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1、水利灌区综合调度系统初步设计方案 水利灌区综合调度系统初步设计方案目 录第一章 前 言 11.1 公司简介 11.2 系统背景 2第二章 系统方案和功能特点 42.1 系统建设总体方案 42.2 系统功能 42.3 系统特点 5第三章 系统构架 63.1 系统结构图 63.2 系统组成结构 63.2.1 监测子系统 63.2.2 调度子系统 133.2.3 数据管理子系统 13第四章 系统效益 174.1 系统效益 174.1.1 系统的社会效益 174.1.2 系统的经济效益 174.1.3 系统的生态效益 17 水利灌区综合调度系统初步设计方案重庆华正水文仪器有限公司设计 1第一章 前 言
2、1.1 公司简介重庆华正水文仪器有限公司（原水利部重庆水文仪器厂）是我国唯一专业生产陆地水文流速、流量监测仪器的企业。隶属于水利部综合事业局新华水利水电投资公司。我公司拥有雄厚的技术力量，完善的流速、流量检定设施。主要产品有流速流量（流向）仪器，水位雨量仪器，环保监测仪器，采样仪器及水工实验仪器等，广泛用于水文、水利、环保、气象海洋、地震、农业排灌、科研及大专院校等部门。LS 系列五种流速仪被世界气象组织统一编号载入HOMS手册，向世界各国推荐使用（见附图 1 附图 2） 。LS25-3A 型旋桨式流速仪等多项产品五次获国家质量银质奖，我公司还荣获国家质量保证体系（QAS）优质产品奖旗。并于
3、2007 年获得重庆市人民政府颁发的“都市工业园区”的光荣称号。为环保污水排放计量而研制的 WML 型微电脑明渠流量计，曾获国家专利，填补国内空白，近二十年来一直以质量服务的可靠信誉领先市场，三次获得国家环保总局质量认证和最佳实用技术推广。并荣获国家级环保产品质量信得过等证书。近几年，由于扩展了环保治理设施运转状态监测和输出接口功能，对组建环保在线自动监控系统更加方便适用。我公司在重庆云阳和甘肃天水实施的两个项目云阳水库防洪监测系统，黄委天水水土保持试验站遥测雨量水位系统得到云阳水务局和黄委天水水土保持试验站的一致好评，其中云阳项目获得水利部的表彰，已被水利部列为水利科技推广项目。 水利灌区综
4、合调度系统初步设计方案2附图 1 LS25-1 型旋桨式流速仪附图 2 LS25-3A 型旋桨式流速仪1.2 系统背景随着水资源的过度开发，现在区域水资源短缺问题越来越严重，城市饮用水、农业水利灌溉对水资源的依赖越来越强，对水资源的合理调度，有效分配变得非常关键，一般的灌区所在地区没有自产水源，地下水埋藏较深，灌区是 水利灌区综合调度系统初步设计方案重庆华正水文仪器有限公司设计 3实施水资源合理配置、调节水资源供需的主体，因此，对水源调度和灌区闸位进行实时的监测管理变得越来越重要；所以灌区对水库容量、水情、雨情、流量、闸位数据的实时监测，合理调度水资源也提上了日程。灌区以前依赖人工干预和决策，
5、缺乏一个功能强大、资料齐全的综合管理数据库，调度人员很难及时全面掌握系统的动态运行情况并及时调整调度运行方案，使得灌溉供水存在一定的盲目性和风险。 因此，充分利用现代信息科技，对现有灌区系统进行信息化改造，是全面提升灌区管理水平，充分发挥灌溉效益的迫切需要。本着经济实用、准确可靠、先进合理、操作维护简便的原则，形成一套科学合理、运作高效的管理调度决策支持系统，进一步优化整合系统资源，拓展完善供水服务体系，从而保障灌溉供水的安全性、可靠性和经济性，全面提高灌区管理水平和经济效益。 水利灌区综合调度系统初步设计方案4第二章 系统方案和功能特点2.1 系统建设总体方案采用无线数据传输方式，计算机准确
