通信调度系统水利工程论文

【摘要】结合笔者实践工作经验，本文阐述了水利调度工程的特点，对水利工程中通信自动化系统的设计以及水利调度中通信及自动化控制的应用进行了分析，以供借鉴参考。下面是小编精心推荐的《通信调度系统水利工程论文 (精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

通信调度系统水利工程论文 篇1：

通信调度系统在水利工程管理中的应用研究

【摘要】本文介绍了通信调度系统的应用范围、系统目标、建设原则、建设任务等内容。结合山西省万家寨引黄工程实际情况，对通信调度系统在水利工程管理中的应用进行了探讨。

【关键词】通信调度系统;水利工程管理;逻辑结构;功能设计

1.引言

水利工程管理对提高水资源利用效率，更好满足当地用水需求具有重要意义。为此，必须做好水资源调度工作，而要想促进调度工作顺利进行，必须重视现代信息技术应用，通信调度系统是其中之一。在通信调度系统支持下，能对水资源利用情况进行及时掌握和控制，优化水资源利用和调配，满足当地用水需要，其应用也越来越受到人们重视。下面将结合山西省万家寨引黄工程水利工程管理具体情况，对通信调度系统的应用进行探讨分析，希望能够为实际工作提供启示。

2.通信调度系统概述

万家寨引黄工程是为了解决山西省水资源短缺而修建的，线路总长446.7km，设计年引水量12亿m3。该工程的目的是更好保护环境，实现水资源优化配置，促进山西省经济社会可持续发展。为合理调配和应用水资源，水利管理单位十分重视现代信息技术应用，采用通信调度系统，对水资源应用进行监测和管理。并为水资源合理分配和节约用水提供依据，促进水利工程管理水平提高。

2.1系统目标。系统集信息采集、传输、处理、优化调度、自动监控为一体，能及时掌握和预测天然来水量、引水工程输水情况。为水资源合理调配、高效利用水资源提供支持和依据。进而提高水资源利用效益，促进区域经济、社会可持续发展。

2.2建设原则。通信调度系统的建设涉及面广，工程庞大，结构复杂，为实现对水资源的有效调度，系统建设过程中要坚持实用性、可靠性、先进性、标准性、技术性、开放性等原则。并进行整体规划，分步实施，以更好完成系统建设任务，满足水利工程管理需要，提高管理工作水平。

2.3建设任务。首先建成万家寨引黄工程重要控制点水情、工情、雨情、地下水等信息实时采集、监测、集成系统;实现供水区水库、泵站、闸门、闸室的监视与控制;架构通信传输与计算机网络，为系统信息传输提供平台;建设综合数据库系统，提供一致的数据查询、管理、维护功能;构建区域水资源预报子系统，动态监测和预报地表水、地下水。构建区域需水预测子系统，预测工业、农业、生活、生态环境需水量。为水资源调度提供决策支持，实现区域水资源优化配置。

3.通信调度系统在水利工程管理中的应用

在万家寨引黄工程管理中，管理人员重视通信调度系统应用，以便及时掌握水资源基本情况，为调度水资源，节约用水奠定基础。

3.1系统组成。通信调度系统以信息采集和传输、供水工程运行监控为基础，水资源优化配置和调度为核心的管理决策支持系统，对水资源利用进行合理调度，实现水资源的有效管理和控制。整个通信调度系统的子系统包括6个：信息采集、供水工程运行监控、通信传输、计算机网络、综合数据库、调度决策支持。调度决策支持又包括信息管理、水资源预报、需水预测、水资源调度、水资源事务管理等子系统。每个子系统发挥相应的作用，促进通信调度系统有效运行和工作，提高水利工程管理水平。

3.2逻辑结构。一共分为三个层次，从上至下依次为控制层、应用层、信息层。应用层通过人机接口与决策分析人员、决策者交互。在信息层和应用层支持下，完成水资源优化配置、实施调度决策的各项工作，包括信息查询，决策方案生成、方案实施、方案实施结果后评价等功能。

