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景電網信工程建設中超聲波流量計技術的具體應用

景電網信工程建設中超聲波流量計技術的具體應用

時間:2020-09-24 17:45:20

 摘要: 立足於景電網信工程建設的發展,分析了網信工程中新技術的應用。其主要有灌區通信專用網( PTN) 技術、軟交換技術、視頻會( 商) 議技術、雲平臺數據技術、泵站計算機監控技術、大型壓力管道超聲波流量計量技術、明渠一體式非接觸流量計量技術。在網信工程中應用新技術可有效提升信息化工程運行水平,具有重要作用。cGR壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
1 網信工程中應用新技術的作用
網信工程升級改造建設中,新技術的應用可以有效提升信息化工程運行水平,在保證信息化設備、系統安全高效運行的同時,保障水利工程安全管理和應急響應能力,爲相關業務安全、可靠、高效運行提供科技支撐。 
 
2 網信工程中新技術的應用
2. 1 灌區通信專用網( PTN) 技術
全面建成投入運行的灌區通信傳輸採用增強型PTN 傳輸網技術,內核 IP 化及開放、標準的網絡構架,實現了多業務高效承載。傳輸網採用華爲先進成熟的增強型 PTN 分組傳送技術———OSN580 設備組網,GE接口,傳輸設備共 25 個站點,分別組成環 1、環 2 和環3,帶寬分別爲 10 G、20 G、10 G。每個站點布放 1 端 OSN 580 組網。技術應用後,使得局內廣域網具備強大的網絡安全性、低複雜度和低成本,消除了景電多年以來網絡建設的多樣性。網絡具有故障自愈的能力,非常大限度地支持系統的正常運行,實現了萬兆交換,千兆到桌面,全網 IP 化的高速通信,爲調度信息業務提供了通信基礎支撐。
 
 2. 2 軟交換技術
在新建中心機房,爲行政電話和調度電話系統分別配置 1 套綜合網管系統,實現對全網軟交換機、媒體網關、接入網關、網絡設備、IP 話機、服務器、存儲等設備的拓撲、配置、性能、安全、故障等完善的管理功能。語音通信系統相應採用行政電話與調度業務電話物理分離的設計思路,行政電話和調度電話分別建設,調度電話建設在生產網上,行政電話建設在非生產網上,兩個網絡物理隔離互不相通,通過 E1 中繼實現兩個系統電話互通,同時,通過權限控制調度電話是否可以撥打局外號碼。與以往相比,實現了原有語音通信、改造生產調度可視電話的 IP 化和多業務的融合與創新,實現多種終端、多種應用在同一個平臺上。分別佈設的行政電話和調度電話系統,保證了調度電話系統的運行時的安全可靠。 
 
2. 3 視頻會( 商) 議技術
視頻會議系統共建設 45 個高清會場,全部採用1 080 P接入,在調度樓視頻會議控制中心機房配置MCU 1 臺、會議管理平臺 1 套,在 45 個基層單位會場建設 45 端高清視頻會議終端,實現工作交流、應急指揮、業務培訓等需求,保證視頻會議系統全天 24 h 運 行。支持通過管理平臺召集會議、支持主叫呼集入會,大大降低了人員集中產生的交通費用,節約了運營成本。 
 
2. 4 雲平臺數據技術
新建業務基於 X86 架構技術進行開發,實現物理資源、虛擬資源的池化管理,按需動態使用。實現 IT資源即時申請,快速提供。雲平臺具備良好的可靠性,所有軟、硬件冗餘部署。對業務系統虛擬機提供良好的可靠性保障,支持虛擬機 HA 功能,減少故障情況下業務系統的中斷時間,並快速自動恢復業務系統。雲平臺具備統一的維護管理系統,實現了對物理資源、虛擬資源的統一管理,簡化管理流程,提升管理效率,降低維護管理開支。 
 
