灌区水利信息化的组成和在施工中的注意事项

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力文化》2020年第3期   作者:聂浩杰
[导读] 中国作为持续发展的世界第一人口大国
        摘要:中国作为持续发展的世界第一人口大国,在工业发展的同时,农业发展也得到了同等重视,而水利灌溉则是农业生产发展的重要前提,当前,许多国家已经推广运用信息化技术来进行水利信息的收集与处理,从而实现对于水利信息的实时把控与远程调度,为了更好地满足农业发展产生的需求,实现灌区水利信息化刻不容缓。本文从水利信息化内涵与必要性入手,试论灌区水利信息化的组成要素及在其施工中要注意的问题,以供参考。
关键词:灌区水利信息化;组成要素;注意事项;
        水是生命的源泉,也是人们赖以生存的必要条件之一,对于农业大国的我国来说,水资源的合理利用极其重要,其中,农业灌溉占据主要组成部分,而提高农业灌区的发展就等于推动国家的农业发展,因此,灌区水利信息化的建设是非常必要的,加强灌区水利信息化的建设可以有效的推进农业灌区的管理工作,只有做好灌区水利信息化工作以及明确灌区水利信息化工作中的施工注意事项,才能够真正实现农业灌区发展,以此来促进国家农业的发展与进步[1]。
一、水利信息化的分析与内涵
        灌区水利信息化,顾名思义是利用网络信息及现代通信等先进计算机技术来
对水利信息资源进行采集、整理、存储、利用的过程,是通过对水利信息资源进行科学合理的治理,以此来达到其高效应用以及资源共享的重要现代化手段,这一手段对于水资源利用有着强有力的综合管理以及水资源保护的作用,还能直接对防洪抗旱进行规划,从而有效促进水利建设及提高水资源利用所带来的效益。
二、水利信息化的必要性
        我国人口总量占全球总人口的百分之二十一,而我国水资源总量仅仅只占全球水资源总量的百分之六,且在我国国土明显分布不均,随着经济和时代的迅猛发展,如干旱、税水污染、缺水等灾害问题日渐严峻,这些问题阻碍了我国农业发展的步伐,也制约着国民经济与社会的同步发展,所以,想要实现水力资源现代化可持续发展利用,就必须严格遵循合理开发利用及保护水资源的原则,以及实现从传统水利向现代化水利的转型,当务之急,水利信息化工作可以说是首当其冲要做好的,只有实现水利信息化才可以保证水资源的可持续利用,推进国家与社会的可持续发展。
三、灌区水利信息化的组成分析
(一)灌区各级水利调度
        灌区水利信息化的正常应用离不开其各个管理操控的站点,灌区各级水利调度中心分布各地,通过其对水利资源的配置与调度,大大简化了传统水利调度操作,逐步优化了水力资源的实际操作,落实在主控室进行完整的水利调配操控和对各级泵站以及闸门控制的目标[2]。


(二)各级泵站及闸门处的PLC控制系统
        灌区中,泵站和水闸可以说是水利排灌设备的主要组成部分,我国灌区水利排灌设备分布广泛,数量众多,然而由于其分散各地的特性,传统的水利资源管理调度部门管理人员不能及时得知各个灌区水利排灌设备的运行情况,只能通过远程电话询问进行了解,容易造成信息的滞后性与模糊性,而PLC控制系统可以很好地解决这一问题,在各级泵站以及水闸处安装这一系统,通过通讯模块与上位机之间构建通信通道,真正实现对于各级泵站以及闸门的远程操控,而灌区的闸门控制系统则是对通过该闸门的水位进行测量并根据测量得到的数据来对各级泵站及闸门控制系统传达目标水位反馈,若在实际的操作中出现问题,则可将远程操控与现场操控管理模式进行实时调整,以此来保证水利调度的顺利进行。
(三)水利综合信息采集与管理系统
        灌区水利信息化的完整构成离不开各地区水利信息的采集与管理,灌区水利综合信息采集与管理系统对于灌区水利信息化有着举足轻重的地位,通过这一系统对于灌区不间断的实时掌控,可以详细了解该地区的水雨情况以及设备的日常运转状况,通过灌区水利综合信息采集与管理系统所监控的泵站及闸门开合情况以及堤围渗压、渗流情况可为防汛抗旱提供制定决策的依据,通过选用适合灌区的水位传感器可以管控灌区各个渠段的水流流速、水位,以及泥沙堆积情况,不仅能为闸门自动控制、流量计算、水费计收等工作做好基础数据支撑,还可以发出泥沙堆积厚度预警,以便及时对此作出清理工作,水位传感器得到的模拟信号通过PLC系统转换为数字信号,从而足不出户就可以在控制室来查看各地的水位情况。
四、灌区水利信息化的施工注意事项
(一)灌区水利信息化对于闸门的控制
        灌区信息化对于闸门的控制方式有:就地电动控制、手动控制、远程遥控制。就地电动控制是通过PLC系统操控台上的按钮实现对闸门开合的控制;手动控制,指灌区水利信息化的工作人员手动操控;远程操控则是指通过各个中心站专用的工控机来对现场设备进行操控,与此同时,还可以通过安装组态软件,用光纤来采集各种信息,另外,闸门控制中的PLC与各个数据采集装置是通过电信号来进行通信传输的,有效的提升了数据传输的准确性,大大简化了系统的操作复杂性[3]。
(二)灌区水利信息化水位流量遥测站
        当前,绝大部分灌区水利信息化水位流量遥测站基本都有许多检测设备组成,例如水位计、通讯模块、传感器、蓄电池、太阳能装置等
(三)灌区水利信息化的避雷措施
        由于灌区水利信息化各种监控站点与调度中心大多需要设置在空旷的地带,受这些露天环境的特性影响,自然环境较为恶劣,如若遭遇雷暴天气,则会使其存在安全隐患,所以避雷措施是不容忽视的问题。以黏土地质,环形接地网为例,工作人员在边长为3m正方形四边挖出0.8m的深沟,再将方形四角做好标记,然后将长度约为2m的镀锌管或镀锌角钢打入标记位置,再用四根桩与其进行焊接,然后取方形对角位置引两根出地面,最够进行实验,验证接地电阻是否合格,如果大于5欧姆则根据3m举例适当增加接地桩。     
(四)灌区水利信息化的线缆架设
        灌区水利信息化的信号线要依据严格的选用标准选取防水功能优良的电缆,若假设范围在三十米之内,则需要做好屏蔽接地工作,若假设范围大于三十米,则需要注意转弯部位的埋设,必要时,采取相应手段减免管中积水情况[4]。
结语:综上所述,想要推进国家水利建设不仅需要加强灌区水利信息化的建设,还需要技术操控人员拥有正确的节水意识,合理调配灌区水资源,从根源上实现水资源的可持续运用。
参考文献:
[1]梅玉良. 灌区水利信息化的组成和在施工中的注意事项[J]. 民营科技,2014(10)
[2]李波,王铁,魏家慧. 灌区水利信息化的组成和在施工中的注意事项[J]. 黑龙江科技信息,2017(04)
[3]张恒源. 大型灌区水利信息传输系统研究[D].华北水利水电大学,2018.
[4]纪义胜,葛孚强. 灌区信息化建设水平的评估思路[J]. 水利信息化,2015(06)
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