水资源监控

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水资源监控范文第1篇

关键词：水利现代化 水资源实时监控 数据库 管理系统

当前，我国水利建设面临着从传统水利向现代水利转变的历史任务。如何实现水利现代化?如何实现水资源的可持续利用?在水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护的综合管理任务中，如何改变过去粗放式的管理方式，而采用集约式的现代管理方式?面对这些问题，我们不能不去研究国际上对自然资源管理的新思潮，不能不去研究全球高科技突飞猛进的发展大潮流。水资源的优化配置是水资源管理的重点。实施对水资源动态的、实时的、优化的配置，基础是获取大量的、动态的水资源及相关信息。当代高技术的发展，特别是信息技术、数字化技术的发展，使得对水资源进行实时监控管理已经成为可能。这种系统的建设将使水资源的管理发生重大变革，也将带来巨大的经济社会效益。当前在国际上，水资源实时监控管理系统，代表了水资源管理的现代方向。

一、水资源实时监控管理系统的特点及技术要求

什么是“水资源实时监控管理系统”呢?这个系统是以信息技术为基础，运用各种高新科技手段，对流域或地区的水资源及相关的大量信息进行实时采集、传输及管理；以现代水资源管理理论为基础，以计算机技术为依托对流域或地区的水资源进行实时、优化配置和调度；以远程控制及自动化技术为依托对流域或地区的工程设施进行控制操作。

这种系统的主要特点是：①对水资源进行实时监测。监测的内容包括水量和水质。实时监测的意义在于：只有掌握瞬时变化的水量信息，才能科学、准确地进行资源配置及调度；只有掌握瞬时变化的水质信息，才能对环境质量进行动态评价和有效监督，也才有可能应对水污染突发事件，保证供水安全。②这种系统以地理信息系统(GIS)为框架，除了采集水资源信息外，还广泛采集流域或地区内的气象、墒情等自然信息，水利工程等基础设施信息，经济与社会发展的基本信息以及需水部门的需水信息。③它不同于以往的水资源监测系统，仅仅具有监测功能。这种系统更重要的功能是进行实时配置调度。它是在监测的基础上，以大量的综合信息为基础，采用现代水资源管理数学模型，为水资源的实时配置、调度提供决策支持。这种模型势必突破“就水论水”局限，体现经济与社会发展——资源——环境的协调统一，体现水资源的可持续利用原则，体现“依法治水”的原则。④这种系统应是高新技术的集成。系统的设置应充分吸收国际上最新技术，坚持高起点。它包括监测技术、通信、网络、数字化技术、遥感、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、计算机辅助决策支持系统、人工智能、远程控制等先进技术。⑤它的设置应是因地制宜的。针对不同流域、不同地区不同的经济发展水平及基础设施状况，水资源管理中不同的重点问题，水资源实时监控管理系统的设置也应具有不同的特点。系统的设置还应与防洪调度指挥系统的建设相结合。

这种系统的技术要求是：①以现代电子、信息、网络技术为基础，实现监测数据的自动采集、实时传输和在线分析，有效地提高监测数据的实时性和准确率，确保监测信息的有效性。②充分掌握所在地区水资源供需状况，建立相应的资料库和水量、水质模型、供需水模型及生态环境分析模型。供水方面包括：地表水、地下水、土壤水，主水、客水、污水回用等等，需水方面包括：生活用水、工业用水、农业用水、生态环境用水等。③充分运用现代计算机和人工智能等技术进行高度技术集成，快速、高效、准确、客观地分析处理大量监测数据信息，并根据已建立的供需水模型和水环境分析模型等，动态生成水资源优化配置、调配计划等辅助决策方案。④以综合分析和辅助决策为基础，实现对水资源的优化配置、远程控制和科学管理等，即实现水资源调控的现代化。⑤系统应具有很强的实用性和动态可扩展性，以满足不同用户的需求。 二、水资源实时监控管理系统的基本结构

水资源实时监控管理系统应具备水资源实时测、水资源实时预报、水资源实时调度和水资源实时管理等功能。其功能概要详见图1。系统的总体结构又可分解为以下主要部分(参见图2)：①数据库(包含图形库、图像库和CIS系统)，②模型库(包括方法库)，③知识库，④在线数据采集子系统，⑤综合信息管理子系统，⑥综合分析与决策支持子系统，⑦实时控制管理子系统。其核心是综合分析与决策支持子系统以及数据库、模型库、知识库。其他各部分则为系统核心的补充、延展和支持。

系统总控目的是建立系统各部分之间的联系、控制各库和各子系统的协调运行。

在线数据采集子系统提供相关水资源与水环境监测数据的自动化采集和数据可靠性在线分析功能。其重点是对地表水和地下水(水量、水位、水质及水温等)的实时动态监测和监测数据的自动化采集、监测数据预处理，以及监测数据可靠性的实时在线分析处理等。该子系统还应提供与各类监测仪器衔接的数据采集接口，通过接口模块动态收集监测数据资料，确保存入数据库中的监测资料的有效性、完整性和可靠性。

