大伙房水库计算机网络系统的建设与应用
2014-07-05钟子琳
钟子琳
(辽宁省大伙房水库管理局,辽宁抚顺 113007)
1 水库概况
大伙房水库位于辽宁省抚顺市境内辽河支流浑河中上游,地理位置处于 E124°04'~ 124°21',N41°50'~41°56',是一座以防洪、城市供水和灌溉为主的大(1)型水利枢纽工程。枢纽工程主要由主坝、第一副坝、第二副坝、第三副坝、贴坡副坝、主溢洪道、非常溢洪道、输水道、城市供水取水口(沈阳、抚顺)、辽宁发电厂取水口、回水洞、水电站以及中部城市取水口等组成。水库控制流域面积5 437 km,水库总库容22.68亿m3,是浑河干流上唯一控制性骨干工程。
大伙房水库计算机网络系统是将水文自动测报、洪水预报与调度、大坝安全监测、远程视频监控、防汛会商、供水计量、闸门控制、办公自动化等子系统有机地集合成一体化、功能强大的一个新型系统,为水库的控制运行与管理提供了全面的信息化服务[1]。
2 计算机网络系统建设
2.1 系统结构
大伙房水库计算机网络系统采用树形结构,信息中心设在水情调度中心机房,上行部分采用双路由器、双交换机的口字型设计,分别通过移动公司、联通公司光纤与上级部门相连,大幅度降低断网机率。
下行部分分别连至水文遥测服务器、洪水预报与调度服务器、大坝安全监测服务器、视频监控服务器、防汛会商服务器、供水计量服务器、闸门控制服务器、局办公楼机房及水情调度个人计算机终端,局办公楼机房又分别连至WEB服务器、办公自动化服务器、LED信息宣传服务器及局办公楼个人计算机终端[2-3]。
系统树形结构图见图1。
图1 大伙房水库计算机网络系统树形结构图
2.2 系统组成
大伙房水库计算机网络系统由水文自动测报、洪水预报与调度、大坝安全监测、远程视频监控、防汛会商、供水计量、闸门控制、办公自动化8个专业子系统组成,8个专业子系统具备独立处理业务的功能,同时通过网络互连整合,实现全网信息共享[4]。
计算机网络系统组成图见图2。
图2 大伙房水库计算机网络系统组成图
2.3 系统特点
大伙房水库计算机网络系统的主要特点是应用共享技术及计算机软硬件技术,将水文自动测报、洪水预报与调度、大坝安全监测、远程视频监控、防汛会商、供水计量、闸门控制、办公自动化等子系统有机集成于一个网络平台,解决了各种信息相互独立、集成度低的问题,实现了水库科学化和智能化管理[5]。
3 计算机网络系统关键应用
3.1 水文自动测报系统
水文自动测报系统由33处遥测站、5处中继站、1处自动气象站和1处中心站组成。遥测站终端设备采用基于数据采集平台(DCP)概念设计的ACS300数据采集器进行降水量、水位、流量的自动采集,通过VHF/GSM/卫星混合组网方式将数据传送至中心站的水文遥测服务器,服务器再对接收数据进行处理和存储,并通过网络提供给其它服务器和水情调度部门,为水文预报、水库调度和防汛会商提供实时水雨情信息。
3.2 洪水预报与调度系统
洪水预报与调度系统是以水文遥测服务器数据及其它相关数据为基础,通过计算机软件的设计与开发,实现了水情信息查询、洪水预报、洪水调度方案生成、洪水调度方案评价、数据库管理等功能,为洪水预报、水库调度和防汛会商提供服务[6]。
3.3 大坝安全监测系统
大坝安全监测系统设置大坝监测点共计225个,分布于主坝、第一副坝、第二副坝、第三副坝、贴坡副坝、主溢洪道、非常溢洪道和输水洞。系统终端采用瑞士徕卡公司DNA03全数字电子水准仪、TCA2003全站仪、德国E+H公司的静压式水位计等先进设备进行数据采集,通过光纤与电缆混合组网方式将数据传送至大坝安全监测服务器,服务器再对数据进行处理和分析,并通过网络提供给其他服务器和大坝安全监测部门终端,为大坝安全运行与管理提供服务。
大坝安全监测系统实现了大坝监测数据采集的自动化、分析与评价模型的电算化、监测信息与分析成果的信息化。
3.4 远程视频监控系统
远程视频监控系统共设监控点25个,其中8个为数字监控探头、17个为模拟监控探头,分布于主坝、第一副坝、第二副坝、第三副坝、非常溢洪道下游、主溢洪道下游等重要位置。
远程视频监控点通过网络将图像传输至远程视频监控服务器,服务器通过设置权限,将图像传输给主管部门及防汛值班室,实行24 h实时监控。其中8个数字监控探头的图像还将通过网络传输给上级主管部门,以便上级领导随时了解水库情况。
3.5 防汛会商系统
防汛会商系统包括2个部分:
3.5.1 内部会商系统
以洪水预报与调度、大坝安全监测及远程监控视频等相关服务器的数据为基础,通过网络共享技术及计算机软硬件技术,完成数据的处理和分析,最终将结果通过会商室DLP显示屏显示给会商决策人员,为防汛调度提供帮助。
3.5.2 远程视频会议系统
通过上行网络与上级主管部门相连,终端由宝利通HDX7000服务器、高清摄像头和全向麦克风组成,实现图像与声音同步传递,为异地召开防汛视频会议提供服务。
4 系统运行效益分析
计算机网络系统投入运行以来,全面提高了大伙房水库的自动化水平,在水情调度、工程管理、防汛度汛等方面起到了重要作用,取得了较好的经济效益和社会效益,特别是在抗击“05813”洪水中发挥了重要作用,据测算,“05813”洪水的防洪效益达227亿元,其中工程优化调度效益为7.7亿元。
大伙房水库作为国家大(1)型水利枢纽工程,在防洪、城市供水和灌溉等方面都起着非常重要的作用,计算机网络系统的投入运行为水库的运行与管理带来了质的飞跃。
[1]栾继虹,杨旭.大伙房水库信息化工程建设浅析[J].水文,2008,28(S1):207 -209.
[2]魏长勇,吴永璞,周庆东,等.大伙房水库信息化建设成果综述[J].现代农业科技,2008(11):309.
[3]田作佳,赵琳,庞毅,等.大伙房水库信息化工程建设技术研究[J].现代农业科技,2007(08):125,128.
[4]贺新春,邵东国.水库信息化建设面临的挑战及对策[J].水力发电,2005,31(03):13 -16.
[5]吉海,曾庆彬.水库信息化建设的实践与思考[J].水利信息化,2011(02):62-66.
[6]王博.汾河水库信息化建设经济效益分析及综合评价[J].山西水利科技,2007(03):78-79.