3.3功能设计。不同子系统具有不同功能，它们统一于通信调度系统当中，促进整个系统作用的有效发挥。第一、信息采集：采集水情、雨情、工情、旱情、地下水、水质、水资源需求、社会经济等信息，为水资源优化配置、实时调度决策提供依据。采集信息传输至数据库，为水资源调度提供及时、丰富、准确的信息源。第二、运行监控：利用通信、计算机网络、多媒体、自动控制技术等，连续、自动监测水泵、泵站、闸门、阀室运行情况，重点工程采用视频监控，以图像、数据、文本、视频等形式反映监测结果，让调度中心了解水利工程运行情况。第三、通信传输：采集站点信息传输至分中心，分中心信息传输至调度管理中心，作为决策管理的依据。第四、计算机网络：由调度中心局域网和骨干传输网络构成，信息经处理后进入综合数据库，为调度决策支持系统应用。第五、综合数据库：包括水情、雨情、地下水、水质、工情、社会经济、图形信息库。第六、调度决策支持系统：包括信息管理、水资源预报、区域需水预测、水资源调度、水资源事务管理子系统。第七、信息管理子系统：包括数据接收与处理、信息综合查询、结果显示、输出等模块。

4.通信调度系统在水利工程管理中的应用效果

在万家寨引黄工程水利工程管理工作中，通过利用通信调度系统，不仅满足实际工作需要，还取得良好效果。

4.1缓解水资源短缺。该工程解决区域水资源短缺问题，更好满足附近居民和工业、农业生产对水资源的需要。也在一定程度上缓解当地环境恶化情况，对满足附近人们用水需要，保护周围环境产生重要作用。

4.2提高灌溉效率。改善附近农业灌溉面积约180万hm2，促进灌溉效率提高。整个区域内约45万hm2耕地的灌溉保证率达到70%。并且提高渠系水利用系数，降低灌水定额。

4.3促进水资源合理调度和控制。在通信调度系统支持下，为缓解当地水资源短缺情况，促进水资源作用的有效发挥，必须对水资源进行合理调度和控制。利用该系统，能够为管理人员及时提供水资源信息，工程信息，并监测和控制引水系统运行情况。进而为科学、合理调水、用水进行决策提供依据，对节約用水，促进水资源得到有效利用具有重要作用。类似水利工程管理可从中得到启示与借鉴，应该重视通信调度系统应用。

5.结束语

总之，通信调度系统满足水利工程管理需要，在实际工作中应用具有重要作用。因此，今后应该重视该系统应用，并根据具体工作需要，做好系统设计、管理、维护工作，确保系统性能良好。并提高管理人员素质，严格按照规定进行操作，促进系统更好满足水利管理日常需要。从而对水利工程水资源进行合理调配，提高水资源管理和利用效率。

参考文献

[1]段强.引黄工程通信系统的防雷及改造[J].电气技术，2013(5)，118-121.

[2]辛贵升，闫国福.万家寨引黄工程自动化通信网优化设计[J].水利水电工程设计，2013(2)，34-36.

[3]孟杰.万家寨引黄工程南干线供水区水资源实时监控与调度系统研究[J].水利水电技术，2010(7)，1-5.

[4]王吉生.自动化控制系统在万家寨引黄工程输水运行中的应用[J].山西水利科技，2011(8)，91-94.

作者：李强

通信调度系统水利工程论文 篇2：

水利调度工程中通信及自控化控制的应用分析

【摘要】结合笔者实践工作经验，本文阐述了水利调度工程的特点，对水利工程中通信自动化系统的设计以及水利调度中通信及自动化控制的应用进行了分析，以供借鉴参考。

【关键词】水利调度;特点;通信及自动化控制;设计;应用

随着科技的发展，我们对水利工程中通信及自动化控制系统的研究发现，在建立合理的信息通信及自动化手段的同时，要针对水利工程的调度集中性进行优化，并且在管理信息方面实现信息互通，这为水利工程的实施监控、资源优化、信息调度和管理等方面提供技术类保证，使现代通信及自动化控制技术在水利工程的应用中具有更加广泛的优势。

