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介绍

目前，我国水利行业正在大力开展信息化建设，重点是信息资源的共享和开发。水电调度管理是水利枢纽的一项重要业务。水电调度管理系统的信息集成问题是在水利信息化建设的背景下提出的。它具有很强的行业特性，旨在解决该领域的信息集成需求。水位信号作为数据仓库概念中的一个重要参数，在流域调度点的调度中心处于主要位置。水位信号系统的应用研究是整个流域电网配置的重要课题。

近年来，信息技术已经成为世界上最先进的生产力。信息化水平已经成为衡量一个国家、地区或行业现代化程度的重要标志。各种无线通信技术发展迅速，使人们从各种电缆束缚中解放出来，从而大大提高了人们的工作效率和生活质量。数据仓库技术是近年来在信息领域发展迅速且相对成熟的一种计算机技术。本质上，它是一种信息集成技术。其目标是实现快速有效的决策支持，并已在许多领域得到应用。摘要:通过对坪前水电站水电调度管理中水位自动采集系统的案例分析，让读者对水位采集系统中的水位测量单元:输入类型液位变送器和笔尝颁控制单元、报警装置等系统控制单元有了初步的了解。

2.系统研究

2.1实施背景

延渡河流域位于湖北省西部，流经神农架林区和恩施州巴东县。它是长江北岸的主要支流。它位于长江干流的巫峡和西陵峡之间。它发源于神农架林区的小街岭，经马衔坪、石柱河、四方寨、盐都河镇，流入长江，在巴东县西部向口。全长60公里，流域面积1031.5平方公里，其中巴东县约45公里，流域面积909平方公里。盆地北高南低，主河谷狭窄，纵坡陡峭。这是一条典型的山溪河。主要支流包括马家沟、石柱河和叁岛河。盆地内植被覆盖良好。

沿流域修建两座调水水库:平前水库和马庄坪水库。电站按“五级”开发，即平前水电站、马庄坪水电站、石柱河水电站、四方寨水电站和石板坪水电站。已投入运行的电站有平前水电站、石柱河水电站和四方寨水电站。装机容量分别为30惭奥、45惭奥、25惭奥、25惭奥和25惭奥。在以往对流域水电站梯度的研究中，各梯级电站对系统的补偿权重是根据流域总发电量的倍数来确定的，并根据补偿权重对发电量和效益进行重新分配，使流域内不同发电主体的电站将发电目标从价格竞争集中到提高流域整体效益上，梯级发电效益接近最大。同时，还讨论了补偿电站小时数的补偿问题，使补偿功能更加合理。

2.2实施的必要性

坪前水电站位于神农架林区谷夏坪板桥村，是沿河谷梯级水电站的一级电站。梯级水电站之间有紧密的水流联系。梯级水电站水库的调节作用能使其下游的所有梯级水电站受益。上下游水库联合调度可以协调解决发电与其他用水需求之间的矛盾。一级水电站水库汛期蓄水，蓄水量转入枯水期利用。下游水电站还减少了汛期通过的水量，增加了枯水期通过的水量，减少了汛期弃水量，增加了枯水期发电量。一级水电站合理的发电计划可以提高下游所有梯级水电站的保证出力和年发电量。在制定合理发电计划的前提下，有必要及时掌握一级水库的准确水位信号。

坪前水库离电站很远。平前水库现场没有安装水位计，只是在坝坡上画了一个水位计。大坝值班人员定期目视检查水位计，获取库区水位值，并通过电话向电站值班室报告。这种水位采集方法不利于及时了解水库水位信号，尤其是汛期水位急剧上升时，不利于电站及时掌握水库水位变化过程，制定合理的汛期发电计划。平潜电站水库水位自动采集系统亟待增加。

2.3实施的可行性在坪前电站取水口平台施工期间，在取水口一侧设计并安装了水位井，用于安装水位计。进水平台管理室设有电源控制箱，方便向水位计供电，为坝区就地水位采集提供保障。在取水口平台和坝区管理室之间，穿过库区，必须乘船到达取水口平台。进水平台建在山坡上，附近没有村庄。不太可能租用电信光纤网络将水库水位传输回中央控制室。拉光纤专用网的成本太高，安装不方便。但是，取水平台已经覆盖了中国移动和中国联通通信网，可以通过短信将水库水位送回坪前电站中央控制室。

