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潘庄灌区信息化建设与成效

时间:2014-02-10 22:36:18

【摘要】【摘要】德州市潘庄灌区先后建成监控、水位自动测传、远程闸控、远程自动测流4大系统,搭建水情调度技术平台。信息化的建设,保障引黄济津

 

  【摘要】德州市潘庄灌区先后建成监控、水位自动测传、远程闸控、远程自动测流4大系统,搭建水情调度技术平台。信息化的建设,保障引黄济津等急难险重任务的圆满完成,促进灌区管理科学高效,并奠定灌区现代化坚实基础。

    【关键词】德州市;潘庄灌区;信息化;成效

     潘庄灌区1972年建成开灌,担负着德州市8个县(市、区)、79个乡镇、336万人的工农业生产生活供水任务,年均引黄河水10亿m3,是全市经济社会发展的生命线。近年来,潘庄灌区紧密结合灌区实际,以安全高效引水为目的,以现实应用需求为导向,以先进技术为手段,以科技灌区为目标,切实强化领导,持续加大投入,倾力加强信息化建设,取得明显成效,目前灌区信息化整体水平已处于全国灌区前列。

    1信息化建设的迫切性

灌区开灌40多年来,随着经济社会的快速发展,潘庄灌区由单一的农业供水转向工农业生产生活多元化供水,由单纯的向德州市供水转向市内、市外共同供水,由传统意义上的“大锅水”转向计划用水和“市场水”,这些转变的过程也就是灌区由传统灌区向现代化灌区、可持续发展灌区转变的过程。要适应这些转变、实现灌区的可持续发展,迫切需要以现代化手段为支撑,改变以往落后的管理方式和调度模式。

    2信息化建设的必要性

灌区的水情调度运行管理工作受客观条件的制约,存在着4个方面的问题。

    1)总干渠各测站水位、流量等数据靠人工采集,再以电话形式分级上报,致使汇总处理不及时,数据缺乏时效性,制约着分析决策的速度与质量.

2)总干渠闸门管理权属分散。市、县、乡、村共同管理着总干渠105个闸门,权属不清、责任不明、调度困难。闸门的起落都是以人工方式进行,不能及时起落,不能及时发现和排除险情,阻碍着除险保安作用的发挥。

    3)监控布设点少,不能对总干渠上重要建筑物和险工险点进行实时监控,尤其是无照明设备夜间不能发挥作用,无法进行远程控制集中管理,影响着调度管理的效能水平。

    4)灌区测流一直沿用人工观测、计量和控制,不仅工作效率低,而且有时还会出现人为的失误,影响测流的精度,既浪费了水,又给供水调度造成困难,形成了水资源的浪费。

    为有效解决这些不同层次的一系列问题,潘庄灌区管理局经过深入调研,多方论证,决定全面建设信息化系统,利用先进科技实现高效管理,满足灌区现实工作需求。

    3信息化建设结构

3.1基础平台平台各测站均采用2M的VPN专线,管理局信息中心采用10 M的VPN专线,各测站与管理局信息中心的传输采用局域网传输,管理局信息中心采取平台式集中管理,支持水位数据实时传输并在监控图像上显示,具备自动存储和后处理功能。

    该平台的主要功能是:将总干渠水位、流量及重点建筑物的运行状况等水情信息进行实时传输、汇总和管理,兼容不同的网络接入方式,具备外网访问和异地查看功能,将各种水情信息进行实时显示,构筑灌区信息化发展基础。

    3.2四大系统

1)监控系统。采用有线(光缆传输)和无线2种形式,有线传输主要解决节制闸上、下游的实时监控,无线传输主要解决野外(无电源)险工险点及重点建筑物的实时监控,监控点布设实现了无缝覆盖和远程控制,利用专门设计的照明系统使监控夜间也能够正常运转,实现了全天候实时监控。目前累计安装完成总干渠节制闸上、下游16套实时监控系统和25套太阳能无线监控系统。

