灌区信息化建设实施方案

灌区信息化建设实施方案灌区信息化建设实施方案唐山现代工控技术有限公司地址：河北唐山高新技术开发区电话：[phone]网址：灌区信息化建设实施方案提要为贯彻落实水利部关于大力推进水利信息化的指示精神，积极稳妥地推进灌区信息化建设，提高灌区水利工程的自动化水平、管理的信息化水平以及对水资源的调控能力，推进水利管理方式的转变，促进灌区的可持续发展，并保证该实施方案达到全国领先水平，明确信息化建设目标和任务，是灌区信息化建设加速发展的关键。对推进灌区信息化建设健康有序发展以及保障灌区效益的发挥都具有重要意义。按照水利部大型灌区信息化建设实施方案，根据大量施工资料，采用科学方法，将实施的项目逐项进行阐述。同时对主要建设内容的确定原则、布置方案、主要功能进行了描述。提出了灌区信息化建设急需解决的问题，突出了方案的宏观性、全局性和实施性。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建设计理念灌区工程管理涉及水文气象、水情水调、控制调节和输水建筑物安全等多方面内容。灌区工程运行管理信息系统的目标是通过建立统一的通信网络平台、统一的综合数据库平台、统一的应用平台、以高度集成的自动化、智能化、信息化和网络化的方式，及时准确地获取天气、水情、雨情、工情、泵站、水位、水量、闸门运行信息以及现场视频信息，实现信息资源的共享，决策支持及时，为保证引水、供水工程提供技术支撑，为工程管理单位、政府及主管部门的现代化管理提供辅助决策。1.2设计原则信息系统建设，依照国家水利部《全国水利信息规划》的框架，并结合灌区的实际需求及现状进行建设，以达到信息化建设的目标，方案的设计遵循以下原则：（1）实用性原则：必须考虑系统的实用性和可操作性，结合实际需要设计系统规模，并要充分利用现有资源，避免重复建设。（2）可靠性原则：在地理位置偏僻的地方，在各种突发事件的状况下，确保系统正常运转。（3）先进性原则：在满足实用性的基础上，采用高技术起点，尽量选用当前先进的软件、硬件通信设施，采用先进的管理方法、先进的决策支持方法。（4）标准化原则：在建设各个分系统时，统一标准，以便能够集成一个有机整体。（5）开放性原则：在统一的开放标准下建设系统，使其结构化、模块化和标准化；以利用调整和扩展，做到界面清晰，按标准连接通畅，即有完整性也有灵活性。（6）实时性原则：满足中心、分中心实时对系统的各种信息进行调用。1.3设计依据PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建灌区信息化建设实施方案《水文自动测报系统规范》(SL61-94)；《水文自动测报系统设备遥测终端机》（SL/T180－1996）；《水位观测标准》(GBJl38-90)；《水文测报装置遥测水位计》(GBll830-89)；《地下水质量标准》GB/T14848—93；《水闸安全鉴定规定》SL214-98；《水利系统政务信息编码规则与代码》（一）SL/T20-1997；《计算机软件开发规范》-------（GBJ566-88）；《软件可靠性和可维护性管理》（GB/T14394-93）；《计算机软件产品开发文件编制指南》GB8567-1988；《国标GB1526-89信息处理数据流程图系统流程图程序网络图和系统资源图的文件编制符号及约定》；《远程图像与环境监控系统技术规范》；《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）；《DL／T5051-1996水利水电工程水情自动测报系统设计规定》；《工业灌区通信设计技术规定》(GBJ42-81)；PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建灌区信息化建设实施方案各监控站、点闸门/泵站监控系统水位/流量监测系统水费征收管