探析洛川李家河水库工程管理调度系统

探析洛川李家河水库工程管理调度系统

彭丹 王宏刚

陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西省西安市 710000

摘要：

洛川李家河水库工程管理调度系统综合考虑界子河工程联合调度供水的需要，通过采用遥测遥感、BIM、GIS 等新一代现代化技术手段，形成洛川李家河水库工程管理系统的总体框架，本系统由水库管理信息化系统、通信网络系统、水情测报系统、视频监控系统、计算机监控系统、调度语音系统等组成，解决区域调水、远程频繁控制等难题，实现精准调水、配水。

关键词：管理信息化系统；计算机监控；需求分析；融合

0．引言

洛川县现有供水工程规模较小，供水水源提供的水量有限，供水保证率低，致使时常出现停水现象，供水工程难以满足要求。缺水不仅严重地困扰着城区及相关乡镇社会经济发展，影响着社会的稳定，而且极大地制约着全县经济社会的持续发展。

本工程在界子河干流修建闸坝引水枢纽及泵站工程，引水入李家河水库进行调蓄后向凤栖镇供水，以满足洛川县满足凤栖镇、黄章乡、旧县镇、永乡乡等4个乡镇的用水需要，最高日供水能力为2.16万m³/d。工程为长距离供水，主要新建界子河低坝、抽水泵站、水库枢纽、输水管道、管理站等，调度沿线工况复杂、建筑较多，工程管理调度系统的建设是十分必要的。

1.需求分析

1.1 功能分析

紧密结合工程管理特点，分析研究系统建设的关键问题，以枢纽自动监控为重点，统筹考虑工程运行调度管理、综合办公要求，开发建设能够全面管理工程运行期的应用系统，支撑调度会商决策与工程运行安全。

1.2 信息采集需求分析

信息采集包括水库上下游、渠道、管道的水情信息，以及抽水泵站、水库管理站、闸门的运行工况和视频信息采集。

1.3 数据需求分析

根据对水库调度和工程管理的功能分析，数据需求包括水库水量调度、计算机监控、水情、视频监控等数据。

2.系统设计

2.1 总体框架

利用遥测遥控、三维可视数字化、BIM、通信网络等新型技术，在基础设施 完善前提下，建立一套“先进实用、高效可靠”的李家河水库工程管理调度系统，为水量调度、工程安全、远程控制、视频图像等业务提供数字化的操作平台和决策环境，全面提高水资源调度等各项业务的处理能力，实现信息采集存储自动化，数据传输处理网络化，决策支持数字化，调度指挥现代化。

图一 总体框架

2.2 水库管理信息化系统

水库管理综合应用系统采用SOA架构，包括应用支撑、数据资源管理平台、业务应用。其中业务应用为水库调度运行提供各类应用服务，支撑日常运行和维护，提高水库的管理效率和运作质量，包括水库监测信息在线监视系统、水库洪水预报系统、水库防洪调度决策系统、水库供水优化调度系统、水库综合管理系统。

2.3 通信网络系统

通信网络系统是前端感知采集(水情和视频)、泵站和闸门监控、数据资源管理、应用系统的信息载体，是系统之间数据传输的媒介。根据载体承载信息重要性，结合网络流量、流向及和安全需求，洛川李家河水库工程通信网络分为业务网和工控网。业务网和工控网采用网闸进行物理隔离，工控网数据单向流向业务网，保证了业务间的安全性。

图二 通信网络图

2.4水情测报系统

水情测报系统采用物联网技术，完成信息的采集、传送、整理、分析和管理，为水库的水资源利用和防洪渡汛服务。本次建设10处水雨情监测站，水雨情现地站提供各类水位、雨量信息；管理站为水情自动测报的中心站，负责接收各水情遥测站的数据，并对其进行转发，对接收到的遥测信息数据进行储存和处理。

2.5视频监控系统

视频监控系统基于 IP 网络架构，以通信网络为依托，综合利用视频处理、数据压缩、视频存储等技术，建设覆盖水库的实时图像监视，可以实时查看闸和泵站运行情况，从而到达精准调度、预防事故的目的。

视频监控系统设计充分考虑实际的使用要求，按照组织结构的框架建设，实现集中控制要求，分为三级架构，由管理处、管理站、泵站及闸门视频监控系统构成。

2.6 计算机监控系统

计算机监控系统对泵站、闸门进行实时自动监控，实现取水、水库调水自动化。本系统由远程、现地泵站及闸门控制设备组成，基于工业组态软件的基础上，主要负责系统数据的采集处理、各种运行操作、参数设置、系统运行状态监视，数据记录，动态运行报告生成及打印，提供故障报警故障信息显示等，采用国产主流的控制监控软件，保障供水调度运行自主可控，实现了水库调度的实际意义上的自动化。

图三 计算机监控系统架构图

2.7 调度语音系统

调度语音系统是满足日常业务调度的内部通话系统，在泵站及闸门、管理站、管理处安装语音电话、语音网守等设备，确保实现语音通信。在管理站部署语音网守，通过网络实现管理处、管理站、现地泵站、闸门进行语音通信，实现李家河水库整体语音调度目标。

3.结语

本次洛川李家河水库工程管理调度系统为枢纽调度运行和日常维护夯实了基础。系统基本实现了“无人值班，少人值守”的调配水功能，泵站及闸门在管理站实现了远程监视与控制，工程运行安全得到有效保障，水量调度按照规程进行操作，业务办公无纸化。全面提高水资源调度、雨情预报等各项业务的处理能力，实现信息采集存储自动化，数据传输处理网络化，调度指挥现代化，系统建成后效果明显，最终实现精细调配水、精准防洪的目标，对其他调配水工程是非常有借鉴意义的。