一、水利调度工程的特点

我国的水利工程都是由国务院同意进行部署，根据大中型水利工程的整体性进行资源优化，水工程在配置和调度中占有十分重要的战略地位，这对解决水质污染和用水紧张等问题起到十分重要的协调作用，目前我国的水工程在整体调度上具有如下的优点：

1、跨地区调水。我国的河流和水利枢纽工程较长，这需要针对眼线的生态、社会、环境等因素进行梳理资源调整。

2、工程项目用水巨大。我国处于经济高速发展的阶段，在这一阶段中对于水利生态、社会、自然等现象容易产生深远的影响。尤其是工程建设过程中队水的用量要求巨大，并且使相应的工程项目针对用水问题存在较复杂、多样的特点。

3、线路中所涉及的水工建筑较多。水工建筑容易受到给水、送水的影响，所以水利工程的运行和稳定性要求很高，必须针对此采取高水平的自动化控制技术。在我国水利工程中必须针对调水特点，并且使用相应的现代同喜技术作为水工调度的重点系统，在水源管理、河道、安全、水工隧道、闸门等调水工程最为信息管理的基础。通过最为合理的计算机平台进行监控和调度管理，针对计算机网络作为平台的主题管理，通过对其监控系统和调度运行作为整体的调度管理系统，这样不仅能够对相关建筑、设备进行远程监控，同时主体线路中水量、水位、水质等情况进行调水信息的统计和管理。

二、水利工程中通信自动化系统的设计

在进行通信系统设计中要针对、经济性、适应性、技术性、运维形式等方面进行基本考虑，并要充分考虑用水能力的调度性需求，要将各级水行主管部门之间的信息进行及时的共同，以求达到调高调度管理水平的能力。

主体性在进行水利工程通讯技术应用的过程中，要根据不同的组成部分进行分析，首先将主体工程中的特点融入到系统设计中，在大型的水利系统中，输水线路、管线、闸门、等输水系统都与大型河流有着密切的联系。这就是系统在调度和管理的过程中要面对很多复杂的情况。而人工检测、电话通信都不能满足调水的需求。尤其是在暗渠管道段管理中如果出现漏水现象，通过人力检测是不能马上发现问题的，这样就能够造成水量的浪费，并且对周边建筑、环境起到严重的影响。

提高系统对调水能力的管理，我国很多地区的调水系统是通过沿线的分散型网线进行有效连接的，并且可以在很多地区实现水资源的优化配置。这对缓解供水地区的水资源紧张形势和改善生态环境有着十分重要的保证。目前水利设施中的通信功能，是通过水利工程成中的专项通信网路来完成的，它对线路安全性和可靠性的要求很高。但是在调度管理上我们却出现一边倒得局势，尤其是对水资源调度性的缺乏来说，地区性的协调调度缺少合理性。在整体调度方面，缺少管理形式上的落后，有的调度系统还是在沿用老式的人工看护、电话指令的形式。在调度形式上缺乏合理的科学性。很多调度控制在模型和定性上缺乏定量标准，没有合理的调节计划。

三、水利调度中通信及自动化控制的应用分析

通信及自动化系统建设可成为水利信息化的一个重要组成部分，因此在水资源的调度上，要达到多个专业系统共享的能力。例如在水资源管理上，要具备最为合理的管理系统，并且在防控指挥中心，建立一个能够处理水利电子信息的机构，并且使其成为整个地区性的水网信息的组成部分，并且通过对信息和网络的合理应用，形成统一的技术标准，并且使水利网的信息能力成为共享性的创造条件。在系统通信能力上来说要根据不同的地理环境、业务种类、现有的营运通信资源进行整改。我们常用的水利行业通信接入方式有如下几点。

