水库工程管理系统总体结构设计与实验验证.doc

《水库工程管理系统总体结构设计与实验验证.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水库工程管理系统总体结构设计与实验验证.doc（10页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、水库工程管理系统总体结构设计与实验验证摘要：针对传统管理系统在对水库工程信息进行处理时，其管理效率相对较低，缺乏一套完整管理体系约束水库工程管理工作状态。基于此，提出了基于遥感技术的水库工程管理系统设计。根据系统总体框架，设计以主控板结构为中心的硬件结构，并采用遥感技术研发系统软件功能，实现水库工程管理系统设计。根据实验参数设置实验内容，由实验结果可知，该系统管理效率较高，为水库工程管理白蚁防治提供安全保障。关键词：水库工程; 管理; 系统设计;在水利工程建筑物当中，水库具有拦洪蓄水的作用，在防洪、滞洪和泄洪等方面起到了调节控制的作用。通过蓄积大量的水资源用于发电、供水以及灌溉等，同时，水库还

2、起到调节水流和水生态环境的作用。在水库管理当中，水库信息管理系统负责水库的运行管控，随着现代高科技信息技术的快速发展，传统的水库系统管理模式已经逐步被现代化信息管理模式所取代1。现代化水利信息管理工程的建设，推动了传统水利建设向现代化水利发展的重要转变，通过建设现代化水利信息工程，提高了原有水利工程管理信息的水平，促进了水利信息化建设的发展。水利信息化管理工程建设中的结构设计，主要是以系统的总体结构进行设计，采用先进的监控管理系统、指挥系统和遥控系统，并建立信息数据管理库，收集存储水库的雨水蓄存量信息，通过备水库管理系统进行水量的限制、泄洪的管理措施，实现科学安全的系统管理模式2。工程信息化管

3、理系统设计的重要优势，体现在工程建设期就运用信息化手段进行建设管理，相比一些只能在水利工程的具体业务功能中运用系统管理技术，具有推动系统管理建设的重要意义。在工程管理系统建设的结构设计中，每个水库建设工程都有各自不同标准，因此，在设计具体建设方案时应结合所需建设的要求进行设计，完善设计内容提高管理功能。1 水库工程管理系统总体结构设计水库工程管理系统主要是由三个模块组成的，分别是指挥控制模块、调度主机模块和调度单机模块。工作人员需要通过指挥控制模块控制水库工程建设，利用调度主机实现网络调配管理，参与的工作人员可通过调度单机与总指挥实时交流3。水库工程管理系统总体框架设计如图1所示。图1 系统总

4、体框架设计 由图1可知：指挥控制模块采用51单片机作为主要构件，通过数字交换电路实现系统总体框架基础研发，并利用遥感技术实现水库工程的实时管理，具有结构简单、实时性强的优势4。1.1 硬件模块设计1.1.1 管理监控系统中心硬件配置监控系统中心主要负责水库各个角落的监控，系统中心通过屏幕投影显示监控范围内的情况，工作人员可以及时了解水库的状态，以便采取有效的管理措施。系统还可以进行远程遥控监视，监控系统建立数据库负责收集存储信息数据，数据库与集线器连接到达监控交换机，通过无线终端服务器完成信息的交换，系统设置防火墙防止病毒侵入破坏系统中心5。1.1.2 视频监控主控制板系统指挥控制模板具有较好

5、的硬件编解码功能，把视频编解码设置为MPEG-1/2/4格式，设置输出数字以TV表示。IVA3硬件加速器可以进行全高清视频编码，并能快速解码高质量视频，将解码的高清视频全部输出到显示器之中。采用安卓操作系统内部设置高性能图形引擎，能够把图形快速加载出来。主要控制板采用S5PV210开发板，内核处理器为512 MB，具有容量大的特点。主控板硬件各个结构通过网络总线接口进行连接。1.2 数据库建设数据库的建设在水库系统管理当中起着重要的作用，通过收集、整合、存储水库的信息数据，作为水库信息管理的依据。数据库负责存储实时水库蓄量的信息、汛期高峰降水信息以及系统监控信息，并对水库的工程建设情况和水库其

