配水、分水，确保了渠道的安全输水和水库的安全蓄水。水情测报系统累计观测总干渠输水总量22亿m3，观测总干渠向西干渠输水18亿m3，发挥了良好的社会效益和经济效益。

8 结语

水情自动测报系统运行稳定，对引水工程沿线水情进行实时监控，提高了运行管理的科技含量。水情自动化测报系统运行可靠，各个站点数据采集正常，软件运行稳定。实现了水情自动测报的目的，具备了无人值班（少人值守）的条件，是引额供水工程信息化系统建设的重要组成部分。

引额供水工程的特殊地理环境和工程本身的重要性，使该工程建成后的运行管理将是一项十分重要的工作，建设一套全面的、完善的、实用的、可靠的引额供水工程信息化系统，对保障工程效益的发挥具有不可替代的作用，新疆引额供水工程及信息系统的建成将会对乌鲁木齐和北疆地区的经济发展具有重大的意义。

参考文献

[1] 余有胜.新疆北疆供水工程信息化管理系统[S].

2005.

[2] 林祥.ACS300数据采集器使用手册[S].南瑞集团公司，2005.

[3] 余有胜.WDS9002系统操作使用手册[S].南瑞集团公司，2006.

[4] 孙增义，等.水情自动测报技术基础及其应用[M].北京：中国水利水电出版社，1999.

作者简介：田新顺（1962—），男，河南淅川人，新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局机械电子工程师，研究方向：电子通讯、通信电源及网络传输。