关于水利工程现代化设施建设与

关于水利工程现代化设施的建设探索与研究摘要：本文主要从水情自动测报、大坝安全自动监测、设备集中控制、运行信息管理几个方面对水利工程现代化运行管理系统进行了详细的论述，并对如何建设好水利工程现代化运行管理系统提出了自己的看法，可供同行借鉴。

关键词：水利工程；现代化管理；运行；

中图分类号：tv 文献标识码：a 文章编号：

一、水情自动测报系统分析

水情自动测报系统的主要组成部分是遥测站和中心站，对于采用无线电传输的自动测报系统通常还有中继站。中继站是遥测站和中心站之间无线电信号不能直接相通时，所必需的无线电通信设备。中心站的计算机加上服务器、路由器、集线器和工作站(用户终端)组成局域网，使水情自动测报的数据可以被各用户(即各科室、部门)共享;同时，这个局域网还是组成该管理单位信息管理系统的基本硬件。遥测站，主要是雨量站的数量和布置，是建设水情自动测报系统先要决定的问题。要掌握一个流域、水库的雨量(水量)，需要每多少集水面积布置一个雨量站，规范没有明确规定。雨量站的数量不必过多，应根据水库、流域的地形，适当布置。水位站方面，除了水库上、下游水位以外，河道的控制断面、有测流资料的地点，也应设置

二、安全监测系统分析

1、环境量。专指影响建筑物安全的外部环境因素，如降水量、

水位、气温、水温。如果工程在建设现代化运行管理系统中，已经在水情自动测报系统内有环境量监测项目，则应该通过计算机网络，把观测数据输人安全监测使用，不需要重复设置监测项目，浪费资源。某水库分别由3个不同单位先后承建了水情自动测报系统、大坝安全监测和溢洪道闸门集中控制系统，许多方面既互相重复又互不沟通，最近，正在研究改造成统一的信息管理系统。当然，这就免不了增加总的建设时间和开支。现代化运行管理系统建设，应该事前有统一规划，各个子系统采用统一的数据格式，如果受资金安排限制，可以留有接口，分步实施。

2、变形。主要指建筑物的外部变形，如水平位移，竖向位移(以前叫沉降或垂直位移)，分缝和裂缝。这些项目主要是在混凝土或浆砌石坝工程设计施工时埋设了仪器或留有水平和竖向贯通的廊道，才能实现自动化监测。国内只有个别土坝，在已建成的土坝挖、建了廊道和竖井，进行水平位移和竖向位移的自动化监测。一般地说，土坝内的管道，都是坝体安全的薄弱环节，所以，不必为了变形监测自动化而加建廊道、竖井，土坝的水平位移和竖向位移可以用常规的仪器、人工观测的办法。

3、结构。混凝土坝是应力、应变和温度，土坝是应力(压力)}一般地说，都要在大坝施工时埋人仪器，才能进行。

4、渗流。渗流监测主要是渗透压力(测压管水位)和渗漏量。在多雨、湿润地区，设在坝下游坡脚的量水堰，由于难以截断坝坡面、两岸山坡地表水和渗水等客水的流人，因此测得的并不是真正坝体

的渗漏量，而要拦截客水的流人，往往要做几十万元甚至更多的工程，也不能完全达到目的。渗流异常完全可以通过渗透压力(测压管水位)实现充分有效的监测，渗漏量也可以用渗透压力线(浸润线)加以换算。所以，安全监测系统的主要内容是渗透压力观测自动化。安全监测自动化系统主要是由数据采集、传输、接受和处理3部分组成。

数据采集是利用各种信息变换技术，把非电量的各种参数变换成电量:首先是能感受被测量参数变化的部分，然后能把它转换成可以测量的电量，这种仪器称为传感器。例如，常用的压力传感器。传感器有电阻式、电感式、压电式、电容式、磁电式、振弦式等。应用在测压管水位观测的通常是振弦式压力传感器。