1、同轴电缆。同轴电缆一般将传输距离范围限制在四、五百米左右，主要用在现地采集点到数据控制中心的系统接入。

2、光纤直连传输。光纤解决了两个问题：一是传输距离，一是环境干扰。

3、无线微波。采用无线微波来传输信号，频率主要有三个波段，即L波段1.0—2.0GHz; S波段2.3-2.7GHZ; Ku波段10.75-12.7GHz。由于选用了较高的频率，具有较强的抗干扰性能，并且清晰稳定。但不适合山地或城市遮挡较多地区，同时带宽也收到一定限制。鑒于现代调水工程工程业务网络对传输带宽需求较大、对电路的安全性和可靠性要求比较高，相应通信传输系统主要采用光纤通信方式组网。同时以无线微波方式作为补充，解决敷设光缆困难站点的通信

4、阀站自动化控制功能。阀站是整个水利工程中的节点，所以在进行控制的过程中，必须以运行数据作为重点的检测项目，并且采取最为合理的监视和控制。在水利调度的过程中，针对自动化控制要以可靠性为基础，当调度中心下发调水方案时，必须以整体的联合控制模型作为基础，并且合理的对调度方案、调水状况等下达合理的开启指令。所有阀门都要在指令下完成相应的机组控制。目前在控制系统的业务流程分为“监测业务流程和控制业务流程”两方面。监测业务均按照本身的权限，通过相关的数据库，取得前端所釆集的实时数据和历史数据。并且针对不同程度的水利调度，要实行自动化监管，要将水利调度中的误差合理的缩减，可以将视频监控、流量计算等作为综合考虑参数，提高水量的合理利用效率。

5、视频监视。水力工程在多个工作面要想进行良好的区域覆盖，视频监视功能好似比不可少的，在管理方面需要建立长线路、多监控点、多阀站的综合管理形式，积极采用无人值班或少人值班的形式来保证工作状况和安全状况，以直观的现场图像来了解现场的情况，需要建设基于多媒体技术的图像监控系统。视频监视系统的业务流程分为“监测业务流程和控制业务流程”两方面。监测业务均按照本身的权限，通过相关的数据库，取得前端所采集的实时视频信息

结束语

现代科学技术的带领下，通信及自动化控制技术在水利调度工程中的应用更加明显，它不仅能够对水库、泵站等水利工程起到水资源调节功能，同时能对调水沿线中的建筑物进行远程控制、集中监督、统一管理，为企业中的电子办公环境管理提供最为可靠、安全的信息化服务，达到对区域中用水的合理性调配，使水利工程最大程度发挥经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]杨开林.现代调水工程的水力控制理论[A].全国水资源合理配置与优化调度及水环境污染防治技术专刊[C].2011年

[2]郑顺.现代通信技术在水利调度系统中的应用[J].山东大学.2012年

[3]杨栓，任建勋，王晶.现代通信技术在水利工作中的应用及问题[J].科技创新与现代水利——2007年水利青年科技论坛论文集.2007年

[4]王乐.水利工程自动化控制应用趋势[J].科技创新导报. 2011年

[5]田野.基于无线通信技术的水利自动化监控系统研究[D].山东大学.2012年

作者：马强

通信调度系统水利工程论文 篇3：

河南省南水北调中线受水区供水配套工程通信网建设

摘要：南水北调中线受水区供水配套工程需要自动化调度与运行管理系统，其系统是借助现代通信、计算机、信息管理等技术来完成，通信网建设是实现以上功能的基础，通过对各个网络机构网络传输数据需要的计算、带宽传输的计算，以及通信网路由建设，更好的实现工程运行管理与自动化调度系统功能。

关键词：南水北调中线受水区; 供水配套工程;自动化调度;网络通信;路由建设

16721683(2015)002013202

1工程概况

南水北调中线工程主要由总干渠主体工程、供水配套工程及管网工程组成。全部工程同步运行，才能实现南水北调工程供水的社会和经济效益。

自动化调度与运行管理系统对南水北调受水区供水配套工程的泵站、电动蝶阀、流量计、调流阀、压力计等进行监测和控制，同时包括管理局、管理处、管理所机构之间的相互连接，形成一个独立的运行、监督、管理体系。通过各泵站、现地管理房计算机监控与视频监视系统，将现场数据采集、上传、传输到管理处、管理所、管理局。实现在管理局、市各管理机构对各泵站、现地管理房闸阀的远程及各泵站现场关键部位的远程视频监视。

