水情监测
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水情监测范文第1篇
关键词：水情信息；WiFi；XML语言；Web服务
中图分类号：TP315文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)17-4077-02
Research and Design of Hydrography Information Watch and Measure System to be Based on General PDA Platform
DONG Yi
(YunNan Tourism School, Kunming 650221, China)
Abstract: Hydrography watch and measure system is a system that collect hydrology data and transmit real time hydrology information coding．At present ,It have variety communications to make a choice. Each communication has their merits and faults. In the face of questions about communication mode ，hydrography imformation coding and Automatic watch and measure system，A manual hydrography watch and measure system which base on current PDA is indicated in the thesis,This system combine XML language,Mobile wireless communication,Internet,using WiFi to transmit hydrography imformation .
Key words: hydrology information; WiFi; XML language; Web services
水文监测系统是以水情中心（分中心）站为基础的计算机网络，综合应用了水文、电子、通信和计算机技术，完成江河流域水量、水位、流量、蒸发量等数据的实时采集、报送和处理的信息系统。它主要由三个部分组成：水情监测站、传输网络和水情中心（分中心）计算机系统。水文监测系统既有有线通信，也有无线通信，有线通信普遍采用有线拨号方式，无线通信常用：超短波、GSM短消息、卫星通信、GPRS、WiFi等，各通信方式中有线拨号方式和超短波通信是通过专用、固定网络连接到水情中心，而GSM短消息、GPRS通信、卫星通信是通过公网连接到水情中心，各种通信方式的网络性能存在着优缺点，都在水文监测系统中得到了广泛应用，而比较各种通信方式的网络性能和性价比，本文采用WiFi通信方式来实现水情信息的传输。
水情信息是按照我国所制定的水情信息标准编码格式编列报文，虽然水情信息的报文是标准的，但不同地区的水情中心的水情信息在存储上可能存放在关系数据库中，如SQL数据库、Oracle；也可能是电子表格Excel等，甚至是采用非结构化的方式，如平面文件。数据库由于测站监测要求不同，数据库的设计以及数据库表的结构不同，而不能在相互系统之间形成共享，使用XML定义水情信息编码格式，并Xml文档形式进行传输，可以与任何水情中心的服务器进行交互，完成水情信息的共享。
1 基于通用PDA平台的水文监测系统
1.1 水情信息的XML格式
水情信息编列是依照国家水情信息传输编码标准[3]。包括了编码格式标识符、水情站码、观测时间码、水文要素标识符及与水文要素相对应的数据（值）。编码格式由编码格式标识符、水情站码、观测时间码、要素标识符、数据和结束符“NN”组成，如图1所示。依据编码格式可以将水量、水位、流量、蒸发量等数据以XML文档形式进行发送。
例如日降雨量XML文档结构定义如下：
P
PD
WS
NN
1.2 基于WiFi通信方式的PDA测报系统
1.2.1 水情测站采集终端PDA
随着无线通信技术的发展，个人通信设备智能手机和PDA掌上电脑得到了广泛应用，从功能上看PDA具备了水文监测系统无线传输所需的通信方式，所以本文采用PDA作为测报水文监测系统的采集终端设备。PDA监测终端具有以下优势：
1）减少系统开发初期的建设成本。
基于操作系统的智能PDA设备使用降低了开发相应嵌入式水文监测系统的硬件成本，对希望花费尽可能少的的费用来改善以往采用人工在纸上记录数据的方式的用户来说非常有利，一个基于操作系统的PDA加上应用软件大约只需要几百美元，而一个自动测报系统终端设备包括了传感器、RTU远程测控设备和通信设备的费用在2000美元到3000美元之间。
2）减少维护和升级成本。
自动测报系统除需要建设成本外，还需要考虑维护成本，系统硬件故障需要长期大量的维修经费，而PDA手机几乎不需要维护。基于操作系统的PDA设备的软件系统有良好的扩展性和可维护性，能够快速针对当前水文监测的要求对现有产品功能进行调整或开发新的产品功能，使软件系统能够充分满足不同用户的个性化需求。
3）通用性。
以PDA为前端的信息采集能够满足不同水文监测站监测对象不同需求，也就是说能够应用一个采集设备完成多种水情信息人工输入，操作简单，并且终端采集设备还能在网络不通的情况下存储水情信息数据。
1.2.2 WiFi接入技术
WiFi是由AP访问点和无线网卡组成的无线网络。AP一般称为网络桥接器或接入点，它是传统的有线局域网与无线局域网之间的桥梁，因此任何装有无线网卡的设备都可以透过AP去分享有线局域网甚至广域网的资源。它的原理相当于一个内置无线发射器的HUB或路由，而无线网卡则负责接收由AP所发射信号的客户端设备。本系统PDA终端首先与WiFi的AP访问点无线通信，AP又通过Internet网关路由连接到Internet网，与Internet进行数据交互，如图2所示。
1.2.3 PDA终端与水情中心的数据连接
目前各水情中心都实现了与Internet网的连接，水情中心都具有Web服务器和内建有相应的水文数据库，因此本文利用水情中心Web服务器作为PDA终端的移动网关（gateway）,采用在Web服务器上WebServices，与移动网关进行同步，移动网关上的Web服务与后端的数据库进行通信，如图3所示。
WEB Services是跨平台、跨语言的信息传递技术，数据以XML的格式存在，大多数的应用程序都是在HTTP协议上使用SOAP（简单对象访问协议）数据包作为绑定来调用WEB Servicevs，不管是在局域网还是在地球的另一端，都不会因为防火墙而出现调用上的问题。通常WEB Services以客户/服务器模式来实现的。在客户/服务器模式中，客户机通过调度程序或者类型的对象将soap请求发送到远程服务器上的WEB Services，WEB Services在远程响应客户端的soap请求，并且最终将数据以soap响应返回给客户端。
简单对象访问协议SOAP（Simple Object Access Protocol)是一种标准化的通讯规范，主要用于Web服务(web service)中。SOAP的出现是为了简化网页服务器(Web Server)在从XML数据库中提取资料时，无需花时间去格式化页面，并能够让不同应用程式之间透过HTTP通讯协定，以XML格式互相交换彼此的资料，使其与编程语言、平台和硬件无关，一条SOAP消息就是一个普通的XML文档，soap包含了Envelope 元素、Envelope元素、Header 元素、 Body元素和Fault元素四个组成部分。
1.3 基于通用PDA平台的水文监测系统的设计
PDA采集终端主要负责用户身份的验证和水情信息采集，客户端的用户名和密码可以利用SOAP消息的信头（header）发送到服务器端进行验证，由服务器端的Web服务返回用户身份验证的消息。水情信息的发送在PDA端录入后，可以采用Soap消息信体（Body）发回到服务器端，然后再存储在数据库中，并返回数据保存信息。
1.3.1 用户验证
PDA端SOAP标头自定义验证，是将需要验证的用户名和密码传入到SOAP标头（Header）中，通过XMLWeb服务进行请求，将验证信息传到Web服务方法的代码中，在服务器端通过验证方法（Authenticate）进行验证，如图4所示为用户验证的静态结构。
1.3.2 水情信息的采集与发送
水情信息采用传入soap信体（Body）中，通过XMlWeb服务进行请求，将水情信息传递到Web服务方法代码中，在服务器端通过XMlreader方法将Soap信体中的水情信息XmL文档读出，然后将水情信息XML文档转换成数据集实体，通过数据访问组件中的方法将水情信息通过企业数据库访问程序块存储到水情数据库中，如图5所示为水情信息采集和存储的静态结构。
2 结束语
对于目前正在广泛覆盖的WiFi网络来说，WiFi通信在数据传输率，以及组网方式上有自身的优势，城市中采用WiFi通信，完成水文数据的传输，是一个很好的选择，但WiFi只是3G通信的一个补充，随着3G通信的广泛使用，对于解决水文测站到水情中心的通信具备更大的潜力，此外GPS全球定位系统具有全天候、全方位、高精度、多用途以及方便快捷高效等特点，利用GPS系统，既可以与水情中心实现数据通信，也可以对水文监测终端进行定位，这对于解决有人值守的水文监测系统是非常好的解决方案，未来的水文监测系统将会是第三代移动通信和GPS系统结合，对解决采用多通信方式的水文监测系统，将有广阔的发展空间。
参考文献：
[1] Wigley A,Moth D,Foot P.Microsoft Mobile移动开发宝典[M].张大威,译.北京:清华大学出版社,2008.
