灌区自动化系统方案简介

5/水文
三 水雨情自动采集系统巡测站点
在灌区的各河流上建立坎式测流堰， 堰上游建立水位自动监测井，安装水位 遥测设备，建立堰上水位—流量关系， 通过河道水位遥测，以水位推流的方式， 中心站实时掌握各支流水情。
6/水文
四 水质自动采集分析系统简介
对于水域，特别是承担 做为广大农田灌溉认为的灌 区，水质的好坏直接影响到 人民的生活、生产发展和社 会稳定。因此，水质自动采 集分析系统有着非常重要的 地位。
1/网络
二 计算机网络系统建设内容
计算机网络系统主要为自动 化系统的各机构提供网络信息节 点及自动化系统主机，系统的拓 扑结构为星型结构，采用业界主 流的CISCO公司的产品。
3/网络
二 计算机网络系统结构图
4/网络
三 泵站图像监控系统简介
对各泵站等重点部位进行监控，即对水工设施、 观测设备以及现场人员的活动情况等等提供实时监控 ，并可对上述事件过程进行录像；同时提供完善的报 警联动机制，利于在灌区管辖范围内出现突发事件后 ，快速到达现场，以提高灌区的安全防范水平。
闸门开度显示 闸门控制按钮
图像监视器
工控机 工控机 键盘
PLC
控制箱
PLC
UPS 接线箱
电气控制机柜图
3/闸门
五 闸控自动化系统软件操作界面
4/闸门
六 泵站自动控制系统－简介
泵站自动控制系统主要实现对各提灌 泵站中机组的自动检测和自动控制，以 初步实现泵站的无人职守。
六 泵站自动控制系统－界面
NTK光端机主机
3/通信
一 通信系统结构示意图
荞麦峪防火塔 南石骆驼副坝 黑卧防火塔 九松山副坝 九松山防火塔 九松山输 水隧洞 西石骆驼副坝
光纤 光纤 光纤 光纤 光纤 光纤 光纤 光纤
潮河管理所
光纤 光纤
潮河主坝二
（分中心站）
光纤
水源十厂
光纤 光纤
密云水库管理处 （中心站）
光纤 光纤 光纤
潮河主坝一
灌溉进度
可以用曲线图、柱状图和饼状图展示单个灌区或整个灌区灌溉 面积进度图、灌溉水量进度图。
九 用水管理系统－界面1
九 用水管理系统－界面2
十 三维仿真系统－简介
十 三维仿真系统－示例1
十 三维仿真系统－示例2
十 三维仿真系统－示例3
十 三维仿真系统－示例4
十 一 信息门户系统－简介
灌区自动化系统－硬件基础设施
通信系统 计算机网络系统
泵站图像监控系统
一 通信系统简述
通信系统是大坝渗流监测系统、闸控自动化系统、图像 监控系统、计算机网络等系统信息传输的媒介，为灌区现代 化信息传输提供一条现代化管理的优质的高速公路。
光端机分中心布置 光端机细节
1/通信
一 通信系统建设内容
系统采用OTN光纤平台为主构建灌区周边的通信网络， 并配合以微波、GSM、卫星通信等技术手段，实现广域或 偏远地区的通信传递。
七 综合数据库－建设内容
灌区综合数据库
基 本 数 据
实 时 数 据
多 媒 体 数 据
超 文 本 数 据
空 间 基 础 数 据
灌排基础数据 用水单元基础数据 灌区管理基础数据
气象 实施水情
土壤墒情积地下水位
数字视频 数字音频
法律法规 业务规范 新闻通报通知 其他
航空航天遥感 灌区基础电子地图 灌区专题电子地图
综合数据库
实时数据库 历史数据库 空间数据库
系统和安全管理 数据库
十 一 信息门户系统－集成内容
统 一 用 户 权 限 管 理 日 志 管 理 单 点 登 录
搜 索 引 擎
用水管理系统 GIS平台 OA系统 综合信息展现
图像监控系统
PORTAL门户
十 一 信息门户系统－统一用户管理
十 一 信息门户系统－统一用户管理的安全机制

不同图层之间的空间叠加（OVERLAY）分析，尤其是多边形叠加，如降 雨区域与流域边界的叠加等；
缓冲区（BUFFER）分析，如抢险物资的有效辐射区域分析，暴雨、 台风的影响区域分析等； 网络（NETWORK）分析，包括最佳路径分析、确定最近的设施、 确定服务范围等，如分洪区内人口迁移路径分析、抢险物资的快 速调拨分析等。 WEBGIS技术应用 信息服务、防汛抗旱管理和会商等系统均需采用WEBGIS技术通过数 字地图实现信息查询、图形操作等功能