数据传输有电缆直接传输、无线电(中波、短波、超短波、微波、卫星)、光纤等方式。

根据监测项目和测点数量的多少，可能有多个测量控制单元。中央控制器和计算机系统负责数据的接受和处理，观测数据的处理，即资料的整编分析必须符合规程、规范。

三、设备集中控制系统分析

1、定义。水利工程闸门集中控制是区别于机旁操作的近地或远地、中央控制室的集中控制，包括不同程度上的自动控制。

2、集中控制设备的基本功能要求。1)具备集中一机旁、自动一手动切换功能，以满足检修和故障备用的需要。2）闸门开度，闸门上、下游水位显示，要求误差不大于2 cm,有条件的显示过闸流

量。3)能满足水闸控制运用的不同启闭方式，如全开、全关、单孔或多孔开关、对称、间歇开关等。4)记录、储存、输出(打印)功能，并且能够连续运行，记录的。格式符合水利工程技术管理的要求。

5)机电设备的一般性要求，如防雷、继电保护、限位开关等。

3、自动化方面的补充要求。1)能作出水位超限报警(用铃声、光等信号)。2)机电设备检测报障。3)实现程序控制，如根据设定开度、设定流量、水位、水头差等不同条件自动开关。4)闸门启闭机、金属结构机电设备必须是完整的、先进的。5)加上现场图象监测，能在中央控制室内看到闸门开关、闸下游水流等情况〕

4、信息管理系统。信息管理系统的建设:硬件方面可以从最简单的单一电子计算机开始，条件具备的可以建设局域网到广域网，甚至建立超高速网络系统。软件的核心是功能强大的数据库，可以从较简单做起，到包括信息库、知识库、方法库、图形库、分析结果库、超文本库。完善的信息管理系统还包括办公自动化系统、决策支持系统、人工智能系统等。

四、现代化运行管理系统分析

1、选定建设项目。一个完整的现代化运行管理系统，包含以上所说的许多项目，根据需要和可能可以一次建成，也可以选择部分项目实施。例如:重要的综合利用枢纽工程，应该建设完整的现代化运行管理系统;集水面积较大，防洪任务较重的工程，应先做水情自动测报系统;大型和重要的中型水库土坝，应设置安全监测自动化系统;大、中型水闸孔数较多和水库泄洪较频繁的应建设闸门

集中控制系统。工程运行管理信息管理系统的建设可以根据条件逐步形成、完善、提高。

2、加强系统建设过程的监管。包括可行性研究、设计、合同承包、考核验收、使用保修各个阶段。必须经过可行性研究和作出具体的设计，不能在业主一无所知或知之不多的情况下，由承包者做到那里算那里;承包单位必须有相应的资质和真正的业绩;设计和合同必须明确实现系统功能的技术措施、系统各组成部分的技术指标、主要设备和组件的选型、性能、制造国、产地、品牌;系统的土建要求也要确定，土建完成后经过验收，才能安装。

3、认真做好系统防雷。系统防雷可以从以下几方面采取措施:1)环境防雷。防止直接雷击，所有室外设备和中控室所在建筑物，都要有完善的避雷针(带)，包括可靠的接地，并经过防雷检测部门检验合格，这些通常属于由建设单位提供的条件。2)线路防雷。感应雷常常通过各种线路进人、损坏设备，除了天线，动力线、电源线引人同样都要有避雷器。露天的操作电缆和控制(信号)电缆，应穿人镀锌管，埋人地表以下0.5一1 m,镀锌管沿线应有效接地。光纤通信技术的使用，大大地解决了线路防雷的问题。3)设备防雷。所有设备的输人端子，都应加上有效的防雷保护器件。国内外新开发的新型保护器件相当有效，但价格较高。目前，多数都已采用串行数据传输，减少了输人线和保护器件成本采取了以上综合措施，系统受雷电影响失效的机遇很少，万一着雷，也只要简单地更换输人端防雷保护器件便可以恢复正常运用。