道观河水库自动化系统的实施.docVIP

道观河水库自动化系统的实施 道观河水库坝址位于湖北省武汉市新洲区新集乡，距新洲城区约27km，是一座以灌溉为主，兼有防洪、发电、养殖、旅游等综合效益的大（2）型水库。水库现行的工程管理还是以人工为主，这种方法工作量大、信息收集周期长、数据整理工作繁琐、结果不准确，不能满足水库现代化管理的需求。而且，闸门和启闭机锈蚀严重，大坝安全监测设施和水文自动测报系统不健全，管理设施落后。因此，建立一个高效、实用、先进、可靠的水库自动化系统势在必行。 一、自动化系统介绍 道观河水库自动化系统结构如下图所示，由大坝安全监测系统、 闸门控制系统、视频监视系统、水情自动测报系统四部分组成。 1、大坝安全监测系统介绍 为了监控大坝的运行性态，对大坝布设了比较全面的监测设施和仪器，主要对其进行外部变形和内部渗流、渗压自动监测。 外部变形自动监测采用当前先进的全站仪观测方法，实现主坝水平及垂直位移的自动观测和对测量数据的计算机自动处理。内部渗流、渗压自动化监测针对渗流和渗压进行监测，本系统主要进行浸润线的自动化监测。在监测设备相对集中的地方分别建立数据采集站，完成监测参量的自动采集功能，监测系统采用网络组成方式，满足中心站、数据采集站要求，特别是中心站对传感器参数的设置功能，以达到对以上数据的远程采集及数据处理。 2、闸门控制系统介绍 为了对水库南干渠输水洞工作闸门、北干渠输水洞工作闸门和放空洞事故闸门进行远程自动集中监控，在闸门现场安装了闸门控制系统。 闸门控制系统分为远程监视控制和现地手动控制两部分，远程监控和现地手动的控制权由闸门现地设置。上级通过WEB方式访问水库信息网以便对水库进行监视和控制；中心站通过安装在服务器上的专门闸门监控软件对闸门进行监控；现地通过安装在现地的闸门控制柜对闸门进行监视和操作。 3、视频监视系统介绍 为了直观监视南北干渠闸门、大坝、溢洪道及办公楼，对水库配置了一套先进的视频监视系统。视频监视系统包括6个摄像头、1台42英寸液晶监视器及一台视频服务器，在局域网内的计算机上可以观看视频监视点现场实时图像。 4、水情自动测报系统介绍 为了准确记录水库控制面积上的实际降雨量，在水库周边按平均每35平方公里的集雨面积设置谢家冲、杜皮嘴、王家楼、漆家学等四处雨量站，并在坝前设置了水文遥测站。水情自动测报系统由水文数据采集、水文数据传输、水情信息接收处理中心及水文预报系统组成，可以做到智能采集、无线传输、实时调度。 二、自动化系统设计 1、大坝安全监测系统设计 外部监测系统测点分布在主坝、副坝、溢洪道及其周边，共布设了（ ? ）个水平位移测点和（ ? ）个垂直位移测点。内部监测系统主要在主坝布设了12个坝体浸润线监测点。 通过充分分析论证，确定外部监测系统采用ST-SMDM高精度数字大坝水平位移观测系统和ST-DVDM高精度静力水准大坝垂直位移观测系统；内部监测系统由数据采集子系统、数据管理信息和大坝安全监测分析支持子系统三部分主体组成，系统采用太阳能作后备电源的现场微功耗监测装置、传感器、仪器和成熟的无线传输公众网络GPRS为无线通道，将现场的所有测点采集的数据实时、发送到监控中心进行处理。 2、闸门控制系统设计 闸门控制系统采用广州三川控制设备有限公司生产的智能型开度传感器和有保护、变送、追忆、参数设定、显示、复位、通讯功能的可编程智能电机控制器，对水库南干渠输水洞工作闸门、北干渠输水洞工作闸门和放空洞事故闸门进行自动集中控制。 闸门控制系统通过广州三川控制设备有限公司独立开发的数据库软件、通讯软件、应用软件，可以自动采集各闸门的各类实时数据，自动采集智能装置的有关信息，自动接收上级调度部门的命令信息。 3、视频监视系统设计 视频监视系统由前端设备、传输设备、控制设备、显示和记录设备四大部分组成。系统的6个室外一体化彩色摄像机摄像头分别布置在办公楼大门、南干渠闸门、北干渠闸门、放空洞事故门、大坝公路入口及溢洪道，1台42英寸液晶监视器及一台视频服务器布置在中控室。 前端设备由彩色摄像机、全方位云台、室外专业防护设备等组成，进行视频信号采集，并通过有线、无线传输部分输入到中控室。北干渠闸门、放空洞闸门、溢洪道采用光纤传输；南干渠闸门、管理处大门及大坝视频点采用无线传输。视频信号经集中控制设备必要的处理后，完成相应的监视、记录、控制及联动等功能。 4、水情自动测报系统设计 水情自动测报系统通过遥测站、信息传输线路、中控室完成水位、雨量、风速风向等信息的采集、存储、处理、发布、预报。道观河水库共布设有广州三川控制设备有限公司研发的具有国际领先水准的专利产品ST-WLM-D智能自校正数字式水位计1套，ST-URG超声波数字雨量