[2] Nagel C,Evjen B,Glynn J.Professional C# 2005 C#高级编程[M].李敏波,黄静,译.4版.北京:清华大学出版社,2007.
[3] 工程建设标准-工程建设行业标准-水利工程.SL 213-98水利工程基础信息代码编制规定[S].
[4] 微软公司.面向.NET的XML程序设计[M].北京:高等教育出版社,2004.
水情监测范文第2篇
1.1北斗卫星通信系统的主要特点
北斗卫星通信系统的主要特点体现在抗雨水能力强，具备高可靠性和低功耗且简单维护的特点，再加上是由我国自主独立研发，因此在信息的保密性和安全性方面都更有保障。另外其多元化的不同制式能够实现和水情测报系统的无缝集成。特别是水情自动测报系统更加注重短通信的数据传输，而这一点正是北斗卫星通信系统所特有的优势。这个系统的工作频段主要有L/S/C，其频段范围较宽，所以在信息传输方面拥有其独特的优势。
1.2北斗卫星技术下的水情自动测报站的主要构成
北京市的北斗卫星技术下的水情测报站的主要构成包括了四个方面。第一是北斗通信模块。主要选择的是用户终端。该北斗卫星的用户终端主要有天线设备和主机设备两种，而且这两种设备的终端体积也相对较小，且操作比较简单，安装维护工作也非常容易。其主要信号的传送机制是通过瞬间突发的模式，这样也能够有效的降低用户终端的功耗。而且也能够支持环境恶劣的野外水情测报。第二是测试中心的终端机。测试中心一般远离监测中心，所以需要通过遥测的方式来实现。这种终端机能够和不同的传感器进行连接，并支持不同的数据通信模式。北京的水文测试中心的遥测终端就支持北斗卫星通信，同时也支持了GSM通信和GPRS通信等。并能够根据信号的变化自动切换，从而保障遥测数据能够及时的反馈到监测中心。第三就是前端的传感器。这些传感器主要有涉及到测报水情的相关数据需求，包括了水位传感器和雨量传感器以及水质、水位等传感器等。第四就是电源。电源主要选择的是密封的蓄电池，并能够通过太阳能板进行充电，这样能够具有一定的环保性。另外这些电池还具有自动启动和切断的装置，只有在发送数据的时候才会启动，从而提升蓄电池使用寿命，并节省用电。
1.3北斗卫星通信链路分析
北京市某地北斗卫星的通信链路构成主要包括了北斗卫星以及网管中心。这个链路的功能就是对水情测报站的数据进行备份以及进行查询和下载。
1.4北斗卫星的监测中心
北斗卫星的监测中心自然是这个水情测报系统的核心，主要有由卫星指挥型终端以及数据接收端和数据库等构成。这个监测中心是所有数据的交汇点。同时也是控制中心。第一是卫星接收终端。主要具备兼收功能和通播功能以及全信道锁定以及大数据处理功能。同时还包括了内置的电池。第二就是接收数据服务器。这是专门集中管理数据的重要设备。具备两个信道来进行接收。其中第一个信道主要是连接互联网，通过互联网来进行数据接收。第二个信道则是通过卫星系统。在北京某地的水情测报系统，这个信道就是和北斗卫星通信系统进行实时的数据接收。这个数据也能够通过RS232串口来接收。第三就是水情数据库。当数据接收服务器接收到各种途径获得数据之后，就会对这些数据进行解码和分析，然后将水情数据录入到水情数据库中，从而为各种水情的应用提供服务。第四是数据应用服务器。这个服务器主要是对水情数据进行处理和存储以及统计报表等。另外监测中心能够将指令或者某一个执行动作信息发到各地的遥测站点，或者指定某个遥测站点进行发送。
1.5北斗卫星自动测报的软件设计
北斗卫星自动测报的系统软件主要包括两个部分。其一是控制测站的软件。在北京的水情自动测报系统中，主要是有北斗卫星监控中心以及遥测站点形成一对多的传输关系。遥测站将感应信息通过卫星传输到监控中心，然后监控中心反馈收到信息。而这些遥测站点会根据相应的反馈信息进行相应的处理，或者转入休眠，抑或是重新要求遥测站点进行收集数据。其二就是软件系统的处理。这是系统软件的关键部分，能够对遥测站点传输的数据进行多元化的处理，从而为相应的使用人员提供多种的水情服务，有助于提升当地的水情观测水平。
1.6通信机制的设计应用
北京的水情自动测报系统的通信机制设计的关键在于解决了通信频度控制问题以及信息格式的设计问题两种。其一是通信频度的控制策略。基于北斗卫星通信系统的收费标准要比移动的GSM以及全球卫星定位系统的GPRS的费用都要高出不少，根据北京市场大概要高出5倍多。因此在发送信息策略上和普通的移动遥测站的数据传输策略要尽心差异化。只有在出现明显差异的水情数据时，才会性发送。根据北京的通信费用，每次传输为0.5元。因此北京的遥测站点设置传输策略为每小时传输一次。如果没有发生变化，如没有下雨，每天在早晨8点发送一次平安数据报。这样就能有效的降低信息的传输次数，节省了传输费用。其二就是在信息格式设置上，北斗卫星通信系统可以设置的短字节有43字节数和70字节数以及98字节数三种，字节数越大，那么单次的传输内容就越多，因此费用也就越高。由于水情数据相对较为复杂，而且为了提升数据的准确性，在北京的水情自动测报系统上，就采用了98字节数进行传输，所以每次的传输价格在1元。
2结束语
水情监测范文第3篇
关键词：水情监测；水位仪；传感器；GPRS；手机监控
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.253
1 前言