综合信息管理子系统管理各种水资源水环境监控项目的数据资料，具有监测数据资料的输入、存储、整编、查询与传输等功能，对水资源监控数据资料进行综合管理和处理。该子系统还应提供对综合分析与决策支持子系统以及实时控制子系统的数据传输接口。

实时控制子系统主要完成两个功能：一是将系统综合分析与辅助决策的成果以实时报告(如水资源预报、水质分析公报、企业排污超标警报、水资源调配建议方案等)和多媒体报警信号(如大屏幕指示、声光警报等)的形式进行动态输出，以供决策部门进行水资源配置和管理参考；二是将输出指令直接作用于可控自动化水资源调配和控制设备(如给、排水闸门等)，通过有线/无线/远程控制技术对系统所涉区域内的重点给、排水设备及重点控制工程进行远距离的调节控制。

综合分析与决策支持子系统对实时监测获得的数据信息进行综合分析处理。其主要功能就是运用模型库中的相应模型对监测数据资料进行智能化的综合分析，参照知识库中的专家知识和有关法律、法规、规程规范，形成水资源(包括水量、水质、水情和水环境等)动态状况的分析成果；并根据分析成果，产生辅助决策报告或直接控制指令。系统还应专门设计有多库协同器，进行各库之间的协调。多库协同器提供系统各库的协同规划、综合调度、人机交互、资源共享、冲突仲裁和通信联络等处理功能。

综合分析与决策支持子系统是本系统的技术核心，它将以国内外近年在水源、水环境和农田水利等方面的科研成果为基础，结合现代高新技术进行综合开发，形成技术先进、功能完善、实用性强、又便于扩展和更新的具有决策支持能力的智能化综合分析系统。

数据库是整个系统运转的基础，准确高效地收集和及时处理大量复杂的监测数据资料是整个系统设计和开发的重点。数据库及综合信息管理子系统是面向数据信息存储和信息查询的计算机软件系统。本系统的数据库内容包括：①水利工程档案库，②监测仪器特征库，③原始监测数据库，④整编监测数据库，⑤监测网站资料库，⑥人工巡视检查资料库，⑦数据自动采集参数库，⑧模型输入输出数据库，⑨成果数据库，⑩实时控制日志数据库等。图形库和图像库是数据库的延展和补充。

模型库及其管理子系统提供相应分析处理使用的处理模型和计算方法的例程库。包括各种时态和空间模型、在线数据可靠性分析算法等。包括水情预报模型、水量评价模型、水量预测模型、水质评价模型、水质预测模型、水污染模型、需水模型、生态环境分析模型、洪水演进及仿真模型、决策支持模型等等。

知识库及其管理子系统是用于知识信息的存储及其使用管理的计算机软件系统。本系统的知识库内容包括：①各监控项目的监控指标，②日常巡视检查的评判标准，③监测数据误差限值，④专业规律指标，⑤专家知识经验，⑥水利法律、法规，行业规程、规范的有关条款等。

三、水资源实时监控管理系统的实施

水资源实时监控管理系统是一个十分庞大又十分复杂的系统，具体实施过程中要坚持“总体设计，分步实施，试点示范，全面推开”的原则，并充分利用现有的防汛指挥系统、水文站网、水质监测系统，形成新的网络。

水资源监控范文第2篇

关键词：黄河 水资源管 理调度 监控指挥

1 概述

加强黄河水资源统一管理、实施黄河水量统一调度，是实现黄河水资源优化配置，确保黄河不断流，使有限的黄河水资源最大限度地发挥社会效益、环境效益和生态效益的重要措施之一。而黄河下游94座引黄涵闸能否实现科学有效地实时监测、控制与调度，是解决下游断流、实现黄河水资源优化配置的关键所在。目前，黄河水量调度监控技术手段比较落后，不能适应日益强化的黄河水资源管理和水量调度工作的需要。虽然黄河连续两个大旱之年不断流，但背后凝聚了多少水调工作者的辛勤汗水和艰苦努力，“绿色颂歌”的谱写确实来之不易。“黄河水资源管理调度监控指挥系统”，正是立足于黄河水资源统一管理调度和优化配置，利用现代信息技术和控制技术，为合理利用黄河水资源、确保黄河不断流提供了有力的技术支撑。

2 系统设计思想

遵循黄委黄河水资源统一管理、水量统一调度、总量控制、分级管理、分级负责和系统科学先进、经济实用的原则，立足于现有黄河广域网系统和无线接入通信网系统，实现黄河水资源调度管理的远程监测与控制，确保黄河水调控制断面下泄流量不低于控制指标；根据黄河可供水量指标和引黄用水单位需水量，实现黄河水资源订单供水网络化管理，实时调配各个控制河段之间涵闸引水流量，达到可供水量的优化配置、合理调度；同时提高涵闸监控管理自动化水平，实现流量及预付水费水量自动控制、超量引水自动报警提示与调控，以及远程控制涵闸运行安全保护等功能。

