浅谈甘肃中部生态移民工程弱电信息自动化系统方案设计.pdf
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1、本文以甘肃中部生态移民扶贫开发供水工程,大型灌区弱电信息自动化系统方案设计为例,对弱电信息自动化系统总体设计方案比选、系统建立、组成模块设置的功能目的和作用等内容进行全面介绍。关键词:方案;弱电信息自动化系统;弱电信息采集甘肃中部生态移民扶贫开发工程供水范围为白银市靖远县和平川区,灌溉总面积30340ha,工程等级规模为等大(2)型。灌区总干渠及总干支渠9座泵站,东干渠、东干支渠及东干干渠9座泵站,南干渠及南干支渠8座泵站,北干渠泵站1座,共计27座泵站;供水管线沿线分水阀和流量调节阀等设备等107个设备;1处调度中心和6处水管所。兴电灌区工程始建于1976年,1994年11月竣工验收,工程累
2、计建成9座泵站75台套机组,建成1座110kV 变电所和3座35kV 变电所。建成总长229.34km 的供水渠道,41座总长28845m 的输水隧洞,34座总长5598.8m 的输水渡槽,9座长1300.6m的倒虹吸输水管涵,总计衬砌长650km 的斗渠和农渠,浇灌面积10773.3ha,设计年提水量8000万 m3。本文以甘肃中部生态移民扶贫开发供水工程弱电信息自动化系统方案的设计,将老灌区兴电灌区弱电信息化管理方案一并进行提升改造为例,介绍灌区弱电信息自动化系统的结构和功能,将对全国灌区的管理模式的探索提供一定的管理经验,为以后类似工程的设计提供一定的借鉴作用。1 工程概况及弱电信息自动
3、化系统设计总体思路由于工程修建于20世纪7090年代,主要采用人工统计方法对灌区进行粗犷式管理,灌区管理主要存在以下问题:管理人员编制多,人事管理复杂,管理费用高;弱电信息统计分析滞后,统一调度困难,灌区供需水要求无法及时实现,水资源利用不充分,对灌区的有效经营造成严重影响;水费收缴不及时,缺乏维护资金,对灌区的安全运行造成很多隐患;缺少水情预报系统,无法对灌区防洪防汛安全进行预警;各泵站间缺乏自动联调,容易出现系统运行事故;灌区物资缺乏整体调配,备用物资积压浪费,利用不充分;缺少现场和远程监控系统,无法系统的对灌区安全进行实时管理。结合全国大中型灌区续建配套节水改造实施方案的相关要求,为了解
4、决以上问题,本次结合灌区的改建和扩建,对新老灌区全部实施弱电信息化管理是非常必要的。弱电信息化系统主要对灌区的水情、雨情、流量、水位等监测设备的弱电信号进行采集分析,对泵站、重要闸阀、变电站等区域进行视频监控,同时对泵站、闸门、阀体等进行远程控制,实现了弱电信息的测量、统计、分析、控制、调度等功能。为灌区进行科学地管理决策提供依据,大大提高灌区管理水平,实现农业灌区的现代化。针对老灌区存在的管理缺陷,结合新灌区的建设,需要研究出一套适合本灌区的自动化管理系统,切实对本灌区进行综合管理,解决灌区管理存在的各种问题,真正实现灌区现代化管理。2 方案比选设计2.1 方案设计2.1.1方案一2023.
5、7 下 EPEM 159电力工程Electric Engineering在调度中心直接建立灌区采集系统,进行集中分析处理,不设置弱电信息采集分中心。本方案将灌区所有部位的原始弱电信息直接进行采集,在调度中心建立弱电信息分析中心进行集中处理,并直接对每个泵站可直接下发指令进行管理。本方案优点:将分析成果直接向灌区各管理点发送,不通过中间环节的传递,减少了弱电信息传递偏差现象,确保传达的可靠度。本方案缺点:弱电信息采集量大,弱电信息出错后纠错工作难度大;弱电信息分析量大,中心设置服务器数量达28台,设配配置高,电源需求量大,人员配置数量多,工程造价高;弱电信息采集线路长,对一些采集弱电信号需要增设
6、中间放大器,工程投资高;弱电信息分析结果慢,不能适时得到弱电信息分析结果,影响灌区安全运行;难以形成系统性联调联动运行经验,对大型灌区的管理不太适应。2.1.2方案二在各管理所建立弱电信息采集分析分中心,在调度中心设置弱电信息分析总中心,根据弱电信息分析级别在不同中心进行处理和向下级下发指令,适时实现对灌区的安全运行控制。本方案分中心负责对基础弱电信息进行分析处理,并形成相应的结论性结果,上传至总中心,最终由总中心根据各分中心的分析结果进一步综合分析后向各分中心下达运行指令,各分中心根据总中心下达的运行管理指令向下游各泵站下达相应的运行指令,最终完成对灌区的运行管理。本方案的优点:弱电信息采集
7、量适中,人员配置量小,弱电信息采集方便,纠错能力较强;弱电信息采集线路适中,可不增设中间放大器;对相应管理灌区的弱电信息能够熟练掌握,并能够形成一定的管理经验,方便工程安全运行管理;人员配置适中,灌区整体运行总体协调能力强,减少工程运行人员费用,降低工程投资,增加工程效益;针对出现的问题,能够做出快速反应,能够及时处理问题,确保工程运行安全;弱电信息分析量适中,可适时得到分析结果。本方案的缺点:对各级泵站的指令传达,需通过上级调度中心下达后继续下传,可能存在弱电信息失真现象发生。2.1.3方案三在每个泵站建立弱电信息采集分中心,将分析结果上传至管理所和调度中心。本方案在每个泵站设置弱电信息采集
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