随着现代科学技术的进步和现代水利的不断发展，水利自动化的重要作用越来越被人们所认识，它能够大大地提高水利管理者的工作效率，目前国内，在水情监控方面，基于Android和GPRS的监控系统少见，水位监测主要靠单一水位仪或水位尺读取，水质参数的监测多处于人工取样分析的阶段，这就带来一系列问题，如：操作不便，费力耗时，精度不高。本文所介绍的监控系统将Android手机平台和GPRS通信技术与DSP、Internet网络相结合，组建无线远程监控网络，实现对水参数的实时监控。
2 枢纽情况介绍
严埭港水利枢纽是无锡市城市防洪枢纽之一，由泵站、节制闸和船闸和上下游连接建筑物等组成。泵站装机流量为70m/s，安装5台立式轴流泵，单机流量为14m3/s，配630W同步电动机，总装机容量3150W。节制闸分2孔净宽12m，用升卧式闸门。船闸规模16（20）×135m，上、下闸首型式同节制闸。整个枢纽于2009年通过竣工验收并正式投入运行。
3 泵站自动化系统简介
泵站自动化系统监控对象包括5台主泵、2台节制闸启闭设备、清污设备、5台主泵出水侧工作门和事故门启闭机、2台技术供水泵、10kV高压开关柜、2台站用变等。对水情的监测目前仅为机械式的水位仪，数据仅传输到上位机电脑读取，至于调水水质、流速等情况主要靠现场工作人员目测，具有不精准性和人员局限性，整个监控系统构成冗余以太网，由上位机监控，并应留有接口与控制中心相连。整个系统目前实现严埭港水利枢纽的运行自动化，但离水情实时监控和调度自动化，达到少人值守，现场无人值班的管理水平尚有距离。
4 新水情监控系统设计方案
该系统主要由水文参数监测模块、GPRS通信模块、现场监控、远程监控服务器，以及一些Android手机客户端模块，所述监控模块包括水位检测装置、温度、浊度、pH值和其他参数的水的流速和调理电路。液晶构成了现场监控模块，液晶上的数据能够被工作人员读取。远程服务器模块用于通过无线网络和手机Android客户端接收数据和网络通信，手机Android客户端与服务器主要完成数据交换、数据库管理、网络通信功能。
新水位计采用静磁栅激光液位计，集成非接触式电压量开关，采集器，变送器三种功能于一身，是一种测量液位的绝对位移传感器，液位和浮力的变化影响导管内浮筒上下位置改变，电子仓内激光计每150ms发送620-690nm可见红色激光刀浮筒反射面，激光计每150ms接收浮筒反射面返回激光，并根据其相位、波长公式计算出浮筒与激光计相对位置。在激光计测量水位的过程中，光束被保护在坚固的不锈钢保护套管中，不受外界阻断和干扰，相比之前的机械浮子式水位监控，克服了精度差，易受环境影响可靠性差的缺点，具有一采集单元在内部，不受外部环境变化影响，二采用可靠激光反射原理，无论多深液位测量精度保持一致，三全不P钢导管结构安装简单可靠性强。采集到的水位信号，以RS485与上位机通讯。
温度监测采用WQ101沉入式水温传感器，温度传感器是低功耗两线制配置，所有电子元件都放在海洋级不锈钢外壳内。PH监测采用同系列PH传感器WQ201以及浊度传感器WQ730，该传感器内部是一个封装的红外线对管（一个发射、一个接收），当光通过一定量的水，通过脏程度的光的量取决于水，水是脏的，较少的光是通过。光接收端将透射光强度转换成相应的电流，光通过光而电流大。通过测量接收机的当前大小，我们可以计算出水污染水平。通过测量液体的散射率、发射率和电导率来测定液体的浊度。以上三种传感器均是由美国Global Water公司生产的，质量可靠，精度高，深得国内广大科研单位的喜爱。输出为模拟电流信号，经过调理电路处理后经RS485通讯到上位机中。PH值与浊度参数，是对水质好坏的重要直接参考量，准确度远高于靠水体表层的目测。
5 软件设计
系统开始运行时需要上电初始化，初始化程序主要用来初始化IO端口、定时器、AD转换工作模式、串口、液晶和按键程序等。初始化完成后，系统就开始启动应用程序。数据采集根据初始化程序配置的参数开启定时器中断，定时采集AD转换得到的水情参数数据，并将数据按照一定的格式打包后，通过GPRS无线网络向远程监控中心上位机发送。
6 通讯与远程客户端设计
在软件设计中，其关键因素就是水情参数数据的GPRS传输，这也是本系统软件设计的重点。在系统中，GPRS模块采用TCP协议进行数据通信。在测量点，在GPRS模块的使用，包括为其配置相关的AT命令的需要：设置模块的连接方式、波特率、域名和端口等。如果设置成功，然后GPRS模块和服务器建立TCP连接，DSP可以发送数据到服务器通过水文参数的串行端口。
本系统采用的是手机端/服务器模式，服务器采用VB编程的监控软件，手机端采用JAVA语言编程，使用基于TCP协议的基于Socket来完成与服务器通信的IP /自己的SQLite数据库的数据存储的实现，最后编译打包后生成的APK文件，在Android手机上可直接安装，当输入正确的服务器名称和相应的端口号，安卓手机自动接收发送到服务器的数据。
7 结语
该系统采用手机平台和GPRS通信实现真正意义上的远程无线监控。该系统可以通过PC机和手机远程实时监测水文参数，具有低成本的硬件优势，性价比非常高。通过试验，对系统水文参数进行高精度测量，系统操作简单，实时性强、可操作性好，应用前景十分广阔，非常适合水利水文系统的水情监测使用。
参考文献：
[1]中国农业大学.水质参数无线传感器网络监测系统：中国，202004800U[P].2011，10（05）.
