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水库灌区自动化调度监测系统的应用刍议

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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:

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[3]朱雪梅. 基于GPRS的灌区自动化信息管理系统的研究与实现[J].微型电脑应用,2009 (11)

[4]张承明 梁勇 林祥国 马明文.水库灌区自动化调度监测系统的应用研究[J].山东农业大学学报:自然科学版,2010 (4)