    2)水位自动传输系统。利用原超声波水位计进行自动采集和发射,经水位数据缓存处理,由数据转换器进行数据转换,通过专线上传管理局信息中心,每6 min可对总干渠水位数据更新传输1次,实现水位数据自动化管理,为输水及时调度决策提供依据。

    该系统目前安装完成14套。

    3)远程闸控系统。系统利用灌区开通的信息化网络,远程遥控总干渠闸门的开闭和运行,实现总干渠输水的科学调度。系统利用变频技术合理调节提降速率,可保证闸门在3~5 min内实现开启和关闭,改变了以往3 h左右才能启闭1孔闸门的被动局面,有效提高了调节总干渠水量和水位的时效性。系统采取设定远程操作权限、电机负荷检测保护、启闭机压力保护、闸板位置超限软件保护、闸板位置超限硬件保护、启闭机拉力压力硬件保护等6项措施,确保安全运行。该系统目前安装完成8套。

    4)远程自动化测流系统。系统可实现远程控制全自动测流,包括测流房门的自动打开、测流过程的全程监控及测流垂线自动布设及垂线测点的自动定位等,测验数据成果生成表格进行存管和自动打印。

    该系统目前安装完成1套。

    4信息化建设成效

4.1保障引黄济津等急难险重任务圆满完成潘庄灌区第一次引黄济津于2010年10月22日开始,2011年4月11日结束,历时172 d,供水11.84亿m3,创造灌区持续不间断引水时间最长、持续不间断引水量最多、总干渠平均水位最高、尚庙闸下泄流量最大、冬季带冰引水时间最久等5项历史记录。

    第二次引黄济津于2011年10月18日开始,12月24日结束,历时70 d,供水4.2亿m3,创造了灌区一年两次跨区域供水历史记录。

    信息化建设为引黄济津提供了强大的技术支撑和保障,使潘庄灌区有力应对了高水位、大流量对总干渠带来的一系列险情,成功战胜了带冰引水造成的一系列困难,圆满完成这一急难险重任务,既缓解了天津市的用水紧张局面,又惠及了德州的长远发展,实现了冬、春季农业抗旱用水、工业用水、生活用水和引黄济津调水的多赢。

    4.2促使灌区管理更加科学高效

通过信息化建设,管理局实现了对总干渠运行数据的及时获取,总干渠输水和带冰运行的安全保证率得到极大提升,实现了对重点输水设施的全天候实时监控,建立了水政执法、地方公安、工程管理人员和电子监控网络“四位一体”管理模式,实现了在任何时间、任何地点对总干渠引水闸门的自动开启、关闭及提、降,为科学决策引黄调水,合理配置水资源提供了科技支撑、创造了有利条件。

    4.3奠定灌区现代化坚实基础

水利信息化是带动水利现代化的重要措施。推进灌区信息化建设是提高灌区现代化管理水平和管理效率,降低管理成本的重要手段。潘庄灌区通过信息化建设,有效破解了渠系长、点多、面广造成的历史性管理难题,有效化解了监测设施不全、调度水平不高、管理手段落后等诸多问题,极大地提高了管理数据的全面性、准确性和适时性,灌区引黄调水、水量调配、工程建管从此有了科学的支撑和保障,促进灌区管理和决策不断向纵深、精细和高水平方向发展,推动潘庄灌区不断向现代化迈进。

    参考文献

[1]谢崇宝.灌区用水管理信息化结构体系[M].北京:中国水利水电出版社,2010.

[2]张艳文,吴庆贵.浅谈水利信息化在灌区节水灌溉工程中的作用[J].水利科技与经济,2010(7).

[3]周印华,霍启光,高庆艳.信息化系统在滦河下游灌区的应用[J].河北水利,2010(5).

[4]陈金水.灌区信息化发展[J].中国水利,2003(8)

 

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