水情监测范文第4篇
再过不久，又要到江南的梅雨季节了。每逢六月，江苏沿江潮位普遍呈上涨趋势。与往年不同，今年江苏省将根据雨情水情变化，借力物联网技术打造的“智慧水利”系统，将会加强水利工程科学调度，及时调整各闸站供水流量，确保防洪供水安全。
通过在沿江地区大量部署水位传感器，江苏全省各地的水情、雨情实时数据将实时显示在省防指值班室的电脑显示屏上，该数据同时会提供给一套缜密的自动控制软件，经过复杂的决策算法，帮助工作人员对各种突发状况进行评估和判断，形成相应的调度指令。该指令将通过值班室的电脑及专用通信网络，准确操作“千里之外”的水利设施开闸泄洪，当水位达到合理水平，系统自动提示工作人员闭闸，从而完成全套处理动作。
该管理软件可以实时显示南京、镇江、常州等多地的水情，每一地区可精确到水站、水库、运河、河流等详细地点。信息包括水位、水量、水流速度、天气信息、警戒信息、闸门工作状况等。该系统由无锡和中科院计算技术研究所合作完成，是物联网技术在“智慧水利”方面的第一个应用示范项目。据江苏省防指办公室副主任季红飞介绍，这个项目是利用物联网技术建设的一套集防汛决策、水文监测、蓝藻治理、湖泛处置和水资源管理等诸多水利科技于一体的决策指挥管理系统。
“传感网在旱涝预警、水生态监测、水利工程设施监控、水资源监控、水土保持监测等领域具有广阔的应用空间，物联网技术将在感应、传输和业务计算与应用模式上，对江苏水利产生巨大的影响。”省水利信息中心主任潘杰表示，目前江苏省防汛防旱信息化水平在全国处于领先地位。到目前为止，传感器及专用通信网络已基本覆盖了江苏省所有的344个省级以上水文监测站，并在此基础上实现了各地水情数据的自动化测报，极大提高了水利工作的效率。
据悉江苏省防指办公室一般在20分钟内即可完成全省实时水情、气象等信息的收集处理，速度比过去提高近十倍。随着今后系统的逐步完善与扩建、遥测站点的不断增加，江苏将有望全面实现水利系统的自动化管理，并最终实现“智慧水利”。
水情监测范文第5篇
关键词：水情自动测报；系统；运行；管理
近年来我国加快了水情自动测报系统的建设，水情自动测报系统的日渐完善对系统的运行管理提出了更高的要求，这就需要相关部门积极采取科学、合理的措施，加强对水情自动测报系统运行管理，提高系统的运行效率，为我国的水利调度和防汛等工作提高精准的数据，促进各流域水利工作的顺利开展。
1 水情自动测报系统的构成和分类概述
目前水利事业的现代化发展离不开水情自动测报系统的有效利用，其是水利事业自动化、智能化发展的重要构成要素，水情自动测报系统由水文传感器、数据采集终端（RTU）、数据传输信道、通信设备、应用软件、计算机数据处理系统等部分构成，其分类主要是按信息传输和所处不同位置来划分，其中按照信息传输方式可划分为有线传输（ISDN）、公用电话线（PSTN）、无线传输短波、超短波（UHF/VHF）、卫星和移动短信（GSM、CDMA、GPRS）等；按照水情自动测报系统所处的不同位置又可将系统分为遥测站、中继站（地面站、网管中心）和中心站。水情自动测报系统的主要作用是实时采集、传输、处理、存储管理以及预报和江河、水库和该流域的降雨量、水位以及流量等水情信息，该系统将计算机、电子、通信、遥感等多种学科和技术综合起来，通过综合运用这些技术实现各个区域的防汛抗旱工作，水情自动测报系统的有效应用对促进我国水利事业的发展具有重要的推进作用。
2 水情自动测报系统运行管理
2.1 加强系统运行管理的规范化、制度化建设
第一，制定全面、科学的运行规范。为了保障水情自动测报系统能够正常、稳定地运行，管理部门应综合分析该系统所辖区域的具体实况，制定出全面、科学并行之有效的系统运行管理规范和系统操作规程并严格落实，将运行规范贯穿于系统运行、操作、管理以及故障维修等各个工作环节当中，使各个环节的工作人员在负责本岗位职责时有章可循，通过严格落实规范要求和标准保障系统运行的整个过程都处于安全、稳定的状态，从而为相关部门提供精准的数据。第二，编制详细的系统运行报告。为了更详细地掌握和了解水情自动测报系统的运行情况，系统的操作、管理以及维修部门要相互配合，编制详细的系统运行报告，系统运行报告主要由系统的每日运行报告、月度运行报告、年度运行报告以及汛期运行报告组成，运行报告的内容要包含遥测站系统的通信情况、故障及处理情况、数据精度分析、系统尚存在的问题和处理意见等。汛期运行报告要格外地注意，做好汛前和汛后的系统运行情况分析和统计，保障汛期的水文测报的精度。通过分析、总结以及比较水情自动测报系统的运行报告可以基本掌握系统的运行情况，从而能够及时发现并处理系统运行过程中存在的问题，保障系统安全、高效地运行，为水利部门提供准确的水文情报。
2.2 完善水情自动测报系统运行管理机构的建设
如今，科学的发展以及水利工程建设速度的加快都推动了水情自动测报系统的大规模建立，从而转变了系统中信息量和信息传输机制，使基层中心站（分局）的管理、运维等工作面临巨大的挑战，其工作重点逐渐细化到水情数据的甄别、统计、处理以及对设备的运维和管理。面对新形势下的系统运行管理主要应从以下两点进行相应的完善：首先，水情自动测报系统的管理应设立专门的组织机构。在基层中心站（分局）中设立由专业、专职人员负责系统管理的机构或部门，根据系统运行的相关规范标准和要求，制定管理部门和个人的岗位职责并具体明确，同时配备系统巡检必须的设备和备品备件，专项负责辖区范围内的自动测报系统，提高系统的运行效率和质量。其次，转变信息传输模式，有效缓解基层中心站（分局）的管理压力。遥测站采集到的水文数据直接传输到中心站（省一级），由省一级中心站再将数据分发，这样可减轻中间环节的数据管理压力，提高数据传输的效率，有效缩短了基层中心站（分局）的工作时间，同时进一步提高省级中心站的数据分析、处理能力。
2.3 加强系统的定期巡检维护
水情自动测报系统的稳定运行必须有定期巡检和维护来保证，因此应建立健全水情自动测报系统的定期巡检维护体制，确保水情自动测报系统稳定、高效地运行。定期巡检维护需要专业的设备和工具，因此在系统的中心站应配置相关的巡检、维护机械设备和工具，包括仪表和备件等，从而为遥测站的检修工作提供方便，保障遥测站的检修工作能够及时、高效地完成。水情自动测报系统的定期巡检和维护工作主要是检查遥测站外部设备、天线以及遥测终端机等装置，保障遥测站外部设备的良好性能；天线附近不存在遮挡信号的障碍物；遥测终端机的各项技术参数符合规范标准。同时清洁设备外部、太阳能光板、天线并对这些关键部位进行除尘作业；对雨量筒、雨量漏斗以及雨量翻斗进行灰尘和污物的清理工作，保障这些设施的精度；调整雨量计翻斗的限位螺丝，利用量杯来校核雨量计精度，加水测试雨量计数据的采集和传输功能是否处于正常状态。通过加强系统的定期巡检和维护，提高系统的运行效率和质量。
总之，水情自动测报系统作为水文预测系统中重要的组成部分对水利工程管理具有重要的作用，加强对其运行管理，有利于为相关决策人员提供精确的数据和信息，提高防汛和调度及充分利用水资源等水利工程综合管理水平。
参考文献：
[1]张嘉鑫.天古崖水库水情自动测报系统设计[D].太原理工大学，2011.
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[3]张国学，彭凌.三峡枢纽水情自动测报系统运行管理模式研究[J].人民长江，2011，10：70-72.
[4]杨学伟，魏玲，杨延伟.流域水情自动测报系统建设和运行管理新思路探析[J].水电自动化与大坝监测，2011，05：74-76.