6、他业务信息资料进行存储，满足水库综合信息数据库服务的要求。水库数据库分为：(1)基础数据库，分析存储即将建设的水库工程或其他工程建设的基本信息；(2)业务数据库，对降雨数量信息和旱涝情况进行存储，制定防治措施并对企业审批、招、投标等信息存储；(3)监测数据库，对监测的数据信息进行存储；(4)其他数据库，对其他空间的有用数据进行存储。1.3 基于遥感技术的软件功能设计遥感技术是通过航空拍摄提供实时的情况，遥感软件在功能设计上利用物理功能，通过软件波谱功能自动识别水库工程管理中各类事物，可以远程感知拍摄区域的状况。遥感技术利用遥感器来感知设定位置，最快速度获取数据资料，具有信息量大、精准度高的特点

7、。水库工程管理系统的遥感功能软件的设计，实现了监控系统的智能化，使监控中的画面质量清晰、准确，遥感技术功能提高了监控效率。水库工程管理系统软件在设计中，通过设计主控软件系统，实现了水库大坝的安全监测、闸门自动控制等系统自动化管理；图像数据服务软件对水库水情自动测报，并进行实时的视频监控，水库工程管理系统软件结构实现了先进的系统信息化管理，提高了水库建设管理的效率。工程管理信息系统功能完善，具备多种传输管理能力，其中包括：(1）对水利信息数据库的各种业务信息进行在线查询或联机检索，并通过数据、文本和图像等形式进行快速传输；（2）系统功能具有安全保障功能，防止网络信息泄漏或丢失；（3）对范围内网络

8、平台的各个系统之间的信息数据资源，进行数据的存储和完善。工程管理信息系统功能的多样性，为水库运行管理提供了先进的科学技术。2 实验验证分析为了验证基于遥感技术的水库工程管理系统设计合理性，进行实验验证分析。2.1 实验参数设置实验参数设置如表1所示。表1 实验参数设置 2.2 实验结果与分析依据上述参数，将传统系统与基于遥感技术设计的系统管理效率进行对比分析，分别设置大雨和高温天气，对比结果如下所示。(1）大雨。在大雨天气下，将两种系统管理效率进行对比分析，结果如图2所示。图2 大雨天气下两种系统管理效率 由图2可知：在大雨天气下，随着实验次数增加，两种系统管理效率逐渐降低。当实验次数为16次

9、时，传统系统和基于遥感技术设计的系统管理效率都达到最低，分别是29%和65%。由此可知，在大雨天气下，基于遥感技术设计的系统比传统系统管理效率要高。(2）高温。在高温天气下，将两种系统管理效率进行对比分析，结果如图3所示。图3 高温天气下两种系统管理效率 由图3可知：在高温天气下，随着温度升高，两种系统管理效率出现较大差别。在32下，基于遥感技术设计的系统管理效率达到最高为93%，而传统系统管理效率也最高为68%；在38下，基于遥感技术设计的系统管理效率为86%，而传统系统管理效率达到最低，为28%。由此可知，在高温天气下，基于遥感技术设计系统比传统系统管理效率要高。综上所述，基于遥感技术的水

10、库工程管理系统设计具有合理性。3 结语现代化信息工程管理系统在水库工程建设管理中起到了重要的作用，先进的遥感技术实现了全方位对水库的管理建设，促进了水利工程的进步与发展。在水库维护管理中，应加大防护手段。针对水库工程管理设计中的监视问题，提出几点建议：（1）在选用监视硬件芯片时，需以硬件结构客户端为主，保证选用的芯片能够实现主流浏览器的实时访问；（2）在Visual Studio 2010开发环境下，保证监视结构能够对水库环境进行实时监测，全面掌握水库环境内情况；（3）水库工程管理监视中心能够为管理系统设计提供监控服务，通过全数字监控模式，采用编码型监视结构，将模拟信号转换为数字信号形式，并利

11、用电脑主机进行控制与管理，通过显示屏显示在监视器上；（4）设计监视功能，能够直接处理用户数字信息，并将采集的视频信号进行模数转换，采用深度学习法，避免外界噪声干扰，通过待检测水库监控所获取的图像，确定偏离程度的图像质量。参考文献1贾金生，王莎，郑璀莹，等.捷克水库大坝、水电工程管理及对我国的启示J.水力发电学报，2018(7):98-105.2皇甫泽华，史亚军，张玉明.大型水库工程建设期管理系统设计与应用J.人民黄河，2019,41(2):115-118.3陈祖煜，杨峰，赵宇飞，等.水利工程建设管理云平台建设与工程应用J.水利水电技术，2017,48(1):1-6.4林鹏飞，游进军，付敏，等.基于引水限制调度线的并联水库系统供水优化算法及应用J.水利水电技术，2018,49(2):8-14.5徐雨妮，付湘.水库群系统发电调度的合作博弈研究J.人民长江，2019,50(6):211-218.10