河南省水文信息化研究

水文水資源《河南水利與南水北調》2013年第19期HENAN河南省水文信息化研究C ]姬紅旗(商丘市水利施工總隊)摘要:水利信息化是水利現代化的基礎,水文信息化建設對水文工作質(zhì)量與效率的提高起到重要的推動(dòng)作用,水利信息化采用以計算機為核心,以網(wǎng)絡(luò )為紐帶,以地表水地下水的水文水資源信息采集、傳輸、處理、存儲.服務(wù)為特征的水文工作。文章對當前河南省水文信息化建設中存在的主要問(wèn)題進(jìn)行分析,并對推動(dòng)水文信息化建設進(jìn)展提出一些建議與對策。關(guān)鍵詞:水文;信息化;問(wèn)題;對策在信息網(wǎng)絡(luò )日益普遍的今天，網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)廣泛應用于水利行水文信息化建設的難度大，首先是因為水文信息化的建設業(yè)，而水文信息化建設已成為當前水文工作的重要任務(wù)。水文信成本較高 ,許多地區惡劣的環(huán)境，再加上水文信息的監測點(diǎn)與控息化推動(dòng)實(shí)現水文為社會(huì )發(fā)展起到重要的作用，也是經(jīng)濟社會(huì )制點(diǎn)具有分散的特點(diǎn),都使建設費用增加;其次,水文信息化涉發(fā)展以及科技快速發(fā)展背景下的必然趨勢。及面較廣,為許多行業(yè)服務(wù)，如水利、環(huán)保、氣象等部門(mén),各部門(mén)1水文信息化概念又對水文需求的標準不同，這樣就使水文信息化共享的實(shí)現面水文信息化是實(shí)現水資源的合理開(kāi)發(fā)、優(yōu)化配置、科學(xué)管臨較 大困境。理高效利用有效保護的重要措施,是解決洪澇害、干旱缺水、水3.2 水文數據庫建設滯后于發(fā)展需要影響水文信息系統建設環(huán)境污染的重要途徑,也是實(shí)現傳統水文向現代水文、大水文轉水文的發(fā)展對數據庫的需求越來(lái)越大,而實(shí)際全省數據庫變的重要舉措。的建設還滯后于發(fā)展的需要。很多水文數據仍以紙質(zhì)或電子水文信息是指水位流量泥沙.蒸發(fā)水溫水質(zhì)地下水位文件形式分散管理,水質(zhì)數據庫、地下水數據庫等基礎數據庫等水文要素。水文信息化就是指充分利用現代計算機、信息及通建設仍處于初期階段。同時(shí)目前尚未建立水質(zhì)數據分析處理訊技術(shù)，通過(guò)軟硬件措施對水文信息資源進(jìn)行深入開(kāi)發(fā)和廣泛系 統,無(wú)法實(shí)現快速提供高水平的分析成果，而且信息整合和利用的過(guò)程,包括對水文信息進(jìn)行采集、傳輸存儲處理和利共享能力低。另外,地下水和墑情自動(dòng)監測信息系統還有待加用，以實(shí)現水文信息資源的共享與服務(wù)?？旖ㄔO步伐。2河南省水文信息化現狀3.3資金投人不足河南省水文信息化起步于20世紀70年代末，隨著(zhù)河南省水文信息化建設需要資金作為保障。水文信息化涉及面廣，水文實(shí)時(shí)監控、水文基礎設施、水質(zhì)監測等項目的深入開(kāi)展,經(jīng)由于沒(méi)有穩定的投人渠道,經(jīng)費投人嚴重不足，硬件設備多已超過(guò)幾十年的發(fā)展,現在水文信息采集基礎設施明顯改善,自動(dòng)化過(guò)服 務(wù)年限,性能降低。有些地市的基礎設施落后,由于資金問(wèn)水平明顯提高,并取得了一些可喜的成績(jì),如今水文測報能力有題無(wú)法進(jìn)行更換。 - .些建立的水情分析中心，管理成本相對增了較大提高,雨量觀(guān)測全部實(shí)現自記,約占總數51%的水文站加 ,經(jīng)費卻難以落實(shí),會(huì )影響水文信息的分析。實(shí)現了水位自動(dòng)測報或固態(tài)存儲。初步建成了河南省國家水文3.4 水文信息化建設所使用的業(yè)務(wù)應用軟件開(kāi)發(fā)缺乏統- -標準數據庫,為水文信息資源的開(kāi)發(fā)利用奠定了良好基礎。和規范河南省水文水資源局設立了專(zhuān)門(mén)的計算信息室，明確了信目前,各水文部門(mén)在信息化系統建設中,業(yè)務(wù)應用系統的建息化工作主管部i ]的職責，規范信息化管理。