平湖市区城市防洪工程自动化监控系统设计

2010-07-02刘叶军何贤康

浙江水利科技 2010年3期

刘叶军,何贤康,刘锋

(1.平湖市水利水电工程质量监督站,浙江平湖 314200;2.平湖市水利局,浙江平湖 314200;3.浙江省水利河口研究院,浙江杭州 310020)

1 问题的提出

平湖市城市防洪工程以城市规划区为主要保护对象,面积约56.87 km2,其范围东起上海塘、六平申航道,南界乍嘉苏航道,西至乍嘉苏航道和嘉平申河,北到嘉平申河。防洪工程采用“新建区抬高地面自排,中心区域建大包围机排”的方案。其中,包围圈面积为13.60 km2,堤线总长16.90 km,其中14.98 km以路为堤,1.92 km为新建防洪堤,沿堤各河口新建节制闸10座、泵站7座(与闸结合)。

为了实现防洪工程的现代化管理,平湖市水利局、项目业主决心建设城市防洪计算机监控系统。该系统建成后能够实现平湖城市防洪工程各闸站无人值守或少人值守,在各闸站实现全自动化操作,并具备在城市防洪管理调度中心高度可靠分析整个城防工程的水文、电气、图像等各方面的数据;经分析、综合决策和语音交互,在城防管理调度中心对整个工程的所有闸站设备进行远程控制,达到防洪、换水等综合效益。为解决在系统建设中遇到的技术问题,平湖市水利局和浙江省水利河口研究院向浙江省水利厅合作申报了《平湖市区城市防洪综合管理系统开发和研究》科技研究课题。

2 系统功能需求

2.1 为城防决策提供支持

建成的城防监控系统具备采集水位、闸位以及电气参数等多种数据,并汇总了图像视频,为城防决策提供了实时、可靠的数据来源。同时辅以交通指挥系统以及计算机监控的命令执行平台,能够有效、准确地将城防调度指令传输到终端闸站,并执行相应操作。平时在非汛期,也能完成市区河道换水等多种功能。

2.2 提高城防工程综合管理效益

(1)时效性。高度自动化、集成化的城防监控系统,能够将传统的信息传输时效大为提高,通过高速、可靠的光纤以太网,数据能够在毫秒级的时间内汇总到城市防洪指挥中心,在时效性上体现了极大的综合效益。

(2)提升信息化水平。通过采用先进的自动化技术和设备,提高了整个城防系统的信息化建设水平,符合现代城市管理系统发展趋势。

(3)降低运行成本。传统的运行管理方式需要在汛期每个闸站 (17个闸站)配备2～4个懂得电气专业知识的运行管理人员。在建成该城防监控系统后,只需要在城防监控中心配备2～4个具备信息化管理能力的专业人士,另辅以几名日常巡检人员即可。既提高了运行管理人员的素质,又节约了运行管理成本,可谓一举多得。

2.3 统一调度

由于城防监控系统具有高度的集成度,故能够使决策者全面地对数据进行分析并统一发布指令,实时监视指令的执行情况,做到了高度可靠的协调性和统一性。

3 系统结构

平湖市城市防洪工程自动控制系统由计算机监控系统、交通指挥系统 (内含语音系统)、图像监视系统、安防系统等组成(见图1)。各子系统最终通过计算机网络系统有机地整合起来,形成一个系统间资源共享、协同工作的综合自动化监控系统。通讯介质采用高效可靠的光纤通讯。采用数据库管理技术集中处理信息,结合Web技术应用,开发基于B/S方式的Web综合信息发布系统,能够方便直观地让用户得到各系统的信息。通过电信宽带方式接入互联网,以Web方式为上级主管部门提供信息查询平台 (见图2)。

计算机监控系统(包含交通指挥系统)主要用于10个水闸的工况、8个闸站内闸门和水泵的工况以及相关水位等水文数据采集,流量控制,为城防调度提供技术支撑,执行城防调度的指令;并可通过互联网将监控信息传输至上级管理机构,为平湖城市防洪工程的运行控制提供设备状态信息依据。