系統概述
水利行業(yè)是一個(gè)歷史十分悠久的行業(yè),也是信息十分密集的行業(yè)。水利部門(mén)要向國家和相關(guān)行業(yè)提供大量的水利信息,如汛情旱情信息、水量水質(zhì)信息、水環(huán)境信息和水工程信息等。
系統構成
水庫信息化系統主要由大壩安全自動(dòng)化監測系統、水情遙測系統、辦公自動(dòng)化系統、水庫優(yōu)化調度系統、閘門(mén)監控系統、圖像監控系統等組成,通過(guò)計算機網(wǎng)絡(luò )系統把各子系統整合起來(lái),實(shí)現系統間數據共享、協(xié)同工作來(lái)提供一個(gè)信息訪(fǎng)問(wèn)平臺。實(shí)現基于局域網(wǎng)的系統資源共享(如打印機、硬盤(pán)資源,文檔共享等)。采用數據庫管理技術(shù)集中處理信息結合Web技術(shù)應用,開(kāi)發(fā)基于B/S方式的Web綜合信息發(fā)布系統,能夠方便直觀(guān)地讓用戶(hù)得到各系統的信息。通過(guò)建設光纖通道、無(wú)線(xiàn)接入、DDN專(zhuān)線(xiàn)等方式接入互聯(lián)網(wǎng),能夠及時(shí)了解氣象信息、衛星云圖等專(zhuān)業(yè)信息,以Web方式為上級主管部門(mén)提供信息查詢(xún)平臺,同時(shí)也可實(shí)現移動(dòng)辦公。
1.大壩安全自動(dòng)化監測系統
本系統為分布式網(wǎng)絡(luò )結構。主要由前置機(采用研祥工控機)、中央控制器(CCU)和現場(chǎng)測量控制單元(MCU)、傳感器及通訊網(wǎng)絡(luò )組成。MCU放置在觀(guān)測房?jì)?,與傳感器聯(lián)接,研祥工控機,作為網(wǎng)絡(luò )中心節點(diǎn),由RS485總線(xiàn)與各個(gè)MCU聯(lián)接,完成子系統運行控制以及與上一級網(wǎng)絡(luò )系統的聯(lián)接工作。
系統中測量控制單元可以按預先設置的定時(shí)時(shí)間,自動(dòng)對傳感器執行定時(shí)數據采集,將采集的數據發(fā)送給研祥工控機同時(shí)保存在MCU的存儲器中;也可以執行研祥工控機發(fā)來(lái)的隨機采集命令,對任何傳感器進(jìn)行數據采集。系統操作員在調度中心工作站可任意查看當前或歷史數據,利用圖形、報表或分析軟件等工具對大壩的性態(tài)做出進(jìn)一步分析處理。
2. 水情遙測系統:
系統配置有前置機(研祥工控機)、遙測中心終端、收發(fā)電臺、通訊電源、全向天線(xiàn)和同軸避雷器等。中心站接收各個(gè)遙測站發(fā)送來(lái)的實(shí)時(shí)采集的各種水情參數。中心站前置機將接收到的數據先進(jìn)行識別判錯、分類(lèi)整理,形成數據文件存入前置機內存。形成的數據文件可經(jīng)過(guò)局域網(wǎng)存入服務(wù)器數據庫。通訊方式可采用通訊電纜、電臺、衛星、無(wú)線(xiàn)短信等方式進(jìn)行通訊,保證了通道通暢。
3. 閘門(mén)監控系統
系統的主要內容是通過(guò)計算機監控系統達到水閘水位、閘門(mén)工情、圖像信息自動(dòng)化采集與傳輸,達到能夠在監控中心遠程控制閘門(mén)起閉以及閘門(mén)自動(dòng)控制;通過(guò)實(shí)時(shí)圖像可以直觀(guān)了解水閘的運行工況以及周?chē)h(huán)境?! ∠到y建設主要分為控制樓監控中心和閘門(mén)現場(chǎng)監控裝置兩部分,監控中心為系統前置機和計算機網(wǎng)絡(luò )平臺及應用軟件組成,閘門(mén)現場(chǎng)監控裝置由圖像部分的攝像頭機位布置、閘門(mén)監控部件PLC的布置以及信息傳輸通道的建設?,F場(chǎng)通過(guò)PLC來(lái)控制閘門(mén)起閉設備,通過(guò)閘門(mén)開(kāi)度儀實(shí)時(shí)確定閘門(mén)的開(kāi)度,并通過(guò)水文水利計算,根據實(shí)測水文資料,自動(dòng)設定閘門(mén)開(kāi)度,提高自動(dòng)化控制程度,減少人工誤差。通過(guò)設立保護裝置,能對執行過(guò)程中發(fā)生的意外情況進(jìn)行及時(shí)處理。結合遠程圖像監控系統,可實(shí)現無(wú)人值守閘門(mén)自動(dòng)化控制。