2.1 系统设计的科学性、先进性

以先进的调度系统，科学的调度手段作保证，提高水量调度的科学性、合理性、时效性：

1 通过黄河计算机广域网、黄河通信系统和公网资源，实现对涵闸运行状况、运行参数的远程实时监测与监视；

2 根据控制权优先级原则，实现对涵闸运行分级限权远程控制管理；

3 改善涵闸管理条件，提高涵闸自动化管理水平；

4 通过电子地图、电子表格，直观、动态、实时显示涵闸运行参数和运行状态，达到决策可视化效果；

5 实现黄河订单供水申请、审批和引水的网络化管理；

6 根据订单批准水量和预付水费水量，实现计算机自动控制引水；

7 预留多种扩展接口，可以随时添加其他功能的传感器；

8 系统具有较强的兼容性，可直接与有关控制中心网络系统联网，实现资源共享。

2.2 系统运行的可靠性、安全性

系统的设计，充分考虑了涵闸本身的安全性、计算机网络和通讯系统的特点、以及水位、天气、人为等其他因素对系统的影响情况等，建立了自动报警系统，确保涵闸运行和远程控制万无一失。同时，系统数据的采集、分析、整理、存储、查询，也充分满足了实时监测和远程控制的需要。

2.3 系统开发的兼容性、共享性

系统设计和所采集的数据资源具有良好的开放性和兼容性，能够较好被其他相关网络系统查询和应用，实现水量调度资源的共享、共用，从而提高资源的利用效率。系统开发研制具有前瞻性，充分考虑系统的扩展和升级，始终保持系统的科学先进特点。

3 系统研制的主要内容

建设黄河水资源管理调度监控指挥系统。该系统包含市河务局指挥中心、各县河务局监控中心、涵闸监控站。市、县河务局中心主要包括监控计算机、打印机、管理软件和大屏幕投影设备，涵闸控制站包括监控设备、安全保护装置、计算机、运行软件和远程通信系统。市河务局指挥中心通过黄河广域网与县局监控中心联网，县局监控中心通过无线接入通信系统与前端控制站连接，从而实现对涵闸运行状态和运行参数的远程实时监测与控制，实现对黄河水资源订单供水的网络化管理。

4 系统工作原理

前端闸位控制器、信息显示屏、水位传感器、电压、电流传感器分别有1片单片机与涵闸监控站的计算机通过4芯电缆实现远程多机串行通信。闸位控制器通过霍尔器件实时记录闸位变化，通过继电器等功率器件控制启闭电机，通过单片机与计算机通信，实现远程监测与控制。水位控制器实时采集闸前水位，并发送给计算机。计算机根据闸位、水位高度查找流量曲线，得到流量，并把闸门启闭高度、闸前水位和流量数据发送到闸房内的信息显示屏和远端控制计算机。县河务局的计算机通过调制解调器与涵闸值班室的计算机通信，市局计算机通过黄河计算机广域网与县局计算机通信，从而达到获取涵闸运行状态信息数据与远程监测控制涵闸的目的。当闸前水位抬高，引水流量超过批准引水流量时，系统报警提示并自动调控。当水闸升降到设定的极限高度，接触到限位开关，自动切断涵闸电源，闸门停止升降。当涵闸降落过程中遇到障碍物，克服一定向上顶压丝杠力后，承重弹簧被压缩，接触到行程开关，自动切断涵闸电源，闸门停止降落。闸位控制器、水位传感器均安装备用电源和存储器，在通信中断或没有市电时，系统自动切换到备用电源，单片机仍然正常工作并自动记录闸位、水位，存到存储器里面，待市电和通信正常后再把这些数据自动写入数据库。

5 系统综合功能

实现黄河水资源的中央控制、限权管理、分级负责、科学调度、优化配置、实时监督、远程控制之目的，为黄河水资源统一管理、统一调度提供强有力的技术保障：

(1) 实时监测。通过黄河计算机广域网和无线接入通信网，进行实时数据传输，各级水调部门实现对其所属供水管理单位执行水调命令情况、涵闸运行状况、运行参数进行远程实时监测；

(2) 远程监视。通过闸前、闸室、前端监控站视频采集系统，远程监视涵闸运行过程。

(3) 远程控制。根据中央集权和控制权优先级原则，实施分级限权管理，实现调度监控指挥中心的集中控制和上级对下级水量调度实施有效的远程控制与调节。当有权限的计算机控制中心实现对指定涵闸的控制时，该控制中心以下各级子控中心和前端控制站均无权启闭所指定的涵闸；

(4) 电子地图、电子表格综合控制。

(5) 黄河水资源订单供水网络化管理。县、市局网上申请订单用水指标，上级网上审核、网上下达批准的流量和水量，各级根据分配流量、水量，实时监控下级批准流量、水量引用情况，若引水超过批准指标，系统报警提示，并自动予以调整。