自动化调度与运行管理系统建成后，将大幅度提高信息的可靠性和科学性，快速方便的信息传递为高层管理机构的正确决策提供了保证，同时也提高了水利工程信息化和现代化管理水平，提高了工程调度管理效率。

[BT2-*6][STHZ]2配套工程通信网建设

2.1自动化调度与运行管理机构组成

自动化调度与运行管理系统及管理机构在郑州市设置管理中心，在沿线各地市设置管理处，[HJ1.7mm]各县设置管理所，在管线现场蝶阀和调流阀处设置现地管理房，建立实用、先进的监测自动化系统、视频监视系统与计算机监控系统等，通过各泵站、闸阀现地管理房自动化电气设备的信息采集利用通信系统网络，在管理局、市各管理机构实现对各泵站、现地管理房闸阀和现地关键部位及设备参数的远程视频监视和监控。

2.2配套工程信息网建设

在南水北调中线受水区供水配套工程中运用先进可靠的网络技术，需要建设满足信息化调度系统需求的计算机网络系统，通信网建设由计算机网络系统分层组建，计算机网络系统分为三张物理隔离的网络，即控制专网、业务内网、业务外网。三张网均按核心网、区域网和接入网三级结构进行配备。

2.3通信网传输带宽计算

随着社会经济的发展，用水户和水厂对引调水工程的管理在调水量的准确性和实时性方面有更高的要求。因此该工程必须实行先进的现代化和信息化管理，这就需要充分利用通信网宽度传输资源，保障数据的实时性、准确性，从而在网络宽带方面做好合理规划和[HJ]分配。

南水北调中张受水区供水配套工程在管理局配置一套子网级网管系统，负责管理新建传输网络和所辖本地网的管理。

2.3.1管理局与管理处之间中继带宽计算

通信管理局与通信管理处之间的信息主要有以下几种。

站点视频监控信息：主要为通信管理局、通信管理处提供视频信息，考虑到通信管理局最多可同时观看6个管理房，带宽需求为2 m bit/s×6;工程防洪、水质监测、安全监测总带宽需求为4 m bit/s;内部办公平均带宽需求为20 m bit/s;因此在通信管理局与通信管理处之间中继带宽为：

BW=2 m bit/s×6 m bit/s×4+20 m bit/s=68 m bit/s

[JP3]考虑到系统带宽的冗余，分配给管理所带宽为80 m bit/s。

2.3.2管理处与管理所之间中继带宽计算

管理所至管理处传送的信号主要是视频信号、安全监测、水质监测、内部办公信息，其中管理所所辖的管理房通信站点平均带宽为8 m bit/s;工程防洪、水质监测、安全监测总带宽需求相对较少，带宽需求为2 m bit/s;内部办公平均带宽需求为8 m bit/s。因此管理所至管理处的平均带宽为：

BW=8 m bit/s×4+2 m bit/s +8 m bit/s s=42 m bit/s

[JP3]考虑到系统带宽的冗余，分配给管理处带宽为60 m bit/s。

3配套工程通信网路由建设

3.1通信网功能与要求

河南省南水北调中线受水区供水配套工程，涉及管理局及11个管理处、 39个管理所、161个管理房。共212個站点的SDH传输设备、智能PCM设备及相关配套设备和安全平稳运行皆需要通信网的支持。

现在随着市场的变化，多模光纤应用日渐增多，考虑到工程的安全性和稳定性，此工程使用多模光纤进行通信网组建。

3.2通信网路由方案比选

通信网应采用较为成熟的通信技术，规避不完善技术的风险，增加网络的安全可靠性，保障通信能力的最大化与业务范围的多样性，满足各种服务要求。

在通信网路由建设中，从技术方面分析，架空光缆寿命约为20 a，且工程量巨大，路径选择较为复杂，需要架设众多通信杆塔，钻越高压线受限颇多。而采用通信光缆采用套硅芯管直埋敷设使用寿命约为50 a，另外光缆穿硅芯管直埋敷设，在安全性、可靠性、可扩充性及光缆线路寿命上相对架空敷设具有一定优势，光缆直埋敷设在相应路由位置设置光缆检修井可防止沿线各段通信管道的不连续、不统一，不能形成有效的管道资源。

