河南省水文信息化研究

水文水资源《河南水利与南水北调》2013年第19期HENAN河南省水文信息化研究C ]姬红旗(商丘市水利施工总队)摘要:水利信息化是水利现代化的基础,水文信息化建设对水文工作质量与效率的提高起到重要的推动作用,水利信息化采用以计算机为核心,以网络为纽带,以地表水地下水的水文水资源信息采集、传输、处理、存储.服务为特征的水文工作。文章对当前河南省水文信息化建设中存在的主要问题进行分析,并对推动水文信息化建设进展提出一些建议与对策。关键词:水文;信息化;问题;对策在信息网络日益普遍的今天，网络已经广泛应用于水利行水文信息化建设的难度大，首先是因为水文信息化的建设业，而水文信息化建设已成为当前水文工作的重要任务。水文信成本较高 ,许多地区恶劣的环境，再加上水文信息的监测点与控息化推动实现水文为社会发展起到重要的作用，也是经济社会制点具有分散的特点,都使建设费用增加;其次,水文信息化涉发展以及科技快速发展背景下的必然趋势。及面较广,为许多行业服务，如水利、环保、气象等部门,各部门1水文信息化概念又对水文需求的标准不同，这样就使水文信息化共享的实现面水文信息化是实现水资源的合理开发、优化配置、科学管临较 大困境。理高效利用有效保护的重要措施,是解决洪涝害、干旱缺水、水3.2 水文数据库建设滞后于发展需要影响水文信息系统建设环境污染的重要途径,也是实现传统水文向现代水文、大水文转水文的发展对数据库的需求越来越大,而实际全省数据库变的重要举措。的建设还滞后于发展的需要。很多水文数据仍以纸质或电子水文信息是指水位流量泥沙.蒸发水温水质地下水位文件形式分散管理,水质数据库、地下水数据库等基础数据库等水文要素。水文信息化就是指充分利用现代计算机、信息及通建设仍处于初期阶段。同时目前尚未建立水质数据分析处理讯技术，通过软硬件措施对水文信息资源进行深入开发和广泛系 统,无法实现快速提供高水平的分析成果，而且信息整合和利用的过程,包括对水文信息进行采集、传输存储处理和利共享能力低。另外,地下水和墒情自动监测信息系统还有待加用，以实现水文信息资源的共享与服务。快建设步伐。2河南省水文信息化现状3.3资金投人不足河南省水文信息化起步于20世纪70年代末，随着河南省水文信息化建设需要资金作为保障。水文信息化涉及面广，水文实时监控、水文基础设施、水质监测等项目的深入开展,经由于没有稳定的投人渠道,经费投人严重不足，硬件设备多已超过几十年的发展,现在水文信息采集基础设施明显改善,自动化过服 务年限,性能降低。有些地市的基础设施落后,由于资金问水平明显提高,并取得了一些可喜的成绩,如今水文测报能力有题无法进行更换。 - .些建立的水情分析中心，管理成本相对增了较大提高,雨量观测全部实现自记,约占总数51%的水文站加 ,经费却难以落实,会影响水文信息的分析。实现了水位自动测报或固态存储。初步建成了河南省国家水文3.4 水文信息化建设所使用的业务应用软件开发缺乏统- -标准数据库,为水文信息资源的开发利用奠定了良好基础。和规范河南省水文水资源局设立了专门的计算信息室，明确了信目前,各水文部门在信息化系统建设中,业务应用系统的建息化工作主管部i ]的职责，规范信息化管理。为了促进信息沟设所采用的运行平台 数据库种类、数据库表结构信息传输和通,还建立了及时发布水文信息的网站,向社会公众及时提供水交换格式等都是各自独立运行,各不相同,没有统一的标准和规文信息服务。范,使这些水文信息统- -起 来有难度,与其它应用系统的衔接也3河南省水文信息化存在的问题难。很容易使各水3中国煤化工法实现不同应3.1全面建设水文信息化难度大用系统之间、不同地YHCNMHGt60《河南水利与南水北调》2013年第19期水文水资源HENAN I4发展河南省水文信息化的对策与建议水和墒情自动监测信息系统等全省水文数据库的建设，更好地在信息化和科学技术广泛应用的时代，大力发展河南省水促进 水文信息资源在系统内部的高度共享，系统外部的适当开文信息化是必然的选择。但水文信息化是一项复杂的系统工程，放而且有自身的规律和规范。在发展水文信息化过程中要注意以4.3 加大水文信息化建设的资金投入下几点。水文信息化建设需要大量的资金作为发展的保障,水文信息4.1领导重视，克服困难,完善规章制度化建设过程中,在以政府的投人为主渠道的同时,各地市要把水信息化的目标在于全面提升水文工作的效率和工作服务水文信息化建设资 金纳入当地财政支出部门,还要多渠道筹措信息平。