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2003年江苏淮河防汛 科学抗洪水利信息化唱主角(2003.09.28)

排行榜 收藏 打印 发给朋友 举报 来源: 淮委信息中心 发布者:cjk3d
热度175票 浏览23次 时间:2010年5月04日 10:23
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2003年汛期,江苏洪泽湖及淮河下游地区发生了1954以来特大洪涝,“科学抗洪”、“科学调度”成为这次防洪救灾的主旋律。水利信息化作为“科学抗洪”的“主角”,她的“盖头儿”已被轻轻揭起,从幕后走到了前台。水利新闻4j#ph[:vka

0ReeAbm}0一、通信网络系统为防汛抗洪提供技术支撑水利新闻 fFS5zqc];GE

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稳定、可靠、高速的通信网络系统是实现水情信息及时传输、防汛方案科学调度的基础和保障。防汛会商系统、防汛决策支持系统、水情传输系统等应用系统构建于其上。

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水利通信网络系统的建设始于河南“75.8”大水,经过近30年的建设,江苏的水利通信网络系统已初具规模,按省、市、县三级网络架构,实现省、市、县水利部门网络的互连互通。

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1)骨干网 通过电信光纤,建立了省水利厅至省政府间的光纤传输通信干线;通过亚洲2号同步卫星,建立了省水利厅至水利部(国家防总)间的卫星TES画音通信和PES数据通信网络;通过微波电路,建立了省水利厅至淮河水利委员会间的微波传输通信干线;通过租用电信光纤,建立了省水利厅至各市水利局和各工程管理单位间的2M光纤传输通信干线。骨干网络支持数据、话音、图像、视频等多种业务信息的传输,为防汛决策支持系统、防汛会商等各种水利应用系统提供平台。  

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2)地区网 13市水利局通过电信光纤与市水文局、县(市)水利局相连;通过一点多址数字微波,建立了省水利厅至大运河沿线各地方基层水利部门和工程管理业务主管部门间的区域性防汛调度通信网络,作为电信光纤有线通信(租用)的必要补充,以满足防汛应急通信等需要。水利新闻i ^9pQy|YI9H3]

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3)部门网 部门网是各单位内部的局域网。省水利厅、13个市水利局、9个厅属管理处、部分厅直单位及部分县水利局均建立了各自的局域网。这些部门网通过通信传输骨干连接成江苏水利广域网,初步实现了各级水利部门间的互连互通。水利新闻2R3g1mD}t/PH

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今年汛期,在抗击江苏淮河流域特大洪涝的斗争中,上述骨干网、地区网、部门网的安全稳定运行,保证了水情、雨情、工情、气象等各种防汛信息的及时传输,为防汛指挥机构科学调度、科学决策提供了技术支撑。

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4v2c)O2G&cu$L"F0事实上,无论是水文报汛、防汛抢险,还是水环境监测、水资源调度都离不开现代化的通信网络系统。从这次淮河抗洪的实践,我们进一步认识到,必须对通信网络系统进行科学合理地建设和管理。首先,通信网络系统必须安全可靠。这是满足水利通信网络建设的首要原则和要求,要确保数据的完整性和准确性,系统应有冗余备份、容错功能、完善的网络管理和全面的灾难恢复能力。尤其是应确保汛期恶劣条件下网络系统畅通和高度可靠;其次,要制定科学、合理的信息流程并预测信息流量,这是通信网络系统设计的基本依据和前提。采用的网络技术、网络设备及信道,应适应汛期信息流量集中且量大的特点,满足在规定的较短时间内迅速、准确完成各防汛信息和多媒体信息的收集、处理和传输工作。第三、系统必须实用先进,在经济合理的前提,尽可能采用当今先进实用的网络技术和网络设备,建成的网络具有良好性能,不仅能满足近期内计算机数据通信需要,还要能适应多媒体通信的需求,在保证数据处理、传输准确快速的同时充分利用现有的资源和设备。第四、系统应具有开放性、扩充性和灵活性。要采用国际上流行、成熟、完善、被广泛认可的工业标准,按开放式系统的要求组建网络,使系统具有较好的连接和组网能力,易于扩展和调整,所配置的设备性能具备支持多种通信媒体、多种物理接口、多种网络协议及多种操作系统的灵活性。水利新闻 n qxX}

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二、水情自动测报系统为调度决策提供参考依据

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国家及省级水文报汛站水位(流量)的变化是防汛指挥部门关注的焦点。淮河汛情紧张期间,各报汛站每一小时即发送一次水位信息, 将最新最快的水位变化情况自动传至上级有关部门,为调度决策提供了重要的参考依据。

