水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)用范文

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摘要：

針對昌黎縣內(nèi)目前水資源短缺、水污染日益嚴(yán)重、沿海地區(qū)海水倒灌以及水資源監(jiān)測技術(shù)、監(jiān)測方法和設(shè)備落后的現(xiàn)狀，文中對昌黎縣水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行綜合研究，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對水量、水位以及水質(zhì)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，為昌黎縣水資源的綜合開發(fā)和利用提供重要的決策依據(jù)。

關(guān)鍵詞：

水資源；實(shí)時(shí)監(jiān)控；管理系統(tǒng)；建設(shè)

當(dāng)前，我國面臨著嚴(yán)重的淡水資源問題，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因有兩方面，一是我國淡水資源儲(chǔ)量比較少，二是我國在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的過程中，造成了十分嚴(yán)重的水污染。這不僅對我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展造成了不利影響，同時(shí)也對我國居民的正常生活帶來嚴(yán)重威脅。而我國的水資源管理水平距離發(fā)達(dá)國家還有很大差距，各省市縣區(qū)水資源監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)還處于起步階段。

1研究的目的和意義

通過地下水文勘察發(fā)現(xiàn)，昌黎縣擁有的地下的水資源總量約為2.01億立方米，占到全區(qū)水資源總量的3/4。全縣的人均水資源總量僅僅只有490立方米，這一數(shù)據(jù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于我國的平均水平，也是全球極度缺水的地區(qū)。近年來，隨人口增長、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境惡化以及用水計(jì)量設(shè)備和監(jiān)測方法落后、節(jié)水意識(shí)淡薄等因素影響，昌黎縣水資源短缺問題愈發(fā)突出，地下水位下降、水污染、飲水安全等問題比較突出，沿海地區(qū)出現(xiàn)了海水倒灌現(xiàn)象，淺層地下水受到海水侵蝕，直接影響到了群眾的生產(chǎn)生活。從我縣水資源管理水平來看，無論是基礎(chǔ)工作、管理手段、計(jì)量設(shè)施、監(jiān)測方法等都明顯落后，例如水位數(shù)據(jù)的采集，一般采用人工測繩監(jiān)測的方法，計(jì)量設(shè)施也僅限于普通機(jī)械水表，監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性難以保證。監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)默F(xiàn)代化水平比較低，由于受傳輸途徑的限制，導(dǎo)致許多企業(yè)的用水?dāng)?shù)據(jù)的實(shí)效性很差，對企業(yè)的用戶情況難以及時(shí)進(jìn)行掌握，這對水資源的管理工作帶來了很大困難，導(dǎo)致水資源管理工作落后。信息處理方面，對原始數(shù)據(jù)信息沒有進(jìn)行深度處理，一些數(shù)據(jù)大部分保存在紙張上，很難做到資源共享和信息的有效利用。指揮決策方面，缺乏可用的預(yù)測方案和計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，緊急情況下只能是憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行指揮調(diào)度，很難做出最優(yōu)化的決策。

2011年中央的1號(hào)文件和中央水利工作會(huì)議明確要求實(shí)現(xiàn)最嚴(yán)格的水資源管理制度，并制定了針對水資源開發(fā)的利用控制、用水效率控制和用水功能卻限制納污的“三條紅線”。要抓緊開展水資源監(jiān)測、取用水信息獲取等關(guān)鍵技術(shù)或工藝設(shè)備的研發(fā)和推廣應(yīng)用，逐步建立中央、流域和地方水資源監(jiān)控管理平臺(tái)，全面提高水資源監(jiān)控、預(yù)警和管理能力，推動(dòng)傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利的轉(zhuǎn)變。水資源在線監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)，實(shí)時(shí)掌握昌黎縣工業(yè)企業(yè)用水情況和地下水位、水質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化情況，逐步實(shí)現(xiàn)對水資源的科學(xué)管理。項(xiàng)目建成后，將會(huì)充分落實(shí)水資源有償使用制度，通過價(jià)格杠桿作用，促使企業(yè)節(jié)約用水，提高水的重復(fù)利用率，為節(jié)約、保護(hù)、合理開發(fā)利用水資源提供技術(shù)支撐。

2水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)用研究的內(nèi)容

系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中主要是以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以及現(xiàn)代通信技術(shù)為基礎(chǔ)，該系統(tǒng)能夠順利實(shí)現(xiàn)水資源信息的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸以及分析功能，能夠?yàn)闆Q策者制定政策提供必要的依據(jù)，使決策者對區(qū)域水資源進(jìn)行實(shí)時(shí)管理、合理調(diào)度，而且通過這一系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對水資源的遠(yuǎn)程控制以及科學(xué)管理等工作，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生態(tài)保護(hù)與水資源利用之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，推動(dòng)水資源管理方法向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。

2.1水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)的主要功能該系統(tǒng)的主要功能可以具體劃分為以下幾個(gè)方面：水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測、評(píng)價(jià)、預(yù)報(bào)和決策、實(shí)時(shí)管理以及實(shí)時(shí)決策（如圖1）。該系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)水表和人工測繩等計(jì)量監(jiān)測方法落后的問題，采用數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳處理器、超聲波水量傳感器、數(shù)據(jù)采集傳輸設(shè)備、數(shù)字液位傳感器、GPRS數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備等實(shí)現(xiàn)水量和水位的自動(dòng)監(jiān)測、實(shí)時(shí)傳輸，建立相應(yīng)的資料庫，對監(jiān)測數(shù)據(jù)信息分析處理，具有高準(zhǔn)確性和實(shí)用性。系統(tǒng)建設(shè)主要包括以下幾點(diǎn)：①水資源實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；②水資源信息服務(wù)平臺(tái)的建立；③水資源綜合數(shù)據(jù)庫的建立；④水資源決策支持系統(tǒng)的建立；⑤水資源網(wǎng)絡(luò)辦公自動(dòng)化管理系統(tǒng)的建立。系統(tǒng)本身還具有很強(qiáng)的實(shí)用性和拓展性，以滿足不同用戶的需求，適應(yīng)發(fā)展的需要，系統(tǒng)建成后將在全縣范圍內(nèi)運(yùn)行。