因此,各级领导必须充分认识信息化对河南省水利事业发展化建设资 金,如争取国家政策性拨款低息贷款和自营等。信息化的重要作用，要立足全省水文实际,统-规划,统-标准， 在现有资金有项目建设资 金、系统运行维护和升级扩展资金等,因此,要业务基础上进行- -次技术变革，克服客观的环境、水文涉及面科学 合理统筹资金的运用，加强信息化建设资金使用的管理力广应用领域广等困难,从全局的高度给予重视,在规划、管理、度,成立资金监管部|]进行监督,以保证资金的专款专用。技术选型等方面予以足够的重视及大力支持。4.4统- -标准 和规范,加快业务应用软件的开发与应用水文信息化建设需要统--标准统--规划制度的保障,规章水文信息化建设要按照统- -标准和规范，加快水文信息化网制度包括技术规范与行政规范两个部分。经统-各水 文部门水络服务 平台软件的建设。加快水文仪器设备研究引进与推广,在文信息化建设，还要按照统一的水文信息化建设项目验收标准做好引进 、消化、吸收国外先进仪器设备技术的同时,还要开发研来对水文信息化建设进行把关。究适合我国的水文自记仪器设备,还要有计划、有步骤地建立和4.2整合资源,加快水文数据库建设完善水文信息数据库和计算机网络服务应用系统,另外还要提高要加快水文数据库建设,首先,要整合资源。要充分利用公人 员素质或引进一些网络技术人才 等,努力发挥水文信息化建设共信息基础设施和已有基础设施，按照相关规范和标准对水信在实现水 利信息化和水利现代化过程中的示范作用。息进行整合。其次,要以水文信息公用平台为支撑,加快水质数收稿日期:2013-09-23据库、地下水数据库等基础数据库建设,还要不断促进建设地下(责任编辑:赵鑫)(上接第59页)个分中心网络节点。管理中心节点与分中心节通过建成的视频监控系统，管理者坐在控制室中就能控制点采用1点对6点的传输,管理中心的楼顶制高点架设2台双射前端的设备,观察到控制范围内所有重要地点的情况,为管理、频无线网桥，每射频无线网桥接收12个小中心处无线网桥传回保 安系统提供临场视觉效果，为监控范围内各种灌溉设备的运的信息,即2个1点对6点的连接。行和人员活动提供了较为直观的监视手段。监控系统依据功能2.2泵房控制系统分为:摄像、传输、控制和显示记录4部分。泵房控制部分由可编程序控制器(以下简称PLC).测量仪2.5 控制中心表、执行器、断路器等其他辅助电器组成一个完整的控制系统，控制中心由工控机、VPN构件、上位监控软件、数据库服务实现单元站点的水压恒定控制、各个供水阀门的机旁及远程控器 等构成。工控机(又称上位机)通过预装组态软件实现灌溉系制各个单元站点的供水压力、工作状态远程传送。统的动态监控与远程操作,通过WinCC上位机软件,可以绘制PLC柜位于泵房内，每台设备由独立的单元控制回路组成，工 艺生产流程图、实现现场实时数据的读写,以满足用户生产控柜内配有变频器、西门子PLC、空气开关中间继电器等,柜内回制的需求 ,另外,可以绘制重要数据的实事曲线、历史曲线及棒路具有过载和短路保护、电流监控功能，整个控制柜可实现灌溉状图,记录历史数据,数据转发的功能，以满足用户对灌溉质量单元(两条灌溉支路)的恒压灌溉控制,防止水锤效应对电磁阀的分析和灌溉I艺的改进。及水泵的损坏。3结语PLC扩展模块还有工业以太网接口，可借助于搭建的无线文章通过郏县恒压喷灌工程自动化控制系统的实践研究，局域网平台,将PLC和上位机都连接到工业级的以太网交换机探索 自动化控制系统在现代农业、特别是高效节水灌溉方面的上,实现上位机和PLC的通讯，在上位机上实时显示和监控灌实际应用。 这- -技 术的应用,实现实时水压调节,远程监控并控溉过程。通过交换机上预留的以太网接口,还可以将本系统联入制阀门、电机启停,满足用户对灌溉过程监控、灌溉质量分析和internet网,通过上位机软件集成的0PC功能,将生产数据上传灌溉工艺改进的需求，从而达到灌溉、分析等过程的自动化运到管理网,实现灌溉管理的全县乃至全国自动化。作,实现社会效益和经济效益的双丰收。现阶段自动化控制系统2.3刷卡灌溉系统仅控制灌溉系统,随着技术的进步和硬件软件环境的改善,待条刷卡灌溉系统是由电控阀、刷卡单元、电控控制单元、防盗件成熟后 ,再研究并扩展至全自动化灌溉,其优越性必将进一步报警单元、定位器、语音模块、阀体及外壳组成,作为智能终端应凸显 出来。用于灌溉控制系统中。在实际操作中,用户只需在电控阀上用已收稿日期: 2013-07-19充值的IC卡扫描后,即可轻松打开阀f ]取水灌溉。中国煤化工编辑:刘长垠)2.4视频监控系统YHCNMHG