奎屯河流域水庫水情自動化測報系統(tǒng)

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1、奎屯河流域水庫水情自動化測報系統(tǒng)摘要：介紹了奎屯流域水庫水情自動化測報系統(tǒng)的構(gòu)成以及該系統(tǒng)的設(shè)備配備、功能、運行情況和特點。該系統(tǒng)設(shè)9個遙測站和1個中心站。遙測數(shù)據(jù)由前置機(jī)實時收集后，經(jīng)前置機(jī)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、糾錯和合理性檢測，以開放數(shù)據(jù)庫的形式存儲，通過共享方式供后臺主機(jī)進(jìn)行洪水預(yù)報和調(diào)度決策。關(guān)鍵詞：水庫水情自動化測報系統(tǒng)超短波奎屯河流域源于天山支脈依連哈比爾尕山，流域面積為1945km2，屬高山融雪和降水補給類型的干旱區(qū)內(nèi)陸河流。氣候干燥屬于典型的大陸性氣候，年均氣溫6.9℃，年降水量110~200毫米，年蒸發(fā)量

2、1500~2000毫米，夏季極端最高氣溫達(dá)43.1℃。其特點是河流水量隨氣溫的高低而漲落，冬季水小，夏季水大，其中6、7、8月占45%，多年平均來水量為11.61億m3?？退畮煳挥谔焐奖甭?、準(zhǔn)噶爾盆地緣，古爾班通古特沙漠西面、是奎屯河上的一座攔河水庫，l954年建成，設(shè)計庫容3500萬m3，1984年進(jìn)行加固擴(kuò)建，庫容增至5000萬m3，設(shè)計水位3l6.90米，均質(zhì)土壩，壩頂高程319.00米，最大壩高9.8米、壩頂寬度4米、壩長11.6公里，奎屯水庫有東、西兩座泄水閘，東閘尺寸2.9×2.9米、閘底高程311.11米

3、、最大泄水流量：25m3／s，西閘尺寸2.5×2.5米。閘底高程308.35米、最大泄水流量：26m3／s均為平板鋼閘門?？土饔蛩畮斐艘怨喔葹橹?，還兼有重要的防洪任務(wù)的調(diào)節(jié)水庫。因此，及時掌握奎屯河流域水庫水位、庫容、閘位及引水渠、溢水渠水位、流量、閘位等信息是非常重要的。為滿足水庫防洪調(diào)度的需要，提高運行管理水平和經(jīng)濟(jì)效益，建成了水情自動化測報系統(tǒng)及洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了超短波傳輸數(shù)據(jù)等一系列成熟的高科技技術(shù)，提高了奎屯水庫水文信息采集、傳輸、處理和調(diào)度決策的準(zhǔn)確性和時效性[1]，確保灌區(qū)工程安全運行和汛期防

4、洪。1系統(tǒng)設(shè)計原則奎屯水庫水情自動測報系統(tǒng)的設(shè)計原則如下[2]：（1）、系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性較高，采用較成熟的產(chǎn)品、精度高，性能穩(wěn)定，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的開放性數(shù)據(jù)庫的兼容性，應(yīng)用軟件的可移植性，具有強(qiáng)大的決策功能。（2）、實用性強(qiáng)，能及時的讓水管機(jī)構(gòu)掌握水庫的水位、庫容及進(jìn)庫、泄出流量的實時數(shù)據(jù)。以便于水管機(jī)構(gòu)對瑪納斯河水資源的合理利用，提供可靠的信息，同時還可以進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)的查詢，及通過歷史曲線的觀察，更快地掌握瑪納斯河的規(guī)律性。（3）、實時性與兼容性，實時反映各水庫及渠道的水位及閘位的高度；測報系統(tǒng)在不改變水庫原有的操作的情況

5、下，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，水庫按原操作運行，便于管理及維護(hù)。（4）、多樣性，系統(tǒng)可實現(xiàn)多種功能，在完成整個實時測報外，還具有參數(shù)存儲、越限報警、即時打印、報表打印、故障打印等其他科室功能。（5）、擴(kuò)展性，預(yù)留數(shù)據(jù)接口，便于奎屯河自動化管理發(fā)展的需要，且維修方便，易操作等原則。2水情自動測報系統(tǒng)組成新疆建設(shè)兵團(tuán)農(nóng)七師奎屯河流域奎屯水庫水情自動測報及防洪調(diào)度系統(tǒng)以農(nóng)七師水利局為防洪調(diào)度中心，奎屯河流域水利二處布設(shè)分中心，建有將軍廟、新龍口、西泄水閘及車奎調(diào)節(jié)渠等9個遙測監(jiān)控站。中心站包括中心監(jiān)控工作站、SQLSERVER數(shù)據(jù)庫以

6、及建立在以太網(wǎng)基礎(chǔ)上MIS系統(tǒng)。水情自動測報系統(tǒng)的所有遙測數(shù)據(jù)由遙感設(shè)備及前置機(jī)實時收集后，前置機(jī)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、糾錯、合理性檢測，以開放式數(shù)據(jù)庫的形式存儲，供查詢、統(tǒng)計、顯示和打印，最終通過共享方式提供給后臺主機(jī)進(jìn)行洪水預(yù)報和調(diào)度決策。系統(tǒng)組成框圖及遙測站布置圖如圖1、圖2所示?？退畮旆种行膱D2奎屯水庫遙測站布置圖Fig.2Planofthetelemeteringstationsdisposal3系統(tǒng)工作原理及功能3.1系統(tǒng)工作原理水位傳感器和閘位傳感器采集到數(shù)據(jù)并上傳到RTU(RemoteTelemetryU

7、nit)，RTU經(jīng)過匯總和邏輯處理后，采用水利部規(guī)定頻點的無線超短波傳輸方式或通過有線MODEM將數(shù)據(jù)上傳，超短波數(shù)字傳輸電臺可以在不加中繼的情況下通信。中心監(jiān)控站讀取實時數(shù)據(jù)并進(jìn)行實時監(jiān)控，將實時數(shù)據(jù)寫入SQLSERVER水文數(shù)據(jù)庫，用戶管理信息系統(tǒng)（MIS）基于以太網(wǎng)可瀏覽及修改數(shù)據(jù)庫中的各種數(shù)據(jù)。3．2遙測站功能遙測站由遙測終端機(jī)、電源（太陽能系統(tǒng)、蓄電池和直流穩(wěn)壓電源）組成。主要用于水庫的水文數(shù)據(jù)采集、存儲和傳輸控制，與無線電臺、微波系統(tǒng)或有線信道連接完成對水位、雨量和其它水文數(shù)據(jù)的傳輸。主要技術(shù)指標(biāo)為：水位測量

8、范圍：0-10m；水位測量精度：小于5mm；水位變率范圍：0-40厘米/分鐘；連續(xù)不間斷工作時間（MTBF）大于100000小時。適應(yīng)的環(huán)境條件：溫度范圍（-22℃~55℃）；相對濕度：98%；電源：交流電壓（380V/50Hz,220V/50Hz）,直流電壓（10V~14V）?；竟δ苋缦滤觯海?）設(shè)置功能。包括