水情监测范文第6篇
关键词：水库；自动控制系统；工程建设；管理
中图分类号：TV文献标识码： A
水利工程自动化是集自动测报、自动监控、通信、计算机网络、3S(GIS、GPS、RS)、数据库、专业数学模型、系统集成等高新技术于一体的以现代化的信息采集系统为基础、通信与计算机网络系统为保障，信息管理和决策支持系统为核心的一项规模庞大、结构复杂、涉及面广、建设周期较长的信息系统工程。水库工程建设管理开始由传统型的经验管理逐步转变为现代化管理。利用通信、计算机、程控交换、图文视讯与遥测遥控等现代科学技术，配置相应的硬、软件设施，先后建立通信传输、计算机网络、信息采集与视频监控等系统，实现了水情、工情信息的实时采集，水工建筑物的自动控制，作业现场的远程监视，工业视频异地会商及办公自动化等。对于水库而言，水库信息化与现代化建设也是实现“数字水库”的基础与前提。
1水库概况
该水库位于城区外的河道之上，是该地区唯一的一项控制性水利工程，其主要任务是解决干流突出的防洪问题。总库容1.85亿m³，其中防洪库容1.60亿m³。主要永久性水工建筑物有：拦河主坝、副坝、泄洪闸、水库范围内支流改造工程、交叉建筑物及其他工程。防洪标准按100年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。
2自动化工程建设概况
水库自动化工程在立项、设计、建设、施工过程中，按照高起点、高标准、严要求、5年不落后的原则建设实施的。在管理、运行、维护方面配备了专职操作、维护及管理人员，在运行管理期间对各系统的部分软硬件进行了升级改造，并对各子系统进行了集成，建成了防洪综合自动化系统。本水库自动化工程是一个集工情水情信息采集、传输、存储、处理与防洪调度为一体的信息系统工程。按照各系统的功能不同，可分为：水文自动测报系统、地下水位监测系统、大坝安全监测自动化系统、工业视频监视系统、闸门集中控制系统、防洪综合自动化系统等。
2.1水文自动测报系统
本系统共设14个超短波水情遥测站、一个中继站、一个中心站（和卫星中心共用），组成超短波通讯网。中心站设在水库前方调度楼内。系统数据中继站设在最近的山上，系统所属各超短波遥测站的水情信息采用超短波通讯网络通过中继站传送至中心站。本系统使用220MHz为通讯频段，由于中继站采用数据再生中继，本系统超短波网络只需使用一个频点的频率。
2.2地下水位监测系统
水库是一典型的河道型平原水库，地下水位观测是水库防汛的一项基础性水利工作，在水库管理、水库安全与水库建设等方面具有重要作用，过去部分地下水位数据一直靠人工观测，但这种方式存在着人为因素影响大、观测不及时、精确度低、费用高、管理复杂等诸多弊端观测频率也因经费原因等难以提高，导致地下水位信息资料的可用性一直较低，本系统正是为解决上述问题而研制开发的。本系统采用了浮子式水位计，并结合接受和显示软件，组建了包含中心站、10个遥测终端的地下水位监测系统。该系统不但可以对地下水位进行实时监测，而且可以根据实际需要对数据进行筛选、加工、整理、汇总，集实时监测、发射、接受、数据库整理、图形绘制于一体，在实时收集地下水位数据的基础上，建立地下水位数据库，配合雨水情预警系统，为水库的防汛管理提供客观可靠的数据依据和技术支持。
2.3大坝安全监测自动化系统
水库大坝安全监测自动化系统分为大坝变形监测系统与渗流监测系统。
2.3.1大坝变形监测系统
依据坝区及周围地质环境条件分析，分别在大坝的两端选定地表自然隆起部分的一稳定建筑物楼顶（该建筑物基础为原土开挖，且已建成3年）为相对稳定点，设立基岩墩两个，作为全网的基准点。监测点沿大坝方向布设，和基准点联测，其中坝面GPS监测点18个，高程拟合点2个，基准点至各监测点的平均边长为7.4km，最长为11km，最短为5km。
2.3.2渗流监测系统
a主坝渗流监测
为了监测坝体在上、下游水位差作用下浸润线的变化 坝基渗流压力的大小，需建立渗流监测网。在BA0+125、BA0+665、BA1+145、BA2+595、BA3+695桩号断面上各设5个浸润线观测点，5个坝基渗流监测点。BB0+010、BB1+489、BB3+289桩号断面上各设5个浸润线监测点，4个坝基渗流监测点。所有渗流监测点均安装振弦式渗压计。各断面的测点接入相应的DAU数据采集仪，通过光缆和设在中控室内的采集计算机组成主坝渗流监测系统。
b泄洪闸渗流观测
泄洪闸、上流铺盖、斜坡段及消力池段底板在上、下游水位差作用下会产生扬压力，在尾水作用下会产生浮托力。为了监测它们对泄洪闸、上流铺盖、斜坡段及消力池段底板渗透压力的大小，在泄洪闸每个闸段的闸墩中间的底板上埋设一个测点。对BA0+245.00、BA0+339.5桩号两个断面的闸底板进行了重点观测，每个断面埋设4个测点。在上流铺盖、斜坡段及消力池段底板横剖面方向BA0+245.00、BA0+339.50桩号的纵剖面各布置3个测点。所有渗流监测点均安装振弦式渗压计。这些测点和设置在闸室内的两台DAU数据采集仪连接，和设在中控室内的采集计算机组成泄洪闸渗流观测系统。
2.4工业视频监视系统
为确保水库的安全性与可靠性，设置工业视频实时监控系统。通过本系统的建设对主坝上下游、16孔泄洪闸、上下游翼墙、启闭机室、右坝头中控室、等进行电视图像监视，并实现对云台、镜头、画面控制切换。视频切换矩阵布置在综合调度楼内。工业视频系统施工内容包括监控中心设备、网络通信设备、前端设备、土建工程等。在坝区与办公区分别设有子系统，共有22个信息监控点，坝区设有12个监控点（其中4路和水利厅联网）、办公区设10个监控点。
2.5闸门集中控制系统
水库泄洪闸共设16孔，每孔布设一台2*630kN固定卷扬式启闭机。计算机监控系统完成对对启闭机的工作过程控制，有一套集中控制系统与16套现地控制系统组成。现地站完成对16台启闭机的一对一控制，其工作方式为手动常规继电器逻辑控制与现地可编程（PLC）自动控制。集中监控系统采用服务器、集中控制操作员工作站（IPC）、集中控制工程师工作站与远程控制操作员工作站构成C/S控制单元，远程站为远方集中控制。
2.6防洪综合自动化系统
以水库为核心的防洪调度综合自动化系统的建设，传统特点是将水情遥测系统和洪水调度系统结合在一起，构成一个基于客户机/服务器计算机网络模式下的初级集成系统，但水库还同时建设了地下水位监测系统、大坝安全监测自动化系统、工业视频监视系统、闸门集中控制系统，以前尚未和洪水调度系统集成起来，非常不利于统一管理和维护，满足不了计算机网络技术的快速发展，人们对信息共享越来越高的需求。从2011年起对个子系统进行了集成，建成了防洪综合自动化系统。系统集成内容包括硬件与软件两部分。硬件部分包括视频监控、大屏幕、会议讨论、网络配置等4个子系统。软件部分包括防洪调度综合自动化系统软件开发集成、综合决策支持信息化系统平台开发、防洪决策支持系统开发、综合数据库管理子系统开发、水情办公自动化系统开发。