理系统视频监视系统各数据库分中心数据网关数据库中心综合监控系统网关通讯服务器网关综合数据库中心多媒体三维GIS管理应用WEB内部浏览器统一全景WEB综合数据处理内部浏览器办公自动化、邮件系统Internet代理等高级应用Internet代理外部浏览器外部浏览器浏览器网关外网内网站点级管理站级管理处级控制区管理区系统总体结构图信息发布系统系统体系结构PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建灌区信息化管理体系灌区的管理体系，由中心、分中心与站点组成。工程运行管理系统设立灌区管理局信息中心和多个管理所信息分中心，并且根据工程运行监测控制需要设立自动化监控站点。管理局信息中心是管理整个灌区内的运行调度指挥的执行机构，在信息中心能够接受并处理接、收到灌区的所有监测、监控数据，并能对各监控系统进行远程控制。信息中心集成汇总各类专业监控数据，以综合数据库的方式实现数据整合，并且结合地理信息数据，为综合分析与调度指挥决策提供数据。各个管理所分中心是具体负责灌区沿线段的运行管理机构，及时地监测站点的主管部门，在管理所信息分中心能够接受并处理其管辖范围内工程的所有监测、监控、监视信息，并对各监控系统进行远程控制。管理所分中心能够将各类需要实时传送到信息中心，接受管理处的指挥、决策命令，下达至各监测站点，起到承上启下的作用。监控站点的职能是及时、准确、可靠的完成自动化系统所需数据的自动采集，并能将采集的数据进行预处理，并快速上传至管理站信息分中心系统。3.各子系统划分3.1监控、监测子系统3.1.1电动闸门监控子系统管理局信息中心灌区典型控制站PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建电动闸门监控系统技术要求：（1）设计遵循“技术先进、实时快速、安装可靠、经济实用、便于扩展、容易升级”的基本原则。（2）采用先进、成熟的全开放、分层、全分布式系统结构，系统配置、设备选型和应用软件便于硬件和功能的扩充，并适应计算机技术发展迅速的特点，使系统性能达到国内一流水平，确保软、硬件安全可靠、长期连续运行，以实现“无人值班，少人值守”。（3）采用全计算机远程监控及控制柜手动控制方式。（4）PLC选用西门子S7-200系列可编程控制器。（5）操作系统采用Windows2000；组态软件基于.NET框架，B/S结构，GIS平台，开发出适用于灌区实际情况的模块化、结构化应用软件，使系统更适应功能的增加和规模的扩充。软件均采用标准汉化系统，人机界面友好，操作方便，显示的画面和打印的文件清晰醒目。（6）系统响应速度快，实时性好；具有可靠接地和防雷保护措施，抗干扰能力强，可用率高，可维护性好。闸门实现现地按钮控制和远程控制（1）现地控制现地控制：即在闸门监控站设双闸门系统控制柜或单闸门系统现地控制柜，在现地控制柜上，通过按钮手动或自动进行闸门升、降、停操作；实际闸位和设定闸位在闸门测控仪的ＬＥＤ显示屏上实时显示，当达到上限及下限时报警并自动停机；当达到设定闸位时自动停机。现地控制单元功能:l数据采集（模拟量）采集：每孔闸门的开度等；l状态量（开关量）采集：闸门上升或下降接触器状态。闸门行程开关状态。有关操作按钮状态等。l闸门可选择手动/自动/远程控制方式；l闸门开度、闸门提升、闸门降落、行程设定值等参数能现场显示及现地设置；l自动控制失效时，通过按钮可提升、降落闸门到指定位置，精度在1cm之PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建内；l远程控制时，可通过闸门测控仪和PLC精确提升/降落闸门到指定位置；l控制优先级：手动控制自动控制集中远程控制。（用户在现地控制柜上用方式转换开关切换）l在现地控制柜上闸门开度仪上能显示闸门开度及有关状态量信息。柜面设有上升、下降及控制电源信号灯。