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遥测报汛 近年来,江苏在太湖地区、苏北大运河地区、沿海地区和沂沭泗地区已建有15个水情分中心、159个遥测站,遥测报汛综合应用传感器、无线通信、计算机网络等技术,实现水情信息自动采集、传输、处理、入库。可实现如下功能:1) 各分中心正确接收一次所属全部遥测站的所有水文参数的时间不超过5分钟,完成一次全部遥测站数据采集并传输至各级防汛指挥部门的时间不超过20分钟。2)数据采集采用召测和超限自报两种方式。省厅可随时召测或定时巡测各遥测站的水情信息,巡测的时间间隔为0.5、1、2、3、6、12、24小时,可通过SCADA软件任意设置。当水位变幅大于5厘米、雨量变幅大于10厘米时进行超限自报。今年淮河洪水期间,水情遥测系统大大减轻了水文一线测报人员的工作强度,提高了水情传输的时效性和准确率。

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语音报汛 测站报汛工具是程控电话,测站用电话拨通水情分中心电话后,音频编码数传会语音提示测站输入报文。测站利用电话上的12个键,按照“报文输入规定”将测站水情信息键入,同时音频编码数传会将接收到的报文在屏幕上显示。输入完毕后,音频编码数传会将接收到的报文用语音复述一遍,供测站确认。确认正确后计算机自动挂机等待下一份报文进入。这项技术除了能向水情分中心数传报文外,测站还能通过电话向水情分中心查询其他测站的水情信息。

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“江苏水文01号”监测船 这艘检测船安装了声学流速剖面仪等设备,缓缓驶过河道,河流流量立刻就读出来了,比传统的人工测量方法快上数十倍。今年淮河大水期间,“江苏水文01号”监测船在首次启用的行洪通道入海水道二河新闸断面承担入海水道泄洪和二河枢纽运行情况的监测任务,每隔2小时测一次淮河入海水道的流量,为淮河入海水道科学调度涵闸、安全排放洪水及时准确地提供了数据。 水利新闻Du mw%W

|N^6Ce0n0总之,水文自动测报系统实现了水雨情信息采集、处理、传输的自动化,使得水雨情信息从一线水文报汛站到各级防汛指挥部门,只需耗时1小时左右,比91年抗洪时缩短了近5个小时。为这次淮河“科学抗洪”发挥了关键作用。水利新闻 dShs7dwu4d

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江苏的水文自动测报系统经过近一二十年的建设,各报汛站已全面实现语音自动报汛,大部分报汛站实现了遥测报汛,从今年淮河防汛的实践来看,水文自动测报系统应具有以下共同特点:第一,可靠性。水情自动测报系统最大的特点是工作条件越恶劣,越要求其发挥作用,因此,系统的安全、可靠运行是设计的首要原则。电源、信号入出口均有保护措施,并与主控电路隔离。具有看门狗及数据掉电保护功能。核心设备、网络主干等主要环节采用容错技术,以减少系统单点故障点,增强系统可靠性。第二,准确性。在水文自动测报系统中,各监测点数据的实时、准确的采集,并且可以准确地发布控制指令无疑是系统的核心,这就要求系统硬件要具有高可靠性的数据采集、控制能力并有可靠的通讯方式,系统软件必须可以及时准确的对数据进行分析处理。第三、实用性。对于水文自动测报系统,系统不仅仅要提供准确可靠的监控数据,对操作人员来说,操作简单直观、易学易用、符合使用者的业务习惯也是系统最重要的属性。第四、易维护性。具有设备使用情况监控和故障提示功能,能提供给操作人员故障诊断信息和维护提示,并能实现就地或远程联机程序调试。

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三、防汛指挥系统为科学指挥提供辅助手段

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:zk w'Op-P0防汛指挥系统通过江苏水利广域网连接省、市、县三级防指,保证决策指挥中心信息畅通、及时,决策科学、有效。具有实时汛情、汛情监测、气象云图接收、防汛调度、洪涝灾情统计分析、防汛物资管理、滞蓄洪区管理等10多项功能模块。成为决策者对全省防洪抢险统一指挥和调度的不可或缺的辅助手段。

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实时汛情和汛情监测 信息源来自水文部门的水情库和遥测库。系统采用B/S方式,创建交互式的Web站点,实现对水情数据库和遥测数据库的访问。具有实时水情查询、历史水情查询、水位过程线、流量过程线等功能并提供历史最高水位、警戒水位、历史最大流量等水文特征值。