為了促進(jìn)信息溝設所采用的運行平臺 數據庫種類(lèi)、數據庫表結構信息傳輸和通,還建立了及時(shí)發(fā)布水文信息的網(wǎng)站,向社會(huì )公眾及時(shí)提供水交換格式等都是各自獨立運行,各不相同,沒(méi)有統一的標準和規文信息服務(wù)。范,使這些水文信息統- -起 來(lái)有難度,與其它應用系統的銜接也3河南省水文信息化存在的問(wèn)題難。很容易使各水3中國煤化工法實(shí)現不同應3.1全面建設水文信息化難度大用系統之間、不同地YHCNMHGt60《河南水利與南水北調》2013年第19期水文水資源HENAN I4發(fā)展河南省水文信息化的對策與建議水和墑情自動(dòng)監測信息系統等全省水文數據庫的建設，更好地在信息化和科學(xué)技術(shù)廣泛應用的時(shí)代，大力發(fā)展河南省水促進(jìn) 水文信息資源在系統內部的高度共享，系統外部的適當開(kāi)文信息化是必然的選擇。但水文信息化是一項復雜的系統工程，放而且有自身的規律和規范。在發(fā)展水文信息化過(guò)程中要注意以4.3 加大水文信息化建設的資金投入下幾點(diǎn)。水文信息化建設需要大量的資金作為發(fā)展的保障,水文信息4.1領(lǐng)導重視，克服困難,完善規章制度化建設過(guò)程中,在以政府的投人為主渠道的同時(shí),各地市要把水信息化的目標在于全面提升水文工作的效率和工作服務(wù)水文信息化建設資 金納入當地財政支出部門(mén),還要多渠道籌措信息平。因此,各級領(lǐng)導必須充分認識信息化對河南省水利事業(yè)發(fā)展化建設資 金,如爭取國家政策性撥款低息貸款和自營(yíng)等。信息化的重要作用，要立足全省水文實(shí)際,統-規劃,統-標準， 在現有資金有項目建設資 金、系統運行維護和升級擴展資金等,因此,要業(yè)務(wù)基礎上進(jìn)行- -次技術(shù)變革，克服客觀(guān)的環(huán)境、水文涉及面科學(xué) 合理統籌資金的運用，加強信息化建設資金使用的管理力廣應用領(lǐng)域廣等困難,從全局的高度給予重視,在規劃、管理、度,成立資金監管部|]進(jìn)行監督,以保證資金的專(zhuān)款專(zhuān)用。技術(shù)選型等方面予以足夠的重視及大力支持。4.4統- -標準 和規范,加快業(yè)務(wù)應用軟件的開(kāi)發(fā)與應用水文信息化建設需要統--標準統--規劃制度的保障,規章水文信息化建設要按照統- -標準和規范，加快水文信息化網(wǎng)制度包括技術(shù)規范與行政規范兩個(gè)部分。經(jīng)統-各水 文部門(mén)水絡(luò )服務(wù) 平臺軟件的建設。加快水文儀器設備研究引進(jìn)與推廣,在文信息化建設，還要按照統一的水文信息化建設項目驗收標準做好引進(jìn) 、消化、吸收國外先進(jìn)儀器設備技術(shù)的同時(shí),還要開(kāi)發(fā)研來(lái)對水文信息化建設進(jìn)行把關(guān)。究適合我國的水文自記儀器設備,還要有計劃、有步驟地建立和4.2整合資源,加快水文數據庫建設完善水文信息數據庫和計算機網(wǎng)絡(luò )服務(wù)應用系統,另外還要提高要加快水文數據庫建設,首先,要整合資源。要充分利用公人 員素質(zhì)或引進(jìn)一些網(wǎng)絡(luò )技術(shù)人才 等,努力發(fā)揮水文信息化建設共信息基礎設施和已有基礎設施，按照相關(guān)規范和標準對水信在實(shí)現水 利信息化和水利現代化過(guò)程中的示范作用。息進(jìn)行整合。其次,要以水文信息公用平臺為支撐,加快水質(zhì)數收稿日期:2013-09-23據庫、地下水數據庫等基礎數據庫建設,還要不斷促進(jìn)建設地下(責任編輯:趙鑫)(上接第59頁(yè))個(gè)分中心網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)。