3结语
水库各信息采集子系统已陆续建成，至今已运行几个年头，虽然出现了一些问题，但是随着部分软硬件的更新改造及升级，特别是防洪调度综合自动化系统的建成，水库自动化工程建设步入了一个崭新的阶段，对该地区水利工程自动化事业做出了一定的贡献。
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水情监测范文第7篇
关键词：自动化排水；PLC；智能矿山；故障诊断
在煤炭行业中，涌水量大的矿井占很大的比例，排水系统的安全可靠运行与矿井安全生产有着直接关系。目前，传统煤矿还坚持使用手动起停设备和人工监视的排水系统，自动化程度低、应急能力差，存在很大的安全隐患，同时为了完全覆盖井下排水地点，岗位工人数较多，劳动效率低。随着煤炭行业产能过剩的形势日趋严重，安全生产更是受到社会的普遍关注，当前科技进步迅速，在工业化信息化融合的时代背景下，实现无人值守自动化排水，是实现智能矿山的重要环节。实现主排水泵房无人值守，中转水仓以及离散小水窝自动排水，同时对排水设备运行状态进行监测，对能耗进行分析，对设备本身健康情况进行智能诊断，为设备的维护提供预防性检修计划，提高设备的使用寿命，减少故障率是未来智能矿井发展方向和必然趋势［1－3］。
1锦界煤矿水文条件及排水系统概述
锦界煤矿井田主要含水层有松散层孔隙潜水（沙层水）和直罗组孔隙裂隙承压含水层（风化岩水层）共两层含水层，前者包括河谷冲积层潜水和萨拉乌苏组潜水。局部区域存在烧变岩孔洞裂隙潜水。目前正常矿井涌水量为3700m3／h左右。涌水量主要构成如下：各综采工作面700m3／h左右、采空区1500m3／h左右、各个备用工作面探放水1500m3左右、以及各井筒大巷少量涌水。矿井设有2个中央主排水泵房，4个盘区排水泵房，2个潜排水泵房。根据现有主排水系统及管路设备，目前全矿排水能力为13300m3／h，可以满足矿井现有涌水量设防要求，并有较大的富余量。
2井下自动化排水系统
2.1主排水泵房自动化排水系统主排水泵房是煤矿井下排水系统的核心，为整个矿井排水系统提供动力。本文设备配置以锦界煤矿为依据，主排水泵房每台耐磨离心泵均配备大功率三相异步电动机、出水电动闸阀、排真空电动球阀以及压力传感器、真空度传感器等自动化设备。同时为了保证离心式水泵正常运转，矿井均配备排空气设备或制定专门方案。煤矿排水综合自动化系统主要对模拟量数据和数字量数据进行自动地采集和检测。模拟量检测的数据主要包括水仓水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、三趟排水管流量等。数字量检测的数据主要包括水泵高压启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器的状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力等。以上数据的采集主要由PIC实现，传感器将模拟量数据传输给PLC，然后PLC对数据进行相应的计算处理，依据相关因素，判断出煤矿涌水量，以此来对水泵的开停进行控制。其余的一些模拟量数据大多是用来对自动控制系统的运行情况进行监督的，以便在系统运行出现故障时，及时的反馈信息，使系统及时的进行相关调整，避免损坏水泵和电机。各种的数据量信息被采集到PLC中之后，作为相关逻辑处理的条件和依据，对水泵的运行情况进行控制。在整个过程中，具体的处理方法是将模拟量信号在合适的采样定律下转换成数字信号，然后通过PLC对其进行的相应处理，从而实现对水泵的自动化控制［4，5］。2.1.1主控系统主排水泵房主控系统由PLC控制器、I／O设备及各类传感器组成。自动化排水系统具备以下功能：①通过水位传感器实时监控水仓水位情况，控制器根据设置的高低水位发出起泵、停泵指令，并根据水位上涨和下降情况调整运行水泵数量；②根据设备均匀磨损的原则对工作、备用水泵进行切换，防止水泵由于长期闲置造成电机受潮等情况；③主排水泵控制系统具备一键起停功能，同时满足就地一键起停、远程一键起停、检修等多种控制方式；④系统具备过载保护、短路保护、缺相保护、欠压释放、过力矩保护及相序自动纠正等电机保护功能，具有水泵流量、压力保护功能［8，9］。2.1.2监控系统自动排水监控系统是主排水泵房的中枢指挥，通过矿井环网实现主排水泵的数据上传与地面远程监控，实现了数据共享。为实现无人值守水泵房，基于锦界煤矿主排水泵房监控系统的应用实效与工程经验，水泵房监控系统应具备如下功能［6，7］：①水仓实时水位的在线监测，要求误差不超过01m；②主排水泵运行时的各种参数在线监测，如水泵运行状态，电机工作电压、工作电流，电动闸阀、电动球阀的开启状态，出水管的实时压力等；③排水管路安装流量计，监测管路瞬时流量和累计流量，可以监测排水管路的利用情况；④具备历史数据查询，运行时的实时监测数据均可存储于历史数据库中，实现历史回显，历史趋势分析等功能；⑤具备模拟值超限报警功能，同时将故障信息存储于报警记录历史数据中；同时可将故障信息推送至相关人员；⑥具有系统故障自诊断功能；⑦监控软件具有人机界面友好，操作简单直接，权限按需管理及动态画面直观显示等特点；⑧保证系统运行可靠、故障率低、维护方便、组态修改简便。煤矿排水综合自动化系统主要对模拟量数据和数字量数据进行自动地采集和检测。模拟量检测的数据主要包括水仓水位、电机工作电流、水泵轴温、电机温度、三趟排水管流量等。数字量检测的数据主要包括水泵高压启动柜真空断路器和电抗器柜真空接触器的状态、电动阀的工作状态与启闭位置、真空泵工作状态、电磁阀状态、水泵吸水管真空度及水泵出水口压力等。以上数据的采集主要由PIC实现，传感器将书模拟量数据传输给PLC，然后PLC对数据进行相应的计算处理，依据相关因素，判断出煤矿涌水量，以此来对水泵的开停进行控制。其余的一些模拟量数据大多是用来对自动控制系统的运行情况进行监督的，以便在系统运行出现故障时，及时的反馈信息，使系统及时的进行相关调整，避免损坏水泵和电机。各种的数据量信息被采集到PLC中之后，作为相关逻辑处理的条件和依据，对水泵的运行情况进行控制。2.1.3设备健康状况分析智能矿山是现代矿井发展的必然趋势，排水设备智能诊断是排水设备智能化的关键环节，了解设备实时运行及设备本身健康状况等信息是水泵房实现无人值守的前提条件。在水泵及电机上安装多维智能传感器，采用无线信号传输模式，实时监测水泵、电机的振动和温度（定子温度和轴温）等参数，并且建立电机及设备重要部件振动、声音、温度的频谱分析，提取故障判断特征量，根据特征量的大小进行分级报警，对电机潜在的机械损伤进行探测和预警，同时预测设备状况的发展趋势。传感器综合分站可采用蓝牙等无线通讯方式与检修人员手持终端连接，检修人员在靠近设备后即可读取设备的运行状态及健康状况，同时分站可将设备的报警、预警、检修、更换等信息直接推送至检修人员。