3.3通信网建设技术方案比选

3.3.1全部租用公网建设方案

租用公网为主建设方案是采用电信公用网(包括电信、网通、铁通运营商)通信覆盖区的范围内租用其网线进行通信传输，但受电信公用网经营业务和网络覆盖范围的限制，租用公网的方式是充分利用公网及其它行业已有资源，该方案的优点是避免各行业重复建设，按照基本需要租用，维护工作量相对较少。缺点是不能根据本工程的特点和要求建立专用的高速通信网络，无法根据本工程灵活性的管理特点组织网络和通道，长期租用通信费用较高、且具有不稳定性和不确定性，协调难度较大，运行管理单位成本较多，难以满足永久工程通信需要。因管理机构位置大多处于南水北调总干渠附近，远离城乡，地理位置相对比较偏远，公用网络暂时尚未覆盖，无法实现“光纤到户”。

3.3.2全部自建通信网络方案

若全部采取自建网要充分考虑到省、市、县之间的所有线缆连接，省、市、县节点的直线距离约4 100 km，同时还要考虑到城区市政建设及其通信自身相关光缆、管道等配套设备的预算，包括光纤配线架、光线托盘等设施以及管道铺设中的镀锌保护钢套管等设施，若另外自建通信网需要重新接入互联网和水利部等相关部门网络。在接入接口系统、协议的兼容性等工程、非工程措施浩繁，而这部分建设技术复杂、投资大、效率低，不如租用公网经济。初步估算在大城市的自建网线1 km的造价大约在300～600万之间，同时还不包括施工周期、市政建设审批、施工以及后期维护、检修等等诸多不可预计的估算费用。

3.3.3自建与租用公网相结合建设方案

为了满足功能上的要求在租用公网的同时也需自建一部分通信网络作为公网的接口补充。

自建与合建相结合的建设方案必须以满足工程本体功能需要为第一考虑因素，根据工程的管理模式、管理机构的地理位置、行政区域及管理调度的方式进行通信组网，在满足工程本体功能需要的前提下充分利用现有的通信资源。该方案的优点是能够根据主体工程的功能需求建立先进的、高速的通信网络，能够根据本工程的特点灵活组织信息通道和网络组建方式，满足调度运行管理系统对自动化监测信息、视频监视与计算机监控、泵站和闸阀的数据信息采集及调度运行信息迅速、可靠传输的需要。

根据中国网通的租网计算，按5 a为一个周期租用，计算费用因通信蜂窝网络覆盖面的不同，价格约在80～100万之间，远小于自建网的费用，很大程度上缩小了施工周期，且还不用考虑市政规划和施工维护等多方面因素，另外随着网络的普及、技术的更新、与运营商的深度合作，网络技术的更新租用公网的费用也会逐渐减少。由于公网建设日益成熟完善，覆盖面广、可靠性高、相对成本比较低的优势更加突出，因此在条件许可的情况下尽量采用租用公网的方式进行通信网络的组建方案。

4结论

目前南水北调受水区供水配套工程已经全面开工建设，并且部分工程已经通水验收，随着时间的推移，通信网络功能的实现在南水北调受水区供水配套工程中将会发挥更加重大的社会和经济效益。

参考文献：

[1]吴海港.光纤技术的发展浅析[A].中国通信学会2001年光缆电缆学术年会论文集[C].2007.

[2]刘志海，杨东升，苑立波.用于塑料光纤局域網中光网卡技术[A].光电技术与系统文选——中国光学学会光电技术专业委员会成立二十周年暨第十一届全国光电技术与系统学术会议论文集[C].2009.

[3]王强.光纤光缆及其国际标准的演变[A].中国通信学会2001年光缆电缆学术年会论文集[C].2008.

作者：张亚辉