管理中心節點(diǎn)與分中心節通過(guò)建成的視頻監控系統，管理者坐在控制室中就能控制點(diǎn)采用1點(diǎn)對6點(diǎn)的傳輸,管理中心的樓頂制高點(diǎn)架設2臺雙射前端的設備,觀(guān)察到控制范圍內所有重要地點(diǎn)的情況,為管理、頻無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋，每射頻無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋接收12個(gè)小中心處無(wú)線(xiàn)網(wǎng)橋傳回保 安系統提供臨場(chǎng)視覺(jué)效果，為監控范圍內各種灌溉設備的運的信息,即2個(gè)1點(diǎn)對6點(diǎn)的連接。行和人員活動(dòng)提供了較為直觀(guān)的監視手段。監控系統依據功能2.2泵房控制系統分為:攝像、傳輸、控制和顯示記錄4部分。泵房控制部分由可編程序控制器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PLC).測量?jì)x2.5 控制中心表、執行器、斷路器等其他輔助電器組成一個(gè)完整的控制系統，控制中心由工控機、VPN構件、上位監控軟件、數據庫服務(wù)實(shí)現單元站點(diǎn)的水壓恒定控制、各個(gè)供水閥門(mén)的機旁及遠程控器 等構成。工控機(又稱(chēng)上位機)通過(guò)預裝組態(tài)軟件實(shí)現灌溉系制各個(gè)單元站點(diǎn)的供水壓力、工作狀態(tài)遠程傳送。統的動(dòng)態(tài)監控與遠程操作,通過(guò)WinCC上位機軟件,可以繪制PLC柜位于泵房?jì)?，每臺設備由獨立的單元控制回路組成，工 藝生產(chǎn)流程圖、實(shí)現現場(chǎng)實(shí)時(shí)數據的讀寫(xiě),以滿(mǎn)足用戶(hù)生產(chǎn)控柜內配有變頻器、西門(mén)子PLC、空氣開(kāi)關(guān)中間繼電器等,柜內回制的需求 ,另外,可以繪制重要數據的實(shí)事曲線(xiàn)、歷史曲線(xiàn)及棒路具有過(guò)載和短路保護、電流監控功能，整個(gè)控制柜可實(shí)現灌溉狀圖,記錄歷史數據,數據轉發(fā)的功能，以滿(mǎn)足用戶(hù)對灌溉質(zhì)量單元(兩條灌溉支路)的恒壓灌溉控制,防止水錘效應對電磁閥的分析和灌溉I藝的改進(jìn)。及水泵的損壞。3結語(yǔ)PLC擴展模塊還有工業(yè)以太網(wǎng)接口，可借助于搭建的無(wú)線(xiàn)文章通過(guò)郟縣恒壓噴灌工程自動(dòng)化控制系統的實(shí)踐研究，局域網(wǎng)平臺,將PLC和上位機都連接到工業(yè)級的以太網(wǎng)交換機探索 自動(dòng)化控制系統在現代農業(yè)、特別是高效節水灌溉方面的上,實(shí)現上位機和PLC的通訊，在上位機上實(shí)時(shí)顯示和監控灌實(shí)際應用。 這- -技 術(shù)的應用,實(shí)現實(shí)時(shí)水壓調節,遠程監控并控溉過(guò)程。通過(guò)交換機上預留的以太網(wǎng)接口,還可以將本系統聯(lián)入制閥門(mén)、電機啟停,滿(mǎn)足用戶(hù)對灌溉過(guò)程監控、灌溉質(zhì)量分析和internet網(wǎng),通過(guò)上位機軟件集成的0PC功能,將生產(chǎn)數據上傳灌溉工藝改進(jìn)的需求，從而達到灌溉、分析等過(guò)程的自動(dòng)化運到管理網(wǎng),實(shí)現灌溉管理的全縣乃至全國自動(dòng)化。作,實(shí)現社會(huì )效益和經(jīng)濟效益的雙豐收?，F階段自動(dòng)化控制系統2.3刷卡灌溉系統僅控制灌溉系統,隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步和硬件軟件環(huán)境的改善,待條刷卡灌溉系統是由電控閥、刷卡單元、電控控制單元、防盜件成熟后 ,再研究并擴展至全自動(dòng)化灌溉,其優(yōu)越性必將進(jìn)一步報警單元、定位器、語(yǔ)音模塊、閥體及外殼組成,作為智能終端應凸顯 出來(lái)。用于灌溉控制系統中。在實(shí)際操作中,用戶(hù)只需在電控閥上用已收稿日期: 2013-07-19充值的IC卡掃描后,即可輕松打開(kāi)閥f ]取水灌溉。中國煤化工編輯:劉長(cháng)垠)2.4視頻監控系統YHCNMHG