(6) 预付水费水量自动控制放水。输入用水户预付水费数额和用水户需水时段，计算机自动计算供水量和平均流量，并在上级分配的用水指标范围内自动控制放水，任务完成后，计算机自动关闭涵闸，并计算出实时水费数额，通知用水单位；

(7) 流量自动调整和控制。前端计算机依照市局分配流量，根据闸前水位变化情况，在实际引水流量超过分配流量5%时，自动调整闸门启闭高度，以控制流量不超标；

(8) 安全运行保护装置。实现限位保护、断电数据保护、闸门运行(启、闭)异常保护等功能，确保涵闸远程控制安全、有效。

(9) 自动报警系统。当引水量达到审批水量、引水流量超过批准流量、闸前水位超警戒水位、涵闸在远程控制中遇到故障，系统自动报警，并采取相应的安全保护控制措施。

(10) 水调命令网上公告栏。实现水调命令的网上，提高其实效性。

(11) 自动生成、存储、打印各级、各类水资源报表，建立统一、完善、兼容性好的综合信息数据库，便于各级查询和调用。

6 系统主要技术指标

(1)工作电压:AC220V；

(2)前端计算机采集存储数据平均间隔时间≤10分钟。

(3)闸位传感器分辨率0.3mm，测量误差≤1mm；

(4)水位传感器测量误差≤5mm；

(5)流量测量误差≤5%；

(6)闸室显示屏显示数据无误差实时显示，闸位、闸前水位精确到厘米，流量保留两位小数。

(7)室外显示屏滚动显示闸位、水位、流量，10分钟变换一次实时数据。

(8)闸门运行异常保护装置在闸门正常启闭时不能出现动作，当闸门运行出现异常时，异常行程≤3mm时切断电源。

(9)断电记忆装置应在断电的同时启动，后备电源能保证停电167h以上用电。

(10)值班室—前端控制器通信速率1200bps，县局—涵闸值班室通信速率9600bps；

(11)县局至前端网络连接中断，30秒钟内自动重拨连接。

(12)系统平均无故障工作时间(MTBF):2000小时；涵闸前端平均无故障工作时间(MTBF):10000小时；

(13)最小维修时间（MTTR）：1小时；

(14)工作环境温度：-10~50℃；

(15)储藏温度：-30~70℃。

7 系统建设的实施情况

为保证本系统的科学合理、先进实用和安全可靠，我们先后多次组织人员对一些研制安装监测系统的单位进行了考查和学习，并查阅了大量国内外有关资料。在此基础上，应用计算机软硬件技术、先进的电子技术和传感器技术，在原阳县河务局柳园闸进行了“涵闸自动化远程实时监控管理系统” 的研制开发。

经过几年来的不断实践和反复试验，并经过不断的完善和提高，2002年3月，体现“数字水调”思想的“黄河水资源管理调度监控指挥系统”的开发、研制、设计和试运行工作全部完成，系统的整体性能和综合控制功能，以及系统的科学性、先进性、安全性和可靠性已完全能够满足黄河水资源统一管理调度的数字化管理需要。

2002年4月29日，河南省科学技术厅组织的鉴定委员会专家对该系统整体运行情况和各项功能进行了现场测试，并在郑州召开了成果鉴定会，经过认真的分析、研究和讨论，鉴定委员会一致认为，“该项成果达到了同类研究国内领先水平，经济、社会效益显著，推广应用前景广阔”。

系统鉴定后，我局已在原阳县黄河河务局韩董庄、柳园、祥符朱引黄闸推广，并投入了水资源调度管理应用，实现了省、市、县河务局对原阳三座涵闸的远程实时监控，在今年的黄河水量调度工作中发挥了积极作用，取得了十分显著效果，达到了系统设计目的。

6月13日，李国英主任等黄委领导在专程考察该系统后指出，新乡市局开发的黄河水资源管理调度监控指挥系统是适应我们现在整个黄河下游目前微波通信条件下涵闸远程监控的一套系统，该系统是具有广泛推广意义的系统，适合黄河下游推广应用。

8 社会效益和经济效益分析

系统推广应用后，各级领导和水调工作者坐在办公室，足不出门，通过电子综合显示屏和动态电子表格，实时了解辖区内水资源调度管理整体运行情况，且根据控制权优先级原则，实施远程调度与控制，较之目前督察组沿河督察，工作效率提高几十、上百倍，而且调控质量大大提高，较好保证了有限黄河水资源优化配置和本地区黄河控制断面下泄流量不低于控制标准，为确保黄河不断流提供了可靠技术保证。系统设计过程中充分考虑了系统运行的安全性和可靠性，确保了远程控制安全有效，避免了供水工作中多引少报、少引多报、引水不报和有令不行、有禁不止、擅自开闸现象的发生，从而增强了各级水调部门的责任心，维护了水调工作的权威性和严肃性。由于系统的建设立足于现有的黄河计算机广域网和黄河无线接入通信系统，大大降低了系统建设成本，性能价格比远远优于其他同类系统，为系统的推广应用奠定了坚实的基础。

水资源监控范文第3篇

关键词:GPRS;远程监控系统;无线组网

中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)02-460-02

GPRS-based Remote Monitoring System of Water

GAO Zhi-lin1,2, WANG Jin-hai1

(1.Tianjin Polytechnic University, School of Information, Tianjin 300160, China; 2.Langfang Advanced Technician School, Langfang 065000, China)

Abstract: The use of GPRS wireless data network for data communication platform to achieve water pumping station for remote data collection, monitoring, transmission and control to achieve the right purpose of a remote pumping station unattended.

