网络技术下的小水库远程监控系统的应用研究

网络技术下的小水库远程监控系统的应用研究

李智

广西桂林市思安江水库管理站 541200

摘要：从小水库现阶段的发展情况进行分析，确实存在一些问题影响着水库的运行管理，利用网络技术来解决现存的小水库问题是小水库当前的发展趋势。同时分析小水库实施远程监控的意义，将远程监控系统应用在小水库的运行管理中，帮助小水库的建立。网络技术能极大的便利小水库的远程监控工作，从远程监控系统搭建的需求以及系统架构出发，分析网络技术下的小水库远程监控系统的应用，将小水库的运行管理与网络技术挂钩，从而提升小水库的管理质量。

关键词：网络技术；小水库；远程监控；应用

从我国水库的类型来看，大、中、小水库都有，但各自的占比存在显著差异，小水库的数量占比远远超过大、中水库数量，所以需要重视小水库的管理和运行。水库的存在不仅能促进国民经济的发展，还能为人们的生活提供水资源，所以水库在人们生活中十分重要。但水库的存在有利有弊，尽管给农业还是生活带来了方便，也面临着水库坍塌的问题，水库坍塌十分危险，而解决水库坍塌问题的关键在于监控，通过监控将小水库的运行状态掌握清楚，才能有效降低水库坍塌的危害。

1. 现阶段小水库的运行管理

小水库在现阶段多数是在上世纪五六十年代修建，这一时期所修建的水库数量较多，也是现阶段主要使用的小型水库。受到技术的限制，当时的小水库修建多为人工修建，机械技术应用较少，由此修建的质量无法保证^[1]。此外，与小水库运行有关的各类设备都十分缺乏，管理资金不足，小水库的监管水平较低，因此，现阶段的小型水库常常出现问题而无法及时处理，一旦出现坍塌事故给下游群众的生命带来威胁。小型水库的运行状态需要随时监控，在监控的基础上才能更好的发现问题，及时处理。

2. 小水库应用远程监控系统的意义

小型水库在上世纪五六十年代完成，由于资金、技术等缺乏，使得这些水库的质量难以保证。随着时间的推移，小型水库容易出现材料老化、年久失修的问题，影响小型水库的使用。据不完全的数据统计，每年小型水库发生病害所带来的经济损失已经超过百亿元，给人民群众的生命财产带来了威胁。因此，在此背景下，小型水库的监控十分必要。为了保障人民群众的生命安全，促进国民经济健康协调发展，小型水库的安全隐患问题被提上了解决的日程。根据相关会议安排，文件要求等积极将小水库的安全管理工作落实下来。加强管理和维护经费的支持，完善基础设施建设，建立网络技术下的小水库远程监控系统等等，从各个方面解决小型水库的问题。通过与网络技术相结合，提升小水库远程监控系统建设的质量和水平，确保小水库有序运行，安全系数提升。

3. 网络远程监控系统的功能需求与系统架构

1、功能需求

随着经济社会的快速发展，水文观测的相关内容也要与时俱进，在保证水库安全运行的基础上，达到防洪减灾的目的。水文监控的显著特征是监控区域以及检测点数两方面，汛期阶段水文监控系统要积极缩短轮询响应的时间，获取准确的水文数据，从而满足小水库安全运行的需求。为此，基于网络技术下的小水库的远程监控系统建设应符合两方面的要求：一是建立水文传感器，目的是通过GPRS将所采集的水文数据送至远端的监控中心。监测数据主要来源于水库闸门开度、上、下游的水位数据以及电流、变频器等运行数据等等。自动化的完成数据的采集与传送，实时监测和报警处理；