4. 水庫優(yōu)化調度系統
優(yōu)化調度主要內容是當洪水來(lái)臨時(shí)在確保水庫防洪安全的條件下,根據下游河道的的泄洪能力,為灌溉用水提供最優(yōu)的庫容,制定洪水調度計劃。利用計算機水文遙測系統提供的水文資料和壩體滲壓自動(dòng)監測系統關(guān)于壩體的安全參數作為水庫防洪的決策依據。
5. 圖像監控系統
閉路電視監視系統是采用先進(jìn)的電子科技手段, 對遠端場(chǎng)景進(jìn)行傳感成像、信號傳輸、集中監視、圖像記錄以及聯(lián)動(dòng)控制的安全技術(shù)防范和管理系統。計算機數字監視系統是監控報警業(yè)界的新型產(chǎn)品,它采用視頻圖像數字化壓縮記錄的形式,采用高性能的研祥工業(yè)計算機,增加攝像機圖像輸入路數,提高多畫(huà)面圖像的顯示速率、增加對云臺和鏡頭的控制等功能,配之以良好的人機交互界面,便構成了以計算機為核心的數字式監視報警系統。
6. 辦公自動(dòng)化系統
根據水庫各辦公室職能分配其各自權限,分別進(jìn)行水庫信息化信息系統中共享數據的查詢(xún)。并通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò )共享系統外設資源,如打印機、掃描儀、數字化儀等,實(shí)現文件共享服務(wù)、FTP文件傳輸服務(wù)、Email電子信箱服務(wù)、網(wǎng)絡(luò )信息發(fā)布、局域網(wǎng)通訊服務(wù)等,可按信息化建設進(jìn)程分步實(shí)現財務(wù)電算化、人事勞資管理、物資管理、公文流轉、財務(wù)電算化等。
系統配置
由于研祥智能股份有限公司是國內最大的嵌入式智能產(chǎn)品的生產(chǎn)廠(chǎng)家,產(chǎn)品性能優(yōu)秀、品質(zhì)優(yōu)越,售后服務(wù)完善,因此系統中用到的前置工控機及各種服務(wù)器均采用研祥嵌入式智能產(chǎn)品。
3.1、主機:
A、機箱:研祥IPC-8420/PS-270A/6113LP4
B、主板:研祥FSC-1711VN全長(cháng)CPU卡
C、數據采集卡:PCL-711B低成本多功能數據采集卡、PCL-733 32路隔離數字輸入卡、PCL-734 32路隔離數字輸出卡
3.2、服務(wù)器:
數據庫服務(wù)器 IPC-810/PS-270A/6114P4 + FSC-1711VN + P4 2.0G +512M DDR + 80G
WWW服務(wù)器 IPC-810/PS-270A/6114P4 + FSC-1711VN + P4 2.0G +512M DDR + 60G
3.3、遠程數據采集模塊:
ARK-14017(帶隔離6路差分和2路單端模擬輸入)
ARK-14021(單通道模擬輸出)
ARK-14052(帶隔離數字輸入模塊)
ARK-24520 (RS-232 至 RS-485協(xié)議轉換器)
系統評價(jià)
信息智能化系統建成后,運行穩定,表現出良好的安全性和可靠性。消除了信息孤島,減少了數據冗余,提高了信息的可靠性和科學(xué)性??焖俜奖愕男畔鬟f為上級部門(mén)正確決策提供了保證,同時(shí)也提高了水庫現代化管理水平,提高了工作效率。同時(shí)也為全國的水利信息化建設打下了基礎。