Key words: GPRS; remote monitoring system; wireless networking

随着科学技术的发展,人类社会已进入信息时代。水利信息化建设,就是充分利用现代信息技术,开发和利用水利信息资源,包括对水利相关数据进行采集、传输、存储、处理和利用,同时,为了更好的提高效率,节省人力资源,也要对供水相关设施进行远程控制及监测,提高水利信息资源的应用水平和共享程度,从而全面提高水利建设和水务处理的效能及效益。中小城市自来水泵房远端监控系统就是在这一背景下提出的,是我国水利信息化建设的重要组成部分。本系统利用现有信息监测设备,以中国移动GPRS无线数据网为数据通信平台,实现城市内各个大的自来水泵房的远程数据采集,监测,传输以及控制,从而达到对远端泵房无人职守的目的。

1 GPRS介绍

GPRS是通用分组无线业务(GeneralPacketRadio Service)的英文简称,是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务,目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的 无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构,这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此,现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。 GPRS理论带宽可达171.2Kbit/s,实际应用带宽大约在40～100Kbit/s,在此信道上提供TCP/IP连接,可以用于INTERNET连接、数据传输等应用。GPRS是一种新的移动数据通信业务,在移动用户和数据网络之间提供一种连接,给移动用户提供高速无线IP或X.25服务。GPRS采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多个用户共享,资源被有效的利用,数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收,用户永远在线且按流量计费,迅速降低了服务成本。

基于GPRS网络组建的自来水网远程监控系统有如下特点:

永远在线:GPRS DTU一开机就能自动附着到GPRS网络上,并与数据中心建立通信链路,随时收发用户数据设备的数据,具有很高的实时性;数据中心需固定IP,向固定IP透明传输数据。如图1所示。

按流量计费 GPRS DTU一直在线,按照接收和发送数据包的数量来收取费用,没有数据流量的传递时不收费用。

2 系统控制方案选择及功能

跟据控制点要求,选择德国万可电子公司的远程IO系列产品,结合深圳宏电GPRS功能做到智能无线传输。上位控制中心采用国产优秀软件组态王,进行上位画面的制作。整个系统通过现场采集站(远程IO站)采集一次仪表的数据,并将采集到的数据通过GPRS模块发送到数据中心,同时在数据中心上进行历史数据的备份存储。从而达到系统数据的实时性和完整性。现场站具有故障报警功能,保存报警记录,在手动运行模式下,操作工可通过控制中心启停、调节现场设备。系统结构图及功能简介如图2。

图例功能说明:

下位机分别有温度传感器,流量计,电流互感器,接触器,红外报警器等设备。下面依次说明:

1) 温度传感器采用贴片式温度传感器,直接贴于水泵泵体表面,测量水泵泵体的温度,并实现温度超限报警的功能;

2) 流量计使用智能流量计,直接通过RS232同监测控制器通讯,来交换数据;

3) 电流互感器测量泵各个相的电流值,并把该数据远传至数据中心,实现各个相电流的实时检测,并根据设定值实现报警;

4) 监测控制器控制泵交流接触器的动作,实现泵的远程开关动作,并且根据交流接触器的状态,判断当前泵的启停状态,以判断当前泵能否启动;

5) 红外报警器主要是判断泵房中的非法闯入报警,防止泵房中的非法人为操作;

6) 通讯过程是所有上行或下行数据经过GPRS无线网络进行传送,上行数据经无线网络传送至监控中心接收服务器,服务器把数据做筛选,判断,分类后,写入数据库,客户端计算机如果需要浏览数据,则向数据库服务器查询所需数据,并形成相关报表,报警,曲线等直观显示界面,以供客户浏览。

3 上位软件部分介绍

本软件完全基于网络的概念,是一种真正的客户―服务器模式,支持分布式历史数据库和分布式报警系统,可运行在基于TCP/IP网络协议的网上,使用户能够实现上、下位机以及更高层次的厂级连网。

TCP/IP网络协议提供了在不同硬件体系结构和操作系统的计算机组成的网络上进行通信的能力。一台PC机通过TCP/IP网络协议可以和多个远程计算机(即远程节点)进行通讯。