大型灌区自动化系统整体解决方案 大型灌区自动化系统整体解决方案
二oo四年六月
灌区自动化系统方案
灌区自动化系统建设目标 硬件基础设施 自动采集控制系统 应用软件系统
灌区自动化系统Байду номын сангаас设目标
全面、高度自动化的数据采集系统 国内领先、性能稳定、使用的硬件基础 设施 功能齐备、直观，能够充分为领导决策 和灌区生成经营服务的应用软件
光纤
走马庄副坝
光纤
第一溢洪道
光纤
光纤
人防隧洞 第二溢洪道
北白岩副坝 后山中继站 接微波线路 电厂 小西库挡水闸 输水隧洞 第三溢洪道
白河主坝一 白河主坝二
白河输水隧洞
4/通信
二 计算机网络系统简述
计算机网络系统是为灌区各管理机构的内部实 现计算机联网，各机构之间通过通信系统的OTN平台 连接，为集成灌区自动化系统中各个业务系统的工 作数据和图像信息提供良好的网络基础，实现管理 处内部及管理处与上级机关和防汛抗旱等部门之间 的网络互联，并提供DSL接入Internet的功能。
十 一 信息门户系统－数据集成
子系统1 水雨情自动采集系统
DLL
采集程序 子数据库
对照表
JMS消息队列 子系统n 闸控自动系统 JMS 侦 听
DLL
综合数据库
采集程序 子数据库
十 一 信息门户系统－数据集成示例
水质分析与监测系统
水质分析与监测系 统数据集成示例
1、组合探头监测水质6个指标 2、采集到的指标以GSM和电话线 传到中心站 3、中心站的自动监测软件接到数 据后存入水质分析数据库 4、自动监测软件同时调用DLL链 接库，将数据以XML传到数据交 换接口 5、数据交换接口根据数据库对照 关系，完成将数据写入综合数据库。
泵站监视界面
梯级泵站级间流量分配图
七 灌区自动化系统－应用软件系统
综合数据库 地理信息系统 用水管理 三维仿真系统 信息门户系统
七 综合数据库－简介
综合数据库是以灌区自动化系统中的 采集系统、业务管理的需求为基础，为 了统一各业务系统、各采集系统的建设 而制定的数据库规范、方法以及公共信 息的内容
名字服务 数据路由 负载平衡 配置管理 事务管理 安全性管理
信息发布平台 单点登陆 用户认证 与授权 页面集 个性化 配置 Portal管理
页面管理 页面组管理 用户管理 角色管理 Portlet管理 权限集管理
Portlet容器 Portlet Portlet API
J2EE平台
WebService JTA Web服务 JMS EJB JDBC
流域图
1/水文
三 水雨情自动采集系统建设内容
3/水文
三 水雨情自动采集系统遥测设备
遥测站由遥测传感器 （雨量计、水位计）、人 机接口装置、Inmarsat-C 终端机、水文遥测仪 （HRSCADA数据采集控制 器）、太阳能光板、蓄电 池组、防雷设备等组成。 每当雨量变化超过指定值， 或水位变化超过指定变幅 时，向中心站发送当前数 据。
……
组合式探头 组合式探头
GSM
服务器
自动监测软件
c
水质数据 库
DLL
c
XML数据
数据交换接口
数据库映射关系
综合数据库
十 一 信息门户系统－数据集成平台的安全机制
消息安全――可以对发送的SOAP消息进行数
字签名和数据加密。
九 用水管理系统－系统构成
灌区用水管理信息系统
渠 系 及 用 户 信 息
用 水 计 划
用 水 统 计
水 费 管 理
灌 溉 进 度
九 用水管理系统－功能介绍1
渠系及用户信息
包括基础数据维护、渠系用户数据录人及打印设置等，其功能主 要是完成对具体灌区的描述，将用水户和渠道系统联系起来。
用水计划
防护罩、云台配套安装图
1/图像
灌区自动化系统－自动采集控制系统
水雨情自动采集系统 水质自动采集分析系统 闸门自动控制系统 泵站自动控制系统
三 水雨情自动采集系统简介
水文自动测报系统是一个对灌区内雨情、水情自 动采集、传输的实时系统。系统建设包括以下内容： ★雨水情卫星自动测报 系统。 ★各支流巡测站建设。
作物生长状况 水质 实施工情险情
七 综合数据库－实时数据示例
七 综合数据库－空间数据示例
八 地理信息系统－简介