2.1.4排水系统能耗分析矿井主排水泵房均配有盘区变电所，实现自动化排水系统与变电所数据交互，通过智能分析，采用“削峰填谷”的用电原则，合理安排水泵运行时间，使水泵尽量在负荷低谷处运行，减少日负荷曲线的波动，减少电力线路的有功损失和无功损耗，节约电费。锦界煤矿中央2号水泵房水泵运行表见表1。排水管路在长期使用后会在管壁发生结垢现象，增加了管路的阻力，间接减小了管路流量，通过主排水泵房进水、出水管路上安装的流量计，对排水管路流量进行实时监测，数据后台分析，可以了解管路结垢的具体情况，对及时清除管路结垢，提高管路运行效率具有指导意义。锦界煤矿通过管路流量监测结合数据分析及时清理管路结垢，见表2。改善管路结垢情况后，水泵效率得到提升，吨水百米能耗提高5％左右。排水管路在长期使用后会在管壁发生结垢现象，增加了管路的阻力，间接减小了管路流量，通过主排水泵房进水、出水管路上安装的流量计，对排水管路流量进行实时监测，数据后台分析，可以了解管路结垢的具体情况，对及时清除管路结垢，提高管路运行效率具有指导意义。
2.2中转水仓、分散小水窝自动化排水
井下中转水仓担负着沿线排水过渡和补充排水动力的作用，传统煤矿仍设置岗位工对中转水仓水泵进行就地操作，劳动效率低。受巷道高度的影响，负压吸水罐自动排水装置的应用效果较差，目前中转水仓自动化排水通常配有离心式水泵、电动闸阀、注水排气电磁阀等自动化设备，在设计初期考虑管路与水泵相适应，提高水泵工况点的运行效率。从实际应用实效来看，注水电磁阀频繁起动，寿命较短，直接影响水泵的正常运行，因此需合理设置水泵起停高低水位，避免水泵频繁启动。井下分散小水泵主要靠水位探头开关量起停磁力启动器进行控制，由于井下分散小水窝设置较多，考虑设备的更新较频繁，组态画面无法及时更新，锦界煤矿依据设备的使用及位置制作电子标签，做到设备即接即显。
3井下水情监测分析系统
水害治理一直是矿井防治水的重点工作，目前矿排水系统不能直观体现井下水情变化的实际情况，如图1所示，通过对矿井采空区水位及入水、出水口增设水位及流量传感器，对井下回风巷道和泄水巷道的出水管路安装流量器，对矿井水情进行实时监测，系统提供矿井水情的趋势分析，通过先进物联网技术，实现矿井智能化联合排水，并为防治水工作提供决策性参考。水情监测系统除了能采集各监测点的水位，压力，水泵状态等信息外，还需具有继电输出功能，通过控制开关来起停水泵和发送报警预警的功能，实现水情监测的动态性、实时性、交互性。水情监测系统功能功能结构如图2所示，水情监测系统可绘制水情实时趋势曲线、历史趋势曲线，自动生成各类报表。
4结语
在介绍了煤矿自动化排水系统所具有的特点的基础上，又对自动化排水系统各部分工作的原理进行了研究，明确了煤矿自动化排水系统的工作原理，同时凸显出了在煤矿中应用自动化排水系统的优势及意义，以此来说明在煤矿中实施自动化排水的重要性以及必要性。锦界煤矿通过完善井下自动化排水监控系统实现主排水泵房、中转水仓及小水窝无人值守。在实现无人值守的基础上，进行矿井水情监测，提出矿井联合排水的方案。同时通过管路排水情况监测和合理安排水泵运行时间段，提高水泵运行效率，并及时处理水管结垢现象，提高管路运行效率，可降低吨水百米能耗5％左右。
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水情监测范文第8篇
关键词：小湾水电站;水工建筑物;运行;管理
中图分类号：TV698.2文献标识码：B
一、 工程概况与基本参数
1.1工程概况
小湾水电站是国家实施西部大开发、“西电东送”战略的标志性工程，位于云南省西部大理州南涧县与临沧市凤庆县交界的澜沧江中游河段黑惠江汇入口下游1.5公里处，上接功果桥水电站，下接漫湾水电站，系澜沧江中下游河段规划八个梯级中的第二级，是澜沧江中下游河段的龙头电站，水库具有不完全多年调节性能，工程以发电为主兼有防洪、灌溉、养殖和旅游等综合利用效益。
小湾水电站工程属大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物为1级建筑物，次要建筑物为3级建筑物。大坝和泄水建筑物洪水标准按500年一遇洪水设计，10000年一遇洪水校核；下游消能防冲建筑物按100年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。水库校核洪水位1242.51m，正常蓄水位1240.00m，死水位1166.00m；总库容150亿m3，调节库容99亿m3；电站总装机容量4200MW（6×700MW），多年平均发电量190亿kWh。
1.2主要水工建筑物组成及基本参数
小湾水电站枢纽工程由混凝土双曲拱坝、坝后水垫塘及二道坝、左岸泄洪洞及右岸地下引水发电系统等组成。
1.2.1大坝工程
拱坝坝型为抛物线型变厚度双曲拱坝，坝顶高程1245.00m，建基面最低高程950.50m，最大坝高294.5m，坝顶中心线弧长892.786m，拱坝最大中心角92.791˚，坝顶宽度从中心到拱端由12.0m渐变到16.0m，拱冠梁底宽73.124m。拱坝弧高比3.035，厚高比0.248。拱坝左岸设有推力墩，推力墩底部高程1210.00m，推力墩高35.0m，底长48.0m。
坝身20号～25号坝段布置5个表孔和6个中孔；19号、26号坝段各设一个水库放空底孔；20号、25号坝段各设一个导流底孔，分别位于1号、6号泄洪中孔下部；21号～23号坝段布置3个导流中孔，分别位于2号、3号、4号泄洪中孔下部。
1.2.2泄流消能工程
泄洪消能建筑物由坝身表孔和中孔、水垫塘、二道坝和泄洪洞组成。
坝身泄洪采用“横向单体扩散、纵向分层拉开、整体入水归槽”的泄洪碰撞消能方式，达到了较好的消能效果，提高了泄洪安全度。
水垫塘为复式梯形断面，采用全断面钢筋混凝土衬护，高程970m以下混凝土顶部设置一层0.5m厚的抗冲耐磨混凝土，高程979.126m以下衬砌底部采用锚筋桩与基岩锚固。水垫塘总长度约450m（包括二道坝及其后护坦长度），底板高程965m，最小底宽70m。
二道坝坝顶高程1004m，顶宽8m；建基面高程960m，最大坝高44m。
泄洪洞全长1535.46m，泄洪洞洞身为有压变无压“龙抬头”布置，由进水口、有压段、工作闸门室、龙抬头段、直槽斜坡段及出口挑流鼻坎组成。进口底板高程为1200m，事故检修闸门孔口尺寸15m×16.5m（宽×高）。工作闸门孔口尺寸13m×13.5m（宽×高）。出口采用扭曲挑流消能。
1.2.3引水发电工程