6、地监控、采集、传输，处理水利灌区水库的水位、雨量、流量和闸位实时监测信息，建成防汛指挥和调控水资源自动化系统，可起到预报、防汛、防旱、合理调水，从而达到防汛减灾、合理调度用水。设备组网示意图2.2 系统功能本系统集计算机、通讯、控制于一体，实现自动采集数据和处理、自动控制、自动计量、水费智能管理、自动监测、故障报警等多种功能。它是一个完整的灌区综合调度系统，能通过安装在各干渠和支渠上的各种相关的仪器自动采集水情、雨情、流量、闸位开度等数据，进行分析，结合各种数据和相关需 水利灌区综合调度系统初步设计方案重庆华正水文仪器有限公司设计 5求，调控闸门自动启闭、对水资源进行合理分配。该项目成功研制了
7、集墒情采集、远程控制、供水计量、水费管理等多项新技术于一体的自动调度控制系统，解决了灌区自动化控制系统中的关键技术。2.3 系统特点主要特点（1）利用中国移动或中国联通的 GPRS/GSM 网络覆盖面广、稳定性可靠、费用低廉。如该地区没有中国移动或中国联通的 GPRS/GSM 信号，可用我公司生产的无线数传监测系统。（2）宽口明渠流量计系统项目是被列入“十五” 国家重大技术装备研制项目 “南水北调工程成套设备” 下的子专题。是应灌区明渠实时自动量水的需要而专题研发。（3）系统软件结构合理、操作简便、人机界面友好，能够对采集的数据自动整理存档并生成数据库，自动生成各种报表、过程曲线图、柱状图，供
8、用户查询和上报。（4）数据多重存储，保证数据的完整、可靠。（5）利用互联网技术，在任何能够上网的地方都可以对实时数据、数据库数据进行查询、调用并完成对仪器的控制。（6）系统智能化程度高。系统具有自动事件报警功能，如监测发现水位、流量超限等异常情况，系统要对仪器运行状况进行诊断，自动声、光报警，向预设对象报警，自动告警记录，以便进行合理调控。 水利灌区综合调度系统初步设计方案6第三章 系统构架3.1 系统结构图3.2 系统组成结构（1）系统开发平台：采用 Windows XP 为操作系统系统硬件：数据采集仪采用 MCS-51 系列单片机，PLC 可编程控制器系统软件：数据采集仪采用汇编语言、自动
9、控制图形语言（梯形图）调度中心采用 Visual Basic 6.0、VC+ 6.0 语言（2）系统由监测子系统、调度子系统和数据管理子系统三部分组成。其中监测子系统主要完成水情、雨情、流量和闸位信息的实时监测，实现水位、降水、流量、闸门启闭度等水文信息的自动采集，并通过数据传输模块将信息实时传输到数据库，为调度计算进行数据准备；调度子系统进行模型库的建立、维护和运行管理，根据实际要求，利用存储的模型和数据，完成数据处理和计算，制定调度计划；数据管理子系统的主要功能是存储各种数据，对数据进行录入、水利灌区综合调度系统监测子系统 调度子系统 数据管理子系统宽口明渠流量计明渠流量计遥测雨量计闸位指
10、示仪遥测水位计调度计划模块闸门控制模块调度数据管理实时数据管理历史数据管理报表数据管理 水利灌区综合调度系统初步设计方案重庆华正水文仪器有限公司设计 7删除、修改、存储、检索、排序和统计等管理，并可根据相关数据生成各种报表。3.2.1 监测子系统该子系统是我公司自主研发，具有自主知识产权的系统。监测子系统由宽口明渠流量计、超声波明渠流量计、遥测水位计、遥测雨量计及闸位指示仪组成。调度中心主干渠宽口明渠流量计闸位指示仪支渠 n支渠 2支渠 1明渠流量计遥测水位计遥测雨量计闸位指示仪 水利灌区综合调度系统初步设计方案83.2.1.1 宽口明渠流量计IQW 明渠流量自动监测系统是被列入“ 十五” 国家重大技术装备研制项目 “南水北调工程成套设备 ”下的子专题。是应灌区明渠实时自动量水的需要而专题研发。该系统采用流速面积法测流原理，具有测流精度和可靠性高、造价低、易维护、适应性强等优势,由于多架流速仪同时下水，大大缩短了测流时间，提高了测流精度。因为实现了自动启测、自动计算处