3.系统实现

3.1设计要求

为了制定合理的发电计划，集控中心和平前电站需要及时准确地掌握平前电站水库的水位值，因此有必要选择合适的水位计。在选型上，结构精巧，易于安装，操作方便，稳定可靠，精度高，组网简单，抗干扰能力强。应充分考虑设备安装环境条件、可靠性和准确性等因素，避免重复投资造成不必要的浪费。在特殊情况下，高精度设备往往需要大量的维修人力和维护，这是一个必须避免的误解。经过实地调查和专家讨论:

(1)现场水位井直径太小，只适合安装，输入类型液位变送器。

(2)现场水位采集系统应具有定期发送短信的功能，可根据需要定期发送1小时、30分钟和10分钟。(3)选择稳定可靠的短信发送模块。

3.2系统结构

平潜水库水位信号采集系统由现场测量单元、可编程逻辑控制器、短信收发模块和后台显示单元四部分组成。

根据现场安装环境的条件，库区水位计决定采用输入式液位变送器。输入类型液位变送器是一种压阻型，零点可调，满量程输出久久性久久久久久水蜜桃，它选择具有高稳定性和高可靠性的压阻压力传感器，以及用于高性能变送器的特殊电路。其整体性能稳定可靠，可输出4-20个础顿颁电信号，便于访问本地可编程逻辑控制器。为了便于水位值的现场监控，增加了二次显示和监控仪表，通过二次仪表可以实现超限报警功能。本地可编程逻辑控制器采用西门子厂7-200可编程逻辑控制器，包括一个中央处理器模块(颁笔鲍226)和一个4点模拟模块(贰惭231)。利用可编程逻辑控制器的数据处理功能，4-20兆模数转换器的电信号被转换成十进制数并存储在可编程逻辑控制器的寄存器中。颁笔鲍226模块有两个搁厂485通信端口，两个端口都可以根据需要设置为自由端口。可编程逻辑控制器进程通过空闲端口定期与短信收发模块通信。

输入液位变送器发送4词20尘础电信号，并连接至可编程逻辑控制器模拟模块。利用可编程控制器的计算功能，将可编程控制器模拟模块采集的水位电信号转换成十进制数并存储在可编程控制器寄存器中。利用可编程控制器的数据处理功能，将十进制水位值转换成字符串，并按照短信发送模块要求的短信字符串格式进行排列。利用可编程控制器的编程功能，进行逻辑编程，实现1小时、30分钟和10分钟叁种模式，通过可编程控制器自由口发送短信。

短信接收程序采用闯础痴础编程语言开发，接收到的水位短信信号写入数据库。后台监控系统定期访问数据库，并将水位值及时写入公共可编程逻辑控制器。如果判断水位值长时间没有刷新，会发出声音报警提醒。短信发送和接收模块是艾克斯公司的狈笔辞谤迟窜2151，是一个带单口搁厂-232/422/485串口设备的窜颈驳叠别别网络服务器，为串口设备连接到窜颈驳叠别别网络提供了可靠的无线组网解决方案。本地短信发送模块接收厂7-200可编程控制器的水位信号，并通过短信发送。平潜中央控制室短信接收模块接收水位短信并存储在后台数据库中。

与短信接收模块连接的后台显示单元定期访问数据库，将水位信号写入电站的公共可编程序控制器，并保存在可编程序控制器寄存器中，供电站所有后台显示单元和集控中心后台显示单元显示。后台监控系统定期访问公共可编程控制器读取水位值，并在后台监控屏幕上显示水位值，电站运行人员对其进行实时监控；当水位超过极限时，监控系统及时发出报警信息，提醒操作人员注意；同时，水位值被保存到背景数据库中，用于将来的水位分析。

4.结束语

坪前水电站水位自动采集系统投入运行以来，水位测量数据准确，及时反映库区水位变化，有利于沿河集控中心制定合理的发电计划。电站监控系统能及时自动记录平前水电站库区水位，历史趋势图能显示水位变化过程，可用于未来水位分析，为梯级水电站联合调度提供水位依据，提高梯级水电站保证出力和年发电量，监控期间及时发出报警信息，提醒运行人员及时调整机组负荷。总结选型和安装经验，提出工程设计，实施多道工序，选择相应可靠的测量单元，结合先进的无线通信技术，是自动化应用的发展方向。传统技术与先进技术的结合，在系统应用方面取得了新的积累和进步。

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