地理信息系统（GIS）在灌区自动化系统中主要应用于三方面： 数字地图技术的应用 数字地图主要用于信息服务、汛情监视、防汛抗旱管理、水资源实时 监控、气象产品应用等多个系统中，作为系统操作的背景界面和实现 各种图形操作的基础。 空间分析与网络分析技术应用
信息门户是灌区自动化系统主要用户 界面。信息门户可以将遗留系统、新建 成的应用系统集成到统一的界面上，同 时，通过统一用户管理、统一认证登录， 可以保证整个应用系统的安全性。
十 一 信息门户系统－总体架构
水资源等应用系统 JNDI 应用集成、信息交换平台 现有系统,外围系统 JSSE 子系统 数据库 事务管理器
1/水质
四 水质自动采集分析系统任务和目标
建立水质自动采集分析系统，通过几项常规项目自动监 测，可以实时、宏观掌握灌区水质变化情况，提高对水 质变化的快速反映能力。
测
汞
仪
3/水质
四 水质自动采集分析系统采集构成
监测站由水质传感器，水质监测仪，检测电路、单 片机、调制解调器、电子单元、控制器及太阳能电源等 组成；主要完成水质水量数据的收集、存储，定时发送 水质的当前值，并随时接收中心站的召测。
5/水质
五 闸控自动化系统简介
灌区闸控自动化 系统将实现灌区中的 各种溢洪道、输水隧 道等的闸门启闭机的 自动控制及监测，包 括：闸门开度、闸室 温湿度、启闭机载荷、 上游水位的自动化监 测。
1/闸门
五 闸控自动化系统构成
系统由监控中心站和监控 终端站构成，两者间的数据、 指令通过光纤通信传输。监控 终端站包括闸门监控工作站、 可编程控制器（PLC）、传感 器、电源、避雷器等设备。
4/水文
三 水雨情自动采集系统软件简述
中心站和分中心站采用Windows 2003 Server网络操作系 统，中心站数据库采用MS SQL Server2000中文版数据库， 此系统能自动接收处理Inmarsat-C卫星遥测站的遥测数据，存 储全库区流域遥测站发送的水雨情数据信息，并将这些数据信 息整编后，自动导入综合数据库中。

八 地理信息系统－建设内容
基础 数据 专题 数据 管理 多媒 体数 据管 理 图形 输入 输出 索引 树管 理 数据 编辑 信息 发布 空间 数据 属性 数据 双向 查询 三维 立体 效果 监测 分析 系统 接口 辅助 决策 面向 政府 面向 单位 联机 帮助 辅助 功能
数据管理
数据编辑
数据操作
数据接口
辅助功能
灌区地理信息系统
空间数据库
基础数据
专题数据
发布数据
属性数据
八 地理信息系统－界面1
八 地理信息系统－界面2
九 用水管理系统－简介
灌区用水管理系统是灌区不同的需水 情况和工程供水能力，为了及时快捷地 制定 灌区及各级渠道的用、配水计划， 统计各级渠道灌溉进度，水的利用率和 各用水户用水与水费情况，对用水计划 进行必要的调整，
包括用水申请、自动配水、配水计划查看、下达计划等，可根据 渠系结构和渠道的过流能力、泵站的提水能力，在短时间内完成 渠系配水过程，输出包括渠道名称、起止时间、相应流量及配水 记录。
用水统计
主要对某次灌溉用水的实际运行过程和实测数据进行统计，为及时调 整用水计划提供依据，且便于灌水结束后进行用水总结。在录人有关数 据后，系统可自动进行用水统计汇总、支渠口水量统计、灌区日利用率 考核、自动生成灌溉周报、季报、年报等统计报表。
九 用水管理系统－功能介绍2
水费管理
包括应收水费管理和水费征收两部分。在应收水费管理部分， 系统可对不同灌溉季节、不同灌区、不同水管所及不同乡镇，依 据不同的水价，自动生成应付水费清单，之后，可进行单用户水 费查询，也可进行分类统计查询；在水费征收部分，首先选择用 户，系统将显示该用户所应交纳的各类水费。新建用户已交水费， 可生成水费收据。
统一用户授权模块对系统、功能、选项和数据等分类进行使用权
限控制；按组织结构划分操作人员的操作权限 安全检查功能保证系统和数据的完整性和保密性 日志记录系统运行过程中产生的各种事件，包括系统事件、应用 软件运行事件、安全事件、异常事件等 审计信息应包括时间、人员、活动内容等信息，能显示及生成相 应的审计报表。