l具有机械限位、数字电子限位、方式闭锁等多重保护功能，确保闸门运行可靠性高。l监控中心可远程修改设定参数，远程发布控制命令，使闸门运行到指定位置。（2）远程控制远程控制：即在监控中心控制室，监控计算机远程对闸门自动进行闸门升、降、停操作，同时闸位及闸门状态等数据以图形或数表方式显示在彩色显示器上。远程控制操作由设在现地柜上的现地/远程转换开关转换控制。运行时，闸位有不间断反映，当闸位达到上、下限闸位或设定闸位时，自动停机。远程控制与现地控制相互闭销，并在现地进行切换，仅当现地控制柜上的控制方式开关打向远程时，上位机才能进行远程控制。一般地，系统经调试正常运行时，以远程控制为主。现地控制柜的ＰＬＣ可脱离上位机及现场总线独立进行操作控制，主要用于设备投运初期、闸门检修及主控级故障或通信中断等情况。（3）XD-200闸门测控仪适用于XD-200闸门测控仪，属单点闸位测控设备，适用于水库、河道、灌渠的电动闸门现地自动控制。被控闸门可以是平板门、弧形门、卷扬门、螺杆门、人字门，是对各类水闸开启高度进行测量与控制的仪器，具有水利参数采集、给定行程控制及远程数传与监控功能。测控仪器内部采用国际先进的集成电路，整个装置全部进行了长时间的测试，具有很高的稳定性。为防止外部信号干扰，数字信号的输入和输出都进行了光电隔离。仪器既可现地操作，也可远程控制。装置采用多圈光电绝对型12位光电编码器为传感器，本传感器把测量的旋转角转换成位移量并将位移量的绝对值进行了数字化编码，是数码型传感器。PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建○1测控仪主要特点：l站号/通讯波特率：通讯使用。l显示闸位。l显示时间。l显示水量。l闸前/后水位：将采集到的4-20mA信号转化成水位数值。4mA对应最低水位，20mA对应最高水位，期间呈线性关系。l密码1/密码2：分别为参数修改、标定值修改的进入密码。l开度16点标定值。包括标定闸高、相应闸高对应的标定码值、斜率。原理：采集到编码器的数值之后，判断所在的码值的范围，不是起始点对应段编码值时，实际闸高=上一段标定闸高+（实际码值-本段标定码值）/本段斜率。○2输入输出参数l模拟量输入：2路。通用模拟量2路，信号类型：4—20mA。l开关量输入：2点。l开关量输出：2点。l操作界面：数码管、指示灯、键盘的输入输出见操作说明。○3主要技术参数:l测点数：1点；l测量范围：0-40.95米；l测量精度：1CM；l输入信号传输距：2km；l开关量输入信号:2点；l开关量输出信号:2点；l模拟量输入信号:2路(闸前/后水位)；l面板LED显示：2路；l线性化段数：16段；l工作方式：连续；l通讯输出接口：RS485串行通讯口。支持多机通讯，站号0--99，波特率支持XD-200闸门测控仪PDF文件使用pdfFactoryPro试用版本创建、2400、4800、9600；l设定方式：按键设定，上位机通讯设定；l开关量输出接点容量：220VAC，5A；l工作环境：-15——50摄氏度，湿度小于80%；l电源：12VDC，24VA；l外型尺寸：111（H）×224（W）×58（L）mm3；l安装尺寸：113（H）×226(W)mm2；3.1.2手动闸门监测子系统手动闸门监测系统，主要应用于灌区、河道的野外不具备供电条件的手动闸门的自动控制、流量计算、数据采集或远程传输，实现TM卡售水、零水费闸门闭锁。通过手动闸门测控仪可以监测瞬时过闸流量和累计过闸流量并将数据上传，在水费预置系统中，还可以记录提闸时间、当时的闸前/闸后水位、预置水量、累计用水量和剩余水量，可用于渠道过闸水量的精确计量、详细记录和收费管理，并从根本上杜绝人情水。与上位采集软件、收费软件、信息发布软件和信息卡读写器配合使用，可形成功能齐全的灌区用水分配、计量、收费和管理系统。由于灌区大量使用的闸门是不便供电野外手动