引水发电系统布置在右岸地下，分引水、厂房及尾水三大部分，采用单机单管三机一井一洞的布置形式。进水口位于大坝上游右岸，采用岸塔式布置，进水塔平面尺寸为146m×32m×111.5m（长×宽×高），底部高程1140m；主副厂房包括安装间、机组段和副厂房，总长298.1m，最大开挖跨度为30.6m，高度79.18m；尾水系统由六条尾水支洞、六个机组尾水检修闸门井（两个室）、双圆筒阻抗式调压室、二条圆形尾水隧洞和尾水出口等建筑物组成，调压室高90m、直径32m，最大开挖直径38m，机组尾水检修闸门室尺寸207.5m×11.1m×31.5m（长×宽×高），二条尾水隧洞内直径均为18m。送出工程由两条4.5m×5.8m（宽×高）出线洞、地面出线场和敞开式开关站组成。
二、 防洪度汛管理
2.1水情自动测报系统管理
小湾水电站施工期水情自动测报系统于2004年初开工建设，同年6月建成并投入试运行。2007年随着公司集控中心的成立，小湾水电站施工期水情自动测报系统并入澜沧江水情测报系统，由集控中心负责运行管理。小湾水电站水情自动测报系统建立以来，遥测系统稳定正常运行，数据传输年畅通率达到95％以上；水情预报系统运行稳定，预报精度较高，2004年正式运行以来洪水预报的合格率及时效性达到了甲级标准。系统水文站网布设合理，系统的功能、数据通畅率、水（雨）情数据采集、洪水预报方法、预报精度等均能满足洪水预报要求。
2.2防洪度汛过程管理
2.2.1及早落实防汛责任，切实做好防汛规划。
电厂设立防洪度汛办公室，每年初制定防洪度汛措施计划，修编防洪度汛管理办法，不断完善水库防汛抢险、超标准暴雨洪水、水淹厂故等专项预案和现场处置方案，及早检查、安排修复和实施防汛工程，充分准备防汛设备、物资，落实防汛抢险队伍，确保安全度汛。
2.2.2认真做好隐患排查治理，确保防汛设施正常运行。
每年汛前，小湾电厂每月均有针对性的组织汛前专项检查，对发现的问题和隐患进行全面梳理，建立防汛台帐并研究处理方案，立项整改，所有项目均已整改完成并通过验收。在初汛期、主汛期和汛末分别开展联合大排查，及时实施汛前、汛中和汛后修复项目，确保防汛设施的完好。
2.2.3严格汛期值班纪律，加强防汛应急管理。
5月1日至10月31日度汛期间，电厂实施24小时值班制度，安排人员对各重点部位实行日巡查，及时上报、处理发现的隐患。汛期形成日总结、周报、月报以及月例会制度，全面掌握防汛工作情况。同时针对边坡和渣场塌方、泥石流等导致的公路、排水沟渠堵塞举行专项演练，对尾水平台出口防洪叠梁门进行吊运试验，均收到良好效果。
2.2.4分级管理，突出重点，探索防汛管理新模式。
小湾电厂每年组织相关人员开展防汛设施摸底排查，加强对暴雨后防汛设施排查，及时对雨后发现的隐患进行治理，并拍摄照片在不同时段进行跟踪比对，完善公共区域的防汛设施分级管理台账，对防汛设施分为特别重要、重要、一般三个等级进行有重点、分等级分区域进行巡查与监控，编制了边坡隐患台账，提升防汛工作质量和效率。
三、水工建筑物安全监测管理
3.1监测布置及项目设置
为确保小湾枢纽区建筑物工程安全，根据小湾工程特点、枢纽区地形地质条件、主要建筑物设计等因素，小湾水电站枢纽区安全监测体系设置有水库地震监测台网、水情自动测报系统、枢纽区变形监测网、拱坝安全监测体系、引水发电系统监测体系、边坡和抗力岩体监测体系、坝内温度裂缝专项监测及枢纽区安全监测自动化系统等，监控体系布置适应工程枢纽地形地质特点，对枢纽工程建筑物进行重点监控的针对性较强，工程安全监测体系全面、监测系统完善，共计安装埋设监测仪器及测点10670余支（个），仪器完好率为96.1%，接入自动化6500余支（个）。
拱坝安全监测系统（共布置监测仪器5694余支，仪器完好率为96.3%）是全国目前最大的安全监测自动化系统，各类仪器设备均采用具有国际国内先进水平的设备，大坝EL.1190m激光三维变形测量系统、坝顶GNSS变形监测系统、光栅式横缝动态监测、裂缝变形测量系统均属国内首创。小湾水电站枢纽区安全监测系统各类监测项目相互补充，同一重点部位多种监测手段同时作用，能够全面监控枢纽区工程建筑物的运行状况，确保小湾水电站工程实施各阶段及蓄水期间安全监测数据成果的全面、可靠采集与异常反馈。蓄水过程中各监测系统运行状况良好，监测仪器工作正常，监测资料连续可靠，无停测、漏测情况发生。监测成果显示当前各监测项目测值变化基本稳定，主要枢纽区建筑物工作性态正常，安全受控。
3.2安全监测过程管理
小湾水电站从蓄水开始，严格按照中国水电顾问集团昆明院编制的《枢纽建筑物首次蓄水期和初蓄期安全监测技术要求（第B版）》开展大坝安全监测工作。蓄水期间，电厂每日对重点部位、重点监测项目进行巡视检查、监测分析，安全监测自动化系统以4次/天的频率采集数据，对未接入自动化的监测项目在汛期按照1次/天，非汛期按照1次/周的频次进行人工巡检、量测。每日/周向澜沧江公司和由工程院院士、国内著名水电专家、国内知名院校教授及昆明院高级工程师组成的蓄水综合评价专家组上报《小湾水电站水库运行及大坝安全监测日报》和《小湾水电站水库运行及大坝安全监测周报》，如实反应大坝工作性态，全面评价小湾水电站各阶段蓄水期间工程安全性，并积极落实专家组反馈意见和建议，不断改进监测报告整理方式，突出重点，加强对关键数据的关注报送。目前大坝安全监测工作开展正常。
四、水工建筑物维护管理
水工建筑物巡检为确保水工建筑物良好工况，小湾电厂制定了《水工建筑物巡视检查标准》，并严格按照标准开展大坝安全日常巡查、定期检查、特种检查、年度详查。电厂编制了水工巡视检查记录表，并列为党员攻关项目，不断优化巡视检查方法，为符合实际检查需要，将水工建筑物划分成8个责任区域，责任明确到人。小湾电厂每月对大坝及引水发电系统等枢纽区重要建筑物进行月度巡视检查，并联合监测外包单位开展系统的巡视检查工作，对巡检结果及时进行整理分析，完善水工建筑物缺陷台账，全面系统地掌握缺陷情况，提出改善措施，实施消缺改造项目。每年根据相关标准和要求对水工建筑物及其各种设施进行全面或专项检查并整理上报检查报告。当小湾水电站周边发生地震或库区发生地质灾害等影响大坝稳定的情况时，小湾电厂立即展开特种巡视检查工作，对枢纽区建筑物进行全面细致的检查，形成特种检查报告并上报。对近坝库岸开展每周两次的巡视检查工作，及时对比分析变化情况，对小水井、八字耳朵等重大地质缺陷点采用人工观测和GNSS自动化观测，掌握其变化情况，及时上报。
五、结语
水电站的水工建筑物随着时间的推移，会逐步产生应力应变、变形等方面的变化，因此，水工建筑物的安全运行和维护管理工作尤为重要。小湾电站自2009年投产发电以来，经过5年多的运行维护，已经两次蓄水至正常蓄水位，各水工建筑物均处在正常稳定运行状态。希望本文能够给类似水电工程的水工建筑物运行管理工作提供借鉴和参考。
参考文献：
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[2] 张毅，李永高，焦世海.盐锅峡水电站水工建筑物安全管理综述. 西北五省（区）水电学会联系网第20次会议论文集.2005：P81-87.