浅谈开都河流域水情测报系统的建设、运行及应用

发表时间:2021/3/3   来源:《中国电气工程学报》2020年9期   作者:宗锦楠
[导读] 现如今,我国社会正值大力发展阶段,而各地水利系统也为我国发展做出了重大贡献。

        宗锦楠
        国家能源集团新疆开都河流域水电开发有限公司 新疆巴音郭楞蒙古自治州 841000

        摘要: 现如今,我国社会正值大力发展阶段,而各地水利系统也为我国发展做出了重大贡献。对此,本文将开都河流域梯级水电站水情自动测报系统的建设和运行管理实践经验为基础,总结和探索流域梯级水电站水情自动测报系统建设和运行管理的新思路,致力于对今后流域水情测报系统的建设和运行管理起到借鉴作用。
关键词:水情自动测报系统;梯级水电站;运行管理;新思路
引言
        在我国水电站水情自动测报系统是水利工程中非常重要的一种技术,它是将通信、水文、计算机等技术进行科学结合而形成的一种系统工程。该种系统不仅能够保障水电站施工安全、达到及时检测水文情况的目的,也是水电厂运行调度、梯级水电站联合优化调度的基础。随着国内流域梯级水电站开发的逐步深入,同一流域水电开发的投资主体不唯一,造成水情测报系统和遥测站重复建设,浪费了人力、物力和财力,不利于信息共享。如何联合不同投资主体,以较少的人力、物力和财力投人,统一建设和运行管理整个流域统一的水情自动测报系统,值得进行研究。
一、系统建设思路
        开都河流域水情自动测报系统包括1个中心站、3个水文站和26个气象遥测站,站点覆盖面积约22200km2,分布于开都河流域中上游地区。系统的投资主体有国家能源集团新疆开都河流域水电开发有限公司(以下简称“开都河公司”)对该系统实行“统一规划、统一建设、信息共享、联合开发”的系统建设思路。
        (1)确定该系统建设的牵头方和总协调方,促使各方积极达成共识。在该系统建设过程中,开都河公司作为牵头方和总协调方,主要负责组织合同商签、召开设计联络会、系统验收等工作,并针对建设过程中出现的技术问题对项目公司进行指导和帮助,项目公司参与、协助和配合系统的建设。
        (2)统一规划、统一建设,实现信息共享和各方多赢的局面。水文站站点的选择应与水文部门的站点保持一致,避免因地理位置不同而造成资料无法统一、缺乏代表性的问题。建设项目采用共用遥测设备、改造水文站测验条件的方式与水文部门达成协议,一方面借助水文部门的现有基础设施和专业技术,实现资源共享,另一方面改善水文站测验条件,提高测验精度,实现双方共赢。此外,对于新建或规划建设的系统,一方面利用已建成系统站点的信息,并为其提供新建站点信息,另一方面合理分配规划新建的共用站点,各方承担相应部分进行建设。通过这些措施,不仅能够有效增加站网密度,而且可以大大降低投资成本。
        (3)与承建方联合开发建设,积累系统运行维护经验。应该选择实力雄厚、业绩显著的单位作为承建方。投资方应派专业技术人员参与联合开发和遥测站建设。联合开发人员不仅可以监督厂商按照合同规定生产合格、优质产品,保证设备性能,而且可以达到学习和培训的目的,以便于深入了解和掌握设备性能及软件功能。另外,联合开发建设人员对拟选站址进行全面比选,为遥测站稳定运行奠定良好的基础,并通过参与安装调试,为系统运行和维护积累宝贵经验。
二、系统运行管理思路
        管理好一个测报系统比建设一个测报系统更难。为了充分发挥水情自动测报系统的作用,减少运行管理费用,需要成立独立部门并配置专业人员,对流域水情自动测报系统进行统一检修维护和运行管理,并使运行管理工作规范化、流程化,即贯彻“专业化、规范化、流程化”的系统管理思路。
2.1配备专业的系统检修维护和运行管理队伍
        对水情自动测报系统运行管理人员的素质有较高的要求。该系统由开都河公司配备专业检修维护队伍,负责对系统进行统一运行管理,项目公司仅需报告故障和现场配合,不需配置专业人员。
2.2进行系统遥测站的定期巡检和维护
        每年汛后必须安排数名专业工作人员对系统内所有遥测站点进行全面巡检维护。在巡检过程中,通过对站点仪器设备的清理和性能测试,及时排除相关故障;巡检结束后,对仪器设备进行清点、梳理、性能测试、送修、送检等。如果汛期内遥测设备出现故障,则应组织人员进行快速修理。
2.3制定操作规程和规章制度
        为了使系统运行管理流程化和规范化,提高设备检查和故障排除的效率,系统相关运行管理部门应制定全面、科学的操作规程和规章制度,制定类似于《水情测报系统维护手册》的维护手册,并根据系统运行管理中出现的问题不断补充和完善该手册。为了使水情值班工作流程化和规范化,需要制定值班日志表,并制作相关值班手册和应急预案等,使工作人员操作规范化,职责细化,工作有章可循。
2.4进行系统的运行检查和数据校正
        系统运行的核心要求是能够及时、准确收集水雨情信息,因而要求水情测报人员必须及时、快速地检查出遥测终端出现的故障,并修复故障期的遥测数据,确保入库数据准确可靠。
三、系统运行维护的检查方法
        在系统运行维护中应采用系统自动智能校验和人机交互式的检查方法,应用符合实际的错误判别方法、纠错技术和科学的插值方法来提高数据的准确性,使数据通过解调、解码、合理性判断、数据校正和整理后,按统一格式存人本地数据库。首先,检查系统是否来数以及数据是否存在数据跳变。对于一天24小时整点的测站来数,雨量数据如果存在Pt一Pt-1<O(其中P为时刻t的累积雨量值)或者Pt一Pt-1>Pr(其中P为时段雨强阈值),水位数据如果存在|Zt-Zt-1|>Zr(其中Zr为水位变幅阈值),则说明该测站可能出现故障,需要进行测试。其次,通过对系统来数与人工报讯数据进行比较,检查水位量测误差是否在允许范围内。如果数据不合理或者存在缺数或跳变,应删除异常数据,并按如下方法进行插补和校正:
        对于雨量数据,当流域雨量站A从时刻tm开始因通信等问题未收到雨量信息,到时刻t1收到雨量信息时,假定该时刻收到的雨量累积值与时刻t1的差为PA,即PA就是雨量站A从t1到tm的降雨量。以A站为中心,以半径R作圆,在该范围内可选出L个雨量站,其t1到tm的降雨过程Pij(i=l,2,3,…,L;j=1,2,3,…,m)为已知,其距离(可根据测站经纬度计算)距雨量站A分别为Rj,如果PA不准确,则雨量站A的t1到tm的降雨过程计算方法如下。
         如果Pa不准确,则按下式计算:

        流量数据的校正方法与水位数据检查相类似,但由于流量是通过水位流量关系曲线算出,必须经常对曲线进行合理性分析并及时更新。
         四、结语
        本文通过对开都河流域水情自动测报系统的建设和运行管理经验进行分析总结,探索出了一套针对同一流域不同投资主体的水情自动测报系统建设和运行管理思路。总之,如何以较少的投资和较短的工期建设功能完备、运行稳定的水情测报系统,如何充分发挥水情自动测报系统维护管理的作用,需在实践过程中不断探索、创新和总结经验,以提高建设和运行管理水平,保证流域水文信息采集的及时性、完整性和准确性。
        参考文献:
        
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