2. 5 泵站計算機監控技術
科技信息處於 2013 2015 年經過技術論證方案設計,通過招標和建設了景電二期中心調度監控系統( 含一期泵站) ,包括景電工程所有泵站遠程計算機監控調度中心繫統軟硬件建設。二期總幹一至十三泵站現地計算機監控軟硬件建設,其具有實時性、安全性、可靠性、開放性、可擴展性與兼容性。具有完善的監測、控制、保護、通信、存儲、統計分析功能,具有泵站現地監控和調度中心遠程監控功能。採用分層、分佈、分散式結構,可實現遠程調度中心監控層、泵站監控層和泵站現地測控層三級監控。採用雙以太網通信方式。二期總幹一至十三泵站計算機監控系統採用北京中水科水電科技開發有限公司成熟的 H9000 V4. 0 系統技術,在此基礎上,針對景電工程特殊需求進行二次開發。新監控技術進一步完善和優化了數據採集與處理、圖形界面、報警處理、人機聯繫、報表管理、歷史數據管理等功能,以滿足大型、特大型水利工程對控制系統性能及功能的要求。 
 
2. 6 大型壓力管道超聲波流量計量技術
通過與公司合作進行科研攻關,現場實踐經驗總結,研發設計超聲波流量計,推廣應用於灌區。採用低頻率,並更換聲導材料可以有效提高聲源的聲強質量,大幅度減少聲衰減造成影響,滿足了大口徑測量的聲源強度要求,改變了大口徑計量當中聲源不穩定、不能穩定長期使用的問題。在大口徑管道超聲波流量計安裝方式的行程選擇上,突破了以往大口徑單聲程安裝的限制,減少了安裝難度和安裝測量誤差,也更方便於檢修等環節的操作,同時通過行程的延長取得更有效精準的信號源數據。試驗證明,技術改進方案可以有效地保障超聲波流量計在黃河水大口徑管道使用的信號偵測能力,能夠檢測並長期工作; 通過信號採樣頻率及處理能力的提高減少測量誤差,極大提高超聲波流量計整體可實現的測量精度等級,使超聲波測流技術能夠滿足大型引黃灌區的檢測需求。 
 
2. 7 明渠一體式非接觸流量計量技術
爲適應景電灌區灌溉時間短、灌溉間隔長的特點,在景電一期灌區建設一體式非接觸流量計,設備集成了超聲波水位傳感器、RTU、GPRS 通信模塊、供電系統、圓筒形防水密封外殼等設備爲一體,功能齊全、結構簡單。降低了成本,簡化了安裝、維護,降低了使用難度,減少了產品運行成本。停水期設備自動進入睡眠模式,放水時開啓自動喚醒功能; 設備在低功耗狀態下的實時通信響應能力,依靠低功耗檢波模塊,實現了現場 30 m 範圍內無線通信及設參; 實現了數據定時和應答式上報,方便接入第三方軟件平臺,解決了超聲波傳感器受溫溼度影響的技術難題,設計了溫度補償模型和智能算法,有效解決了溫溼度對測量精度的幹擾問題。此外,攻克了風速對水面波動的影響,智能儀表中設計了數據過濾和智能算法功能,確保了測得的水位數據逼近真值。通過技術攻關使得一體化超聲波水位計測量精度達到≤0. 2% FS,在灌區支鬥渠一米量程範圍內測量誤差僅爲 1 ~ 2 mm。精準的水位測量配
以智能水量計算模型和智能算法,實現了渠道水量測量的自動化。設計了特殊材料配方和加工工藝,注塑成型了防盜測井蓋,測井蓋具有質量輕、韌性好、強度大、耐高溫、耐老化、抗腐蝕、防水、防火、防凍、不易破壞等好特性能。設計了專用防盜鎖和專用鑰匙,鎖孔密閉,防蟲、放破壞,安全性好。該技術已取得專利,有效解決了量水設備野外防護、防盜問題。 
 
3 結語
景電網信工程技術人員不斷創新與發展新技術,充分利用先進的信息化監測、傳輸、智能系統做好水資源的配置工作,提高了水資源的保障程度,通過市場調節手段,實現了水資源的高效利用,保障了生態環境用水。
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