本软件的网络结构是一种柔性结构,可以将整个应用程序分配给多个服务器,可以引用远程站点的变量到本地使用(显示、计算等),这样可以提高项目的整体容量结构并改善系统的性能。服务器的分配可以是基于项目中物理设备结构或不同的功能,用户可以根据系统需要设立专门的IO服务器、历史数据服务器、报警服务器、登录服务器等。下面先介绍一下这几种服务器的含义:

IO服务器:负责进行数据采集的站点,一旦某个站点被定义为IO服务器,该站点便负责数据的采集。如果某个站点虽然连接了设备,但没有定义其为IO服务器,那这个站点的数据照样进行采集,只是不向网络上。IO服务器可以按照需要设置为一个或多个。

报警服务器:存储报警信息的站点,一旦某个站点被指定为一个或多个IO服务器的报警服务器,系统运行时,IO服务器上产生的报警信息将通过网络传输到指定的报警服务器上,经报警服务器验证后,产生和记录报警信息。报警服务器可以按照需要设置为一个或多个。报警服务器上的报警组配置应当是报警服务器和与其相关的I/O服务器上报警组的合集。如果一个IO服务器不做为报警服务器,系统中也没有报警服务器,系统运行时,该IO服务器的报警窗上不会看到报警信息。

历史记录服务器:与报警服务器相同,一旦某个站点被指定为一个或多个IO服务器的历史数据服务器,系统运行时,IO服务器上需要记录的历史数据便被传送到历史数据服务器站点上,保存起来。对于一个系统网络来说,建议用户只定义一个历史数据服务器,否则会出现客户端查不到历史数据的现象。

登录服务器:登录服务器在整个系统网络中是唯一的。它拥有网络中唯一的用户列表,其它站点上的用户列表在正常运行的整个网络中将不再起作用。所以用户应该在登录服务器上建立最完整的用户列表。当用户在网络的任何一个站点上登录时,系统调用该用户列表,登录信息被传送到登录服务器上,经验证后,产生登录事件。然后,登录事件将被传送到该登录服务器的报警服务器上保存和显示。这样,保证了整个系统的安全性。另外,系统网络中工作站的启动、退出事件也被先传送到登录服务器上进行验证,然后传到该登录服务器的报警服务器上保存和显示。

客户:如果某个站点被指定为客户,可以访问其指定的IO服务器、报警服务器、历史数据服务器上的数据。一个站点被定义为服务器的同时,也可以被指定为其它服务器的客户。

一个工作站站点可以充当多种服务器功能,如I/O服务器可以被同时指定为报警服务器、历史数据服务器、登录服务器等。报警服务器可以同时作为历史数据服务器、登录服务器等。

4 结束语

本系统具有技术先进、可靠性高、实效性强等特点,可方便、快捷地实现城市自来水泵房的实时数据采集和远程控制。本系统现已实施一年多,为公司节省了人力、物力,对于整个城市目前以及将来的水利信息建设必将有深远的意义。

参考文献:

[1] 齐强.无人职守泵站远程综合监控系统[J].热力发电,2006(35).

水资源监控范文第4篇

概述：排水泵站作为城市基础设施的重要组成部分，是雨水及污水收集输送的唯一人工动力来源，承担着防洪、排污、排涝的重要任务。城市排水泵站远程监测控制系统是为城市排水自动化泵站建立远程控制平台、实现三级控制模式及提供多项管理服务功能的项目。该系统主要是通过对城市所有排水泵站进行监测，达到数据采集、数据处理、设备控制、操作日志记录、画面监视、图像监视、趋势服务、文件报表服务、报警服务、系统组态、设备运行管理、系统通信自诊断与自恢复等功能，以满足科学化调度的需求，同时保证排水泵站安全，高效运行。

1数据采集

现场控制站可自动采集各类实时数据；在事故及故障情况下，可自动采集事故、故障发生时刻的各类数据，包括设备状态；需要时也可自动接收来自全系统综合信息管理级调度和子系统监控管理级操作员站的命令信息。

所采集数据包括设备状态实时监测、电力参数实时监测、泵站环境与安全监控、设备安全与故障报警四个方面。

2数据处理

数据处理是指对每一种设备和每种数据类型的数据处理能力和方式，以用于支持系统完成监测、控制和记录功能。

模拟量数据处理包括模拟数据的滤波、数据合理性检查、工程单位变换、模拟数据变化及越险检测等，并根据规定产生报警和报告。

状态数据处理包括防抖滤波、状态输入变化检测、并根据规定产生报警和报告。

事件顺序数据处理可记录各个重要事件的动作顺序、事件发生时间、事件名称、事件性质，并根据规定产生报警和报告。

常规控制计算和数据处理，例如有数据运算：加、减、乘、除、开方、乘方、累计；体积、流量、热量和密度补偿计算；主辅设备动作次数和运行时间维护管理统计；PID调节计算；积分；超前滞后；比例；高选、低送；输出限位等。

实时数据处理和显示可通过创建系统的I/O服务，完成对现场控制点的数据采集，并记录到实时数据库中作进一步的处理，可用于流程图上的数据显示，趋势的跟踪记录，报警的判断等相关量处理。