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K7]aUQ.L Lds0气象信息 包括卫星云图接收、卫星云图动画播放、天气形势、天气预报、24小时降雨、台风路径、风暴潮预报等多项气象功能。

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洪水预报 洪水预报根据当前的水雨情,假定上游来水,假定未来降雨量,经过计算或人机对话操作,预测未来一定时段内的水位或流量过程,得出模拟预报结果,为防洪调度、防汛会商服务。水利新闻!P ^$\I^

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防洪调度 防洪调度即调度方案的选择,是防洪决策的核心。防洪调度通过对实时雨、水、工、险、灾情等信息的分析,依据暴雨、洪水预报和防洪工程的实时运用状态条件,结合多年防洪的实践经验,制订防洪工程的调度运用方案。防洪调度关系着能否充分发挥防洪工程体系的整体效益、保证防洪安全、实现防洪减灾的目标。

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R"jGu)U:~x`\2D0洪涝灾情统计分析 其主要任务是:为各种调度方案预测灾情,包括可能的洪泛范围及其内的耕地、房屋、人口、国家和集体资产等;提供人口迁安咨询意见;实际灾情发生后,根据已知淹没区的情况进行损失评估;进行灾情的统计。水利新闻%tM Z+A$c'R%L7w,[8[

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信息服务 本子系统主要是在各类数据库的支持下,以图表、文字、图形、影像、声音等方式为有关防汛部门与人员提供天气形势、实时雨水工情、洪水预报结果、防洪工程的基本资料及其运行状态、河道基本资料、防汛料物和防汛组织、历史背景资料等全面的防汛信息查询服务。水利新闻L5v3t&d p1A

+m2pR*tI Py(oI!O0防汛物资管理 包括省、市、县三级防汛物资的管理。防汛物资管理系统基于 Web平台对防汛物资进行动态管理,根据不同的用户设置相应的权限,直观显示各种防汛物资在地图上的空间位置和数量分布,也可以按多种方式查询统计各级防汛物资储备情况。水利新闻4`MNLk9Fb9A q z

4i8?moC wJD0利用计算机、地理信息系统(GIS)、数据库、数学模型、防洪抢险技术等一系列高新技术建立的防汛指挥系统是一个规模庞大、涉及面广的大型软件工程,要求能把计算机快速准确的计算、有序的逻辑判断能力、高速度大容量的数据存贮能力以及一系列的算法、工具和人工智能、创造性、随机应变能力融为一体。其核心决策支持系统必须通过决策者和计算机系统反复交互才能实现。防汛指挥系统的水雨情预报模型、洪水演进和调度仿真模型、防洪优化调度以及决策过程描述因流域而异,具有明显的地域特殊性,不可能套用其他流域的模型和决策流程。由于防洪决策问题的半结构化特点,如何将专家知识和经验引入防汛指挥系统,以及采用何种方式激活专家的创造性思维,产生有利于正确决策的直觉和灵感,是防汛指挥系统智能化急待解决的问题。水利新闻[._:~ nP.~V

0C| Qk w8TcO)R_0四、防汛会商系统为群体决策提供沟通平台水利新闻`p#ku!J

_De&Hh$?K0防汛会商系统能实现本地会商和异地会商功能。是一个群体决策过程,需要身处不同城市、不同地点的专家及领导根据多种历史和实时的水情、雨情、工情资料,结合各受灾地区的现场信息,对当前防汛形势进行综合分析和商讨。在此基础上,根据预报数据,快速、准确、灵活地组织各种信息,作出调度预案仿真。最后,综合实时和历史资料,及预报和调度仿真结果,制定出合理的调度方案,把灾情减至最小限度。水利新闻QaMp1{;rc d N

)X G2iGk{tv"^l0今年淮河大水期间,省防指多次使用防汛会商系统召开防汛会商会议,迅速传达上级指示精神,研究部署下阶段防汛工作。通过该系统,各会场的图像、重要闸站的水位等画面都能清晰地反映在防汛指挥中心的大屏幕显示屏上,实现了实时监控、现场对话、动态交互、全方位会商,如身临其境。防汛会商和远程监控系统良好的运转,为防汛决策提供了技术支持。副省长、省防指指挥黄莉新在赴各地抗洪抢险前线现场指导工作时,关键时刻也借助防汛会商系统进行异地会商,确保决策及时、科学、高效。(季 平 水信息网)水利新闻?(p6s(R \w

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