二是引入PLC-变频器-电机控制技术，这一技术的优势在于转变单一控制闸门启闭的方法，在变频器的帮助下，通过软启动将过大的电流降低，改善系统功能存在的各类弊端。可以说，符合要求的严格的水库监控系统不仅要及时采集相关数据，还要能自动化、安全化的传送数据，确保数据安全的基础上自动传输数据，达到水库远程监控的目的^[2]。具体来说，小水库的远程监控系统需要达到以下几个功能需求：1、控制闸门。小水库的现地控制系统可借助触摸屏的方式达到闸门开启、关闭的目的；变频启动电机，改善启动的电流；当出现紧急的汛情时，应开启不同频率控制水库的闸门，调节上下游的水文信息，确保现场现地控制系统有序运行；2、采集和处理数据。安装传感器达到自动采集水库数据的目的，通过借助GPRS网络传输至远程的监控中心，在远程监控中心的帮助下处理水库的数据；3、闸门、控制电机状态以及变频器等数据的采集和处理。无论是闸门开度的数据、控制电机状态数据还是变频器运行状态的数据，都需要借助网络技术实现数据的自动化采集和处理，提升小水库远程监控的水平。

2、系统架构

网络技术下的小水库远程监控系统的建设还应进行系统架构，主要分为闸门变速控制、水文信息数据采集以及GPRS无线传输三类子系统。闸位传感器、水位传感器主要是采集水库的水文数据，收集后通过PLC对数据进行处理，处理后的数据要么送至水库现场的显示屏中；要么借助GPRS模块完成实时数据的封装，激活GPRS支持节点，与Internrt网络连接起来，发送数据给远端的监控中心。

4. 网路技术下的远程监控系统的功能

1、远程监控功能

网络技术下的远程监控系统显著的功能主要表现远程监控上，通过远程监控实现监测小水库水文信息的目的，包括小水库近期的水文信息变化、水流量等^[3]。此外，还应对水库是否存在渗漏进行监测，在监测的过程中搜集有效的数据，及时传输至远程监控终端，远程监控人员及时处理，将问题扼杀在摇篮里。

2、远程调试功能

小水库的远程监控系统除了基本的远程监控功能外，还具有远程调试的功能。远程控制系统，不仅能实现调试小水库设备的目的，还能随时调节水库的排水量。远程监控的基础上实现远程调试，以降雨量以及水位变化等数据判断小水库的排水量，进而更科学的使用水资源，积极发挥小水库调节水资源的作用。

3、远程分析功能

网络技术的远程监控系统还能具有远程分析的功能。远程监控系统的主要功能是搜集和整理数据，传输至远程监控中心，在搜集和整理数据的基础上进行数据的远程分析。远程数据的分析要考虑几个方面：如水库水位是否发生变化、水库现存的水量以及当前的降水量等，这样远程分析的数据才具有可信性。只有科学的数据分析，才能科学掌握水库运行状况，进而根据有关意见及时作出相应的反应。

4、远程指令功能

网络技术下的远程监控系统还具有远程指令的功能。基于网络技术搭建的远程监控系统，不仅能技术监测水库的水文信息，还能根据水库出现的问题及时发出处理的指令，让当地乡政府、村集体根据指令采取解决措施，降低水库险情出现的几率。

结束语：小水库在我国的数量较多，在我国国民经济发展中占据重要地位，为此，需要重视小水库的运行管理。小水库出现安全问题，会给下游的群众生命财务安全带来威胁，为此，为了确保小水库安全运行，达到防洪减灾的目的，需要建立网络技术下的远程监控系统，通过远程监控达到监测小水库运行的效果，确保发挥小水库安全运行，为人们的生活提供便利。

参考文献：

[1]崔致平. 信息化系统在中小型水库现代化管理中的典型应用[J]. 农村实用技术, 2019, 000(011):91-92.

[2]刘伟, 朱芳坛, 李荣辉,等. 广西水库大坝安全管理信息系统设计与实践[J]. 中国科技成果, 2019, 020(013):36-38.

[3]皇甫泽华, 张赛, 史亚军,等. 大型水库工程建设期管理系统设计与应用[J]. 人民黄河, 2019(002):111-114,118.