主要参数趋势分析处理，例如包括根据历史数据拟合出曲线等。

除此之外，还有事故追忆处理等。

3设备控制

由泵站现场操作站（触摸屏）来进行泵站控制方式的设置，泵站现场操作站设置“远程”模式之后，分控中心才能够对泵站进行接管。常规情况下，主控中心直接控制部分对城市排水系统关系重大的泵站设备，特殊情况下，主控中心可将它直接控制的泵站的控制权分派给各自的所属分控中心，否则分控中心无权对其进行控制。

根据要求在数据采集和状态检测基础上，通过设备及参数的实时数据，以此为依据按照当前的控制方式、生产工艺流程、预定决策参数，实施泵站设备远程控制。

4人机接口及操作日志记录

系统可通过系统级操作员站、工程师站以及基础自动化级过程控制站操作屏等设备人机接口完成系统画面监视、打印报表、设备参数及操作控制等人机联系功能。

系统通过创建操作日志记录，可以按时间顺序跟踪记录系统上所有操作发生的具体时间、操作内容、操作人员等信息，并以列表的形式显示出来。

5画面监视

系统各级智能显示系统中，可对全系统内所有点进行系统组织、综合管理、实时监控、并用丰富、生动的画面监视：

主要显示内容有：全系统、子系统和本地系统总貌显示、分组显示、单元显示；各级主辅设备运行状态图；历史趋势显示、动态流程显示、多窗口显示；

除此之外，还包括报警摘要指示及事故处理；各类记录报告；各类运行报告；操作指导及各类维护管理报表等。

6图像监视

图像监视功能包括以下几个方面：摄像机录像、动态侦测、线路状态等报警；遥控云台和摄像机镜头控制；单画全屏显示、多画面分割显示、多画面轮循显示等多种方式现场监视；硬盘定时录像、报警录像、动态录像；可系统设置、查询、画面调整、关闭等。

7趋势服务

通过创建趋势服务，可对模拟量点和开关量点进行趋势采用记录，提供实时趋势和历史趋势两种，并且可以多组趋势窗口显示。趋势曲线可以任意放大、平移，同时可以显示曲线上每一采样时刻的具体值。

历史数据可利用磁盘文件方式来存储，支持多种方式（包括文本方式）的可视数据存储，便于用户的二次开发使用。并且可以支持无限大的历史数据存储，存储容量仅受限于硬盘容量的大小

8文件报表服务

系统具有对各种文件的处理能力，可对各类数据、文件归档，也可对历史数据进行记录、处理、裁剪、分析和统计，并且具有点趋势图、日志、事故追忆等。

系统具有制作各类报表，图形打印、文件打印、报表打印服务等功能，例如：各类操作记录，各类事故及故障。其中报表打印包括有日报、月报、年报等报表，曲线打印，趋势记录，事故追忆及相关量记录等。

9报警服务

通过创建报警服务，对模拟量、开关量、硬件设备和系统运行状态进行报警监视，按提供报警发生时间、报警点、报警说明等报警信息的列表显示，以及报警摘要信息。

报警按4种状态显示，以不同的色标进行区分，并能对越限超时等报警进行相应的安全处理。报警信号在运行人员确认后方可解除。同时根据需要，可命令或实时打印报警点的位号、时间及报警信号等。

10设备运行管理与状态监视

系统设备运行管理可包括历史数据存储，自动统计设备运行、备用、检修时间累计，被控设备操作动作次数累计及事故动作次数累计，运行参数及经济指标等计算，操作指导，事故处理指导等。

设备状态监视是指系统可自动的、不间断的、动态的轮询设备的工作状态，包括现场控制站中的主控单元、智能I/O模块的运行状态，以及与工程师站、操作员站之间的网络连接状态等，并将所有出现的故障自动报告给操作站，记入报警表和日志。

11系统通信

泵站PLC系统级与主控中心级间的通信是为满足综合自动化系统的遥测、遥调等功能。可随时接收各级调度命令信息，并向他们发回实时的工作状况，运行参数及有关信息。

系统通信可利用Internet网络WWW服务器功能进行Web组态，将数据的操作和浏览转向网络远程方式。可集上述的数据采集、实时数据转发、数据归档、数据浏览、数据统计分析、数据打印报表、事故诊断和报警处理等多功能于一体。

12 系统组态

系统应具有对全系统、子系统操作员站及现场系统控制站设备离线、在线组态功能，可以动态无扰动下载，共享数据信息。主要负责完成在应用软件界面上选中所连接的现场设备；对所选设备分配信号；从设备功能库中选择功能块。

13系统自诊断与自恢复

本系统各级在线运行时，对系统内的硬件及软件进行自诊断，自诊断内容包括以下几类：计算机内存自检；硬件及接口自检，包括网络设备、设备、通信接口、各种功能模件等，当诊断出故障时，应自动发生信号，对于冗余设备，应自动切换到备用设备；自恢复功能包括软件及硬件的监控定时器（看门狗）功能；掉电保护；双机系统故障检测及自动切换。