2.2系統(tǒng)建設(shè)的原則為保障水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)充分發(fā)揮實(shí)效，在系統(tǒng)應(yīng)用研究建設(shè)應(yīng)用中遵循先進(jìn)性與實(shí)用性、可靠性、可操作性相結(jié)合的原則，同時(shí)遵循“全面規(guī)劃、分步實(shí)施、試點(diǎn)先行、逐步擴(kuò)展”的原則，根據(jù)昌黎縣水資源管理工作的具體現(xiàn)狀，能夠加強(qiáng)昌黎縣水資源管理工作，提高水資源管理的合理性和高效性。

2.3系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)路線

2.3.1方案設(shè)計(jì)：首先需要將昌黎縣境內(nèi)的地下水、水量、水質(zhì)等監(jiān)測點(diǎn)的設(shè)置進(jìn)行合理規(guī)劃并進(jìn)行科學(xué)布設(shè)，通過以太網(wǎng)進(jìn)行在線管控平臺(tái)建設(shè)，依托現(xiàn)代傳感技術(shù)自動(dòng)采集瞬時(shí)流量、累積流量、埋深、水位、水溫以及相關(guān)水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)等，將獲得的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿Y源監(jiān)控中心，同時(shí)可以隨時(shí)通過軟件遠(yuǎn)程召測水資源測控器各種測量數(shù)據(jù)、開關(guān)量的狀態(tài)和歷史記錄，為水資源管理和決策提供依據(jù)。

2.3.2監(jiān)測站網(wǎng)布設(shè)：根據(jù)重點(diǎn)取用水戶和區(qū)域水資源的分布特點(diǎn)，進(jìn)行監(jiān)控站點(diǎn)的選擇和布設(shè)，本著布局合理、投資最小、效益最高的原則選擇各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)。水量監(jiān)控優(yōu)先選取用水量較大的用水戶，地下水位監(jiān)測點(diǎn)重點(diǎn)選取地下水集中開采區(qū)、超采區(qū)和沿海海水倒灌區(qū)，在監(jiān)測站點(diǎn)布設(shè)的過程中，需要根據(jù)地下水類型和水文地質(zhì)單元的分區(qū)情況，選擇適合監(jiān)測層位的取水井作為觀測井點(diǎn)，以保證監(jiān)測資料的代表性和可比性，逐步健全完善昌黎縣水資源監(jiān)控體系。

2.3.3水資源的實(shí)時(shí)監(jiān)測。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，利用數(shù)字液位傳感器、自動(dòng)監(jiān)測儀、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳處理器等現(xiàn)代高科技設(shè)備，能夠通過遙測和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對監(jiān)測信息進(jìn)行采集監(jiān)測。

2.3.4對各類水資源信息進(jìn)行存儲(chǔ)。在系統(tǒng)內(nèi)部建立水資源綜合信息數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)字、圖片等豐富的形式對昌黎縣區(qū)域內(nèi)所有的水資源監(jiān)測系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、管理，能夠確保數(shù)據(jù)的安全、可靠和一致性。

2.3.5實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。根據(jù)系統(tǒng)獲取的各種監(jiān)測資源，及時(shí)對昌黎縣水資源進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，對不同行業(yè)的用水情況進(jìn)行科學(xué)分析，對企業(yè)的用戶量以及節(jié)水工作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對地下水位變化、水資源的開發(fā)程度和利用情況等工作任務(wù)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。

2.3.6實(shí)施決策和管理。根據(jù)該系統(tǒng)提供的水資源實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)以及預(yù)報(bào)結(jié)果，制定出具體的水資源管理方案，為有關(guān)部門行使水資源管理功能提供科學(xué)的依據(jù)，為水資源開發(fā)和保護(hù)工作提供依據(jù)。

3水資源遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的效益分析

水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)的應(yīng)用，將有效地規(guī)范企業(yè)用水行為，提高用水計(jì)量的準(zhǔn)確性、科學(xué)性，充分落實(shí)水資源有償使用制度，促進(jìn)水資源費(fèi)的足額征收，預(yù)計(jì)水資源費(fèi)征收數(shù)額將提高3到4倍；通過價(jià)格杠桿作用，促使企業(yè)節(jié)約用水，水的重復(fù)利用率由40%提高到70%；地下水位實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)，全面、及時(shí)地掌握昌黎縣地下水動(dòng)態(tài)變化情況，為保護(hù)地下水環(huán)境提供科學(xué)有效的依據(jù)。水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)的建設(shè)還可與防洪、水情、旱情、墑情等信息平臺(tái)共享，建立更加完善的現(xiàn)代化水務(wù)管理系統(tǒng)。

4結(jié)語

文中分析了當(dāng)前昌黎縣水資源管理工作中存在的問題。為了滿足昌黎縣經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，針對昌黎縣水資源的特點(diǎn)，具體設(shè)計(jì)了昌黎縣水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人工智能技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)水資源數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、信息數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、信息處理數(shù)字化等目標(biāo)，能夠?yàn)樗Y源管理工作決策提供支持。該系統(tǒng)能夠促進(jìn)昌黎縣水資源管理工作的自動(dòng)化和數(shù)字化，提高了水資源管理工作的工作水平和工作效率。

參考文獻(xiàn)

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作者：王麗芹 龍海森 燕鳳 朱敏 單位：河北省昌黎縣水務(wù)局