水情信息的获得是防洪和水利调度的决策依据,而利用原有的水文水情采集方法进行的人工观测通常非常耗时而且效果不好.观测的误差较大,所以科技对水情测量的发展提供了较先进的技术.水文水情遥测系统的出现能够实现有效的水情测定,并能够从根本上解决控制不佳和调度失衡的问题.
1 水利水情自动化遥测系统的现状分析
1. 1 水情遥测系统的概述
水情遥测系统主要为了满足防汛指挥系统建设的要求,对实时水情进行测量和报告的自动化系统.水情遥测系统的发展是现代化水利水情检测技术发展的重要表现.水情遥测系统的建设经历了几十年的发展已经对多种高科技技术都具有一定的应用.系统通信方式由最初的超短波到如今卫星有线共用的方式,对水情遥测系统的发展提供了更高的技术支持.并且,通过系统的不断改进和组成元件的质量提高与技术发展,其关键设备遥测终端的质量也不断提升,无故障工作时间的提升度更是极为可观.
从工作内容上来讲,系统的功能由最初仅仅对降水量、水位信息的测量转向水位、流速、流量、蒸发量等多种参数的共同测量.用户不仅可以对硬件进行编程和开发,还能进行远程的控制,对水情遥测系统的参数控制都能较快的掌握.所以水情遥测技术的开发极大地方便了系统的维护,并能够合理的利用数据库和图形报表软件,让水情信息加以量化.
1. 2 水情遥测技术的具体结构组成
水情遥测系统的组成包括多种设备.一般来说,主要的设备有水位传感器、降雨量测试器、要测站、通信设备和中心计算机系统等.在系统中,遥测站通过传感器自动实时对水位进行采集,通过无线通信装置向中心计算机系统发送水情报告,最终通过中心计算机系统对所接收的水情数据进行具体的分析和预警.一般情况下,水情遥测系统的结构图如下图所示:
2 水利水情自动化遥测系统的具体应用
2. 1 水利水情自动化遥测系统的具体应用方案.
水库在汛期要做到科学调洪,就要对水情遥测系统做好准确和科学的应用方案.首先,要及时并准确的采集各种水文水情的数据.对数据的把握是防洪调度的基本依据,也是水情自动化测报的基本应用.
让水情具体情况通过数据快速的传入到计算机中心能够极大的提高水情信息的时效和精确度,从而让指挥系统能够迅速得出科学正确的实施方案.其次,建立预报调洪的计算机模型.对水情的分析是需要中心计算机系统的整体运作的,所以科学的应对水情问题应该对每个水库都建立独特的计算机模型,对水流量、水流算法都进行程序化设计,让计算机系统迅速加以分析和预测.
2. 2 水情遥测系统的模块分类和应用.
水情遥测系统的模块分类主要分为信息采集子系统功能模块、数据终端模块、洪水预防子系统功能模块、洪水调度及水务子系统功能模块.下面笔者就对模块的分类应用做出具体分析.
对信息采集子系统功能模块的介绍.信息采集子系统一般采用GPRS 组网传输水位的具体测量信息,并利用定时自报,结合定量加报的工作体制,自动把数据终端站的信息发回到中心站.水位加报有两个水位标准,一个是警戒水位,一个是加报水位,在利用定时定量预警设定之后,对警戒水位与加报水位的监测可以通过 SMS 实现.雨量与水位的采集让水情测量的数据库记录多了更多的数据,通过数据库存储水位和雨量的数据可以有效的开展预测工作.
对数据终端模块的功能介绍.数据终端机具有高可靠和低功耗的要求,还能在满足基本功能的情况下十分快捷的处理传感器接口类型和数量.变换数据传输格式,可以通过参数的改变与设计定义传感器和报警器的信息输入输出.通信接口都能同时连接两个或两个以上的通信口,并根据所测量参数的不同进行不同的软件配置和频率输出.
对信息处理查询子系统功能模块的介绍.数据库包括水情遥测过程中的数据,以及分析图像,预测数据等.通过对静态图表和动态监视表进行系统的显示和分析,对降雨量和水位以及流量动态都具有较强的反映作用,通过对数据的统计和计入,利用科学的检索和查询功能对历史雨量、水位和流量进行对比和分析,利用数学建模的方式推演水位和水情的最终结果.同时,信息处理查询子系统功能模块还能对系统进行实时备份和装载.
对洪水预报子系统模块的分析.对洪水预报子系统的总功能规划在中心站,具体具有以下几项功能,实现实时预报,可以通过在线和离线两种方式进行.当系统处于应急状态时,主要控制站仍能进行正常工作,具体预报工作又包括洪峰总量和流量等参数.然后利用各种参数对洪水调度和泄洪控制进行计算和推演.
2. 3 水情遥测系统的科学调控.
水电站的建成和水情遥测系统的建立都要做好科学的调控.一方面要确保电站的运行安全,通过安全调控措施做到度汛的目的.另一方面要考虑水资源的浪费情况,尽可能的减少弃用水,对水资源也要保证最大的效益.也就是说,对水情遥测系统进行利用的过程中,不仅要达到水情的管理和预防,还要考虑到预见性的科学调度,做好水资源的经济效益工作.运用科学的处理方法,能够在发挥水情监测的具体作用的同时,顾及到其社会效益和经济效益,并能最大程度的发挥自身的具体作用.
3 水利水情自动化遥测系统的具体意义与发展前景
水情遥测系统科学技术的发展和应用逐渐取得了显着的效用.而且在水利水情的测控中也具有重要的意义.首先,水情遥测系统为汛期的水情调控起到了科学合理的作用.尤其是对雨量和水位的整体数据参数的参考,更是对水情系统调控起到了决定性作用.
水情自动化测报系统的运作已经解决了长期以来水情监测与信息不畅的问题,所以,水利水情自动化遥测系统的发展会继续向快捷、自动化和高效率的方向发展.水情水调自动化技术也就是水情遥测技术,是我国目前大力推进的水利信息化技术的重要组成部分.
参考文献
[1]张鸿,王东,王弛等. 水情遥测系统在水库科学调度中的应用[J].黑龙江水利科技,2012( 11) : 238 -239.
[2]盖优普. 基于水情水调自动化系统的通信协议研究[D]. 北方工业大学,2008.