14系统培训仿真

系统内可配置培训仿真台，在离线时，用以仿真全系统的实际运行培训操作人员，进行各种操作及维护。系统内也可不专门配置培训仿真台，可利用工程师/编程员工作台对运行人员进行简单的操作培训。

15系统扩展功能

城市泵站远程监控系统还根据需要建立诸如信息共享、科学调度、计算机辅助调度和决策、设备维修预测模型等多种扩展功能。

本项目的建设将实现城市排水管理的动态管理、精细管理、定量管理和科学管理，对促进城市排水系统优化配置、高效利用和科学保护具有重要意义。在现阶段，我们已经对泵站远程控制进行了简单的平台搭建和远程控制试验性探索。目前，平台运行稳定、控制效果良好。

参考文献：

[1] 罗学东.排水泵站远程监控的解决方案. 《 给水排水 》，2006,32(7).105-109

水资源监控范文第5篇

水价是控制资源开发的一种方式，但是塔里木河流域水价的确定与资金利用还不能做到十分完善，之前塔里木河流域源流水价，由地方政府负责确定，但是因为是社会性必要资源，所以水价相对较低，不能体现特殊地区特殊资源的稀缺性，所以在某种程度上助长了水资源浪费行为的滋生。

2严格水资源管理制度的引入

针对塔里木河流域水资源和生态问题的日益严酷，国家提出了新的水资源管理制度，已经被应用于塔河流域。

2.1三条红线的划定该项措施的核心内容是对水资源的开发控制、效率控制、区域限制进行限定，涵盖的是取水、用水、消耗、排污等全过程，使得水资源的利用形成一个整体，有机地对水资源的利用进行全面的控制，利用“红线”形成刚性的约束机制，来保护水资源和生态环境。

2.2基本制度第一，建立对用水总量的控制制度，对国家订立的相关用水总量进行分解，从而形成各个行政区划内的用水控制指标，针对超越了“红线”的项目进行停止审批。第二，针对水资源的利用效率，应订立相关的万元工业产值与水量的对比关系，以及农业灌溉效率的指标，利用两项指标来控制水资源的使用效率，如果新增的工业或者农业项目不能达到该项指标则不能通过审批进入建设。第三，针对水功能区的污染控制制度，对排放污水的总量进行控制，并制定污水排放的基本标准，控制取水或者排污的通道，以此保护水源的纯净。第四，利用责任制度来考核制度实施。县级以上的地方政府负责人应是本地区的水资源管理第一负责人。严格实施水资源管理考核制度，水务管理部门应对当地的水资源开发、利用、环保、提效等指标进行落实与考核。

3利用“三条红线”实施有效利用策略

3.1控制用水总量在具体的“红线”控制目标基础上，对年度用水控制指标进行管理，建立相关的管理制度，实行区域内的用水控制。对取水总量超过总体指标的行政区进行项目审批限制，对其项目进行暂停。同时利用不同的水量配置方案来控制水资源的合理配置，同时引入市场机制来调节水资源的使用。

3.2控制耕地面积对塔里木河流域内的开荒情况进行清查和分析，依据相关法律规定对违规开荒行为进行控制，尤其是乱垦、越权审批等情况进行核查。属于违法开荒的情况应进行退耕，并指导其进行还草作业，其费用由相关的违规单位负责。对各地州和建设兵团的用水也应进行严格审查，并对其耕地项目进行节水改造，提高用水效率并降低浪费。

3.3发挥水价的市场控制机制第一，在塔里木河的治理中，一批水利工程相继投入并运行良好，工程维护的费用和工程量增加，供水成本也不断增加，加之环保成本的提高，也改变了用水的价格体系。所以在流域内应尽快改变现有的水价机制，平衡社会福利与生产成本、环保需求的关系，通过水价的调节来加强大众对水资源的重视程度，从价格机制上增强节水意识，促进流域内水利资源节约风气形成。第二，必须建立以生态为出发点的水费补偿机制。充分利用水价调节的同时，强化水资源的有序、有效控制与管理，对抢占水利资源的单位应建立行政和经济处罚的双重管理模式，应当对其造成的生态破坏负一定的责任，利用经济制裁的方式收取相应的费用用于对生态环境的保护，一方面提高违规成本，一方面警示违规行为。

3.4强化规划与资源开发的论证模式在管理中应对项目开发进行强化管理，尤其是对规划和开发项目进行细致论证，应从长远发展的角度对项目进行论证。严格落实建设项目水资源论证制度，按照相关的管理办法来认真地做好相关论证准备工作，核查与监督相关的管理工作。对需要审批或者审核的项目必须做到水资源论证；对没有进行相关论证的项目应暂停，不能批准其取水许可；对没许可的项目不能进行立项审批，环保部门也不能批准其提出的相关的环境保护措施等。