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论文分析了我国水利信息化现状、水利工程管理自动化建设的发展状况;根据目前我国水利工程的一系列特点,分析计算机远程监控技术对水利工程管理中的重大作用。针对浙江省特殊的地理和气候条件所引起的洪涝灾害频发的现象,提出利用相关领域先进技术来降低洪涝灾害的危害,使用计算机控制技术,有机地整合利用相关的水信息,新技术、新设备,从而推动防汛防洪工程自动化和智能化建设,为提升改造防洪工程的设备与现代化管理水平,更好地满足防汛抗旱和水质调节等多种管理需要服务。
本课题的研究采用当前控制技术上比较先进的分层分布控制思路,以控制中心计算机作为控制主体,与分布于若干工程现场的现地控制层设备共同构成防洪调度中心。信号传输介质以速度快、抗干扰、防雷击的光纤为主,集控层与现地层之间用以太网通信协议进行数据双向传输,全部现地数据包括现场状态、控制指令、现场视频等传输到控制中心后将集中记录、处理、显示、参与调度模型的运算,以实现全流域或全范围防洪工程的科学高效调度管理。通过对上述内容的分析和研究,本论文取得了如下成果:
1.整个系统采用全计算机监控结构。各闸站不再设有中控室,取消常规的各闸站的厂站控制层,直接将现地控制单元层通过以太网交换机上传至防洪调度层集中控制。改变了传统低效的分散的工程管理模式,克服了数据统一管理的难题。另外,将防洪涉及的相关数据最大程度地集成到系统中,为防洪决策提供丰富的技术资料支持和决策手段。
2.现地控制单元取消了常规布线逻辑回路,由计算机设备执行监控,加强了现地层控制功能,提高系统的实时性及可靠性,使工程能可靠、高效、安全、经济地运行。
3.本系统采用基于TCP/IP协议和WWW技术规范的局域网作为信息管理和交换平台,集成WEB、文件共享、信息资源管理等多种服务功能,调度监控中心远程控制层能实现远程自动监控功能和客户端浏览的WEB服务功能。
4.服务器采用双机热备的方式,保证一台设备丢失功能时,备用机及时发现并自动升为主机完成承担的任务,且切换过程对生产过程无扰动。
本文在详细分析系统的功能需求的基础上,主要研究防洪工程计算机控制系统的总体架构及其软硬件的设计与实现,最后以平湖市防洪工程为例,详细介绍了其控制功能的实现。