景電網(wǎng)信工程建設(shè)中新技術(shù)的具體應(yīng)用

何巨峰

(甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅 景泰 730400)

1 網(wǎng)信工程中應(yīng)用新技術(shù)的作用

網(wǎng)信工程升級(jí)改造建設(shè)中，新技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升信息化工程運(yùn)行水平，在保證信息化設(shè)備、系統(tǒng)安全高效運(yùn)行的同時(shí)，保障水利工程安全管理和應(yīng)急響應(yīng)能力，為相關(guān)業(yè)務(wù)安全、可靠、高效運(yùn)行提供科技支撐。

2 網(wǎng)信工程中新技術(shù)的應(yīng)用

2.1 灌區(qū)通信專用網(wǎng)(PTN)技術(shù)

全面建成投入運(yùn)行的灌區(qū)通信傳輸采用增強(qiáng)型PTN傳輸網(wǎng)技術(shù)，內(nèi)核IP化及開放、標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，實(shí)現(xiàn)了多業(yè)務(wù)高效承載。傳輸網(wǎng)采用華為先進(jìn)成熟的增強(qiáng)型PTN分組傳送技術(shù)——OSN580設(shè)備組網(wǎng)，GE接口，傳輸設(shè)備共25個(gè)站點(diǎn)，分別組成環(huán)1、環(huán)2和環(huán)3，帶寬分別為10 G、20 G、10 G。每個(gè)站點(diǎn)布放1端OSN 580組網(wǎng)。技術(shù)應(yīng)用后，使得局內(nèi)廣域網(wǎng)具備強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)安全性、低復(fù)雜度和低成本，消除了景電多年以來(lái)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的多樣性。網(wǎng)絡(luò)具有故障自愈的能力，最大限度地支持系統(tǒng)的正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了萬(wàn)兆交換，千兆到桌面，全網(wǎng)IP化的高速通信，為調(diào)度信息業(yè)務(wù)提供了通信基礎(chǔ)支撐。

2.2 軟交換技術(shù)

在新建中心機(jī)房，為行政電話和調(diào)度電話系統(tǒng)分別配置1套綜合網(wǎng)管系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)軟交換機(jī)、媒體網(wǎng)關(guān)、接入網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、IP話機(jī)、服務(wù)器、存儲(chǔ)等設(shè)備的拓?fù)洹⑴渲?、性能、安全、故障等完善的管理功能。語(yǔ)音通信系統(tǒng)相應(yīng)采用行政電話與調(diào)度業(yè)務(wù)電話物理分離的設(shè)計(jì)思路，行政電話和調(diào)度電話分別建設(shè)，調(diào)度電話建設(shè)在生產(chǎn)網(wǎng)上，行政電話建設(shè)在非生產(chǎn)網(wǎng)上，兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)物理隔離互不相通，通過(guò)E1中繼實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)電話互通，同時(shí)，通過(guò)權(quán)限控制調(diào)度電話是否可以撥打局外號(hào)碼。與以往相比，實(shí)現(xiàn)了原有語(yǔ)音通信、改造生產(chǎn)調(diào)度可視電話的IP化和多業(yè)務(wù)的融合與創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)多種終端、多種應(yīng)用在同一個(gè)平臺(tái)上。分別布設(shè)的行政電話和調(diào)度電話系統(tǒng)，保證了調(diào)度電話系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)的安全可靠。

2.3 視頻會(huì)(商)議技術(shù)

視頻會(huì)議系統(tǒng)共建設(shè)45個(gè)高清會(huì)場(chǎng)，全部采用1 080 P接入，在調(diào)度樓視頻會(huì)議控制中心機(jī)房配置 MCU 1臺(tái)、會(huì)議管理平臺(tái)1套，在45個(gè)基層單位會(huì)場(chǎng)建設(shè)45端高清視頻會(huì)議終端，實(shí)現(xiàn)工作交流、應(yīng)急指揮、業(yè)務(wù)培訓(xùn)等需求，保證視頻會(huì)議系統(tǒng)全天24 h運(yùn)行。支持通過(guò)管理平臺(tái)召集會(huì)議、支持主叫呼集入會(huì)，大大降低了人員集中產(chǎn)生的交通費(fèi)用，節(jié)約了運(yùn)營(yíng)成本。

2.4 云平臺(tái)數(shù)據(jù)技術(shù)

新建業(yè)務(wù)基于X86 架構(gòu)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，實(shí)現(xiàn)物理資源、虛擬資源的池化管理，按需動(dòng)態(tài)使用。實(shí)現(xiàn)IT資源即時(shí)申請(qǐng)，快速提供。云平臺(tái)具備良好的可靠性，所有軟、硬件冗余部署。對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)虛擬機(jī)提供良好的可靠性保障，支持虛擬機(jī)HA功能，減少故障情況下業(yè)務(wù)系統(tǒng)的中斷時(shí)間，并快速自動(dòng)恢復(fù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。云平臺(tái)具備統(tǒng)一的維護(hù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)物理資源、虛擬資源的統(tǒng)一管理，簡(jiǎn)化管理流程，提升管理效率，降低維護(hù)管理開支。

2.5 泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)

科技信息處于2013---2015年經(jīng)過(guò)技術(shù)論證方案設(shè)計(jì)，通過(guò)招標(biāo)和建設(shè)了景電二期中心調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)(含一期泵站)，包括景電工程所有泵站遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控調(diào)度中心系統(tǒng)軟硬件建設(shè)。二期總干一至十三泵站現(xiàn)地計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟硬件建設(shè)，其具有實(shí)時(shí)性、安全性、可靠性、開放性、可擴(kuò)展性與兼容性。具有完善的監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)、通信、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)分析功能，具有泵站現(xiàn)地監(jiān)控和調(diào)度中心遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。采用分層、分布、分散式結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度中心監(jiān)控層、泵站監(jiān)控層和泵站現(xiàn)地測(cè)控層三級(jí)監(jiān)控。采用雙以太網(wǎng)通信方式。二期總干一至十三泵站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用北京中水科水電科技開發(fā)有限公司成熟的H9000 V4.0系統(tǒng)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)景電工程特殊需求進(jìn)行二次開發(fā)。新監(jiān)控技術(shù)進(jìn)一步完善和優(yōu)化了數(shù)據(jù)采集與處理、圖形界面、報(bào)警處理、人機(jī)聯(lián)系、報(bào)表管理、歷史數(shù)據(jù)管理等功能，以滿足大型、特大型水利工程對(duì)控制系統(tǒng)性能及功能的要求。

2.6 大型壓力管道超聲波流量計(jì)量技術(shù)

通過(guò)與公司合作進(jìn)行科研攻關(guān)，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，研發(fā)設(shè)計(jì)超聲波流量計(jì)，推廣應(yīng)用于灌區(qū)。采用低頻率，并更換聲導(dǎo)材料可以有效提高聲源的聲強(qiáng)質(zhì)量，大幅度減少聲衰減造成影響，滿足了大口徑測(cè)量的聲源強(qiáng)度要求，改變了大口徑計(jì)量當(dāng)中聲源不穩(wěn)定、不能穩(wěn)定長(zhǎng)期使用的問(wèn)題。在大口徑管道超聲波流量計(jì)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(cè)量誤差，也更方便于檢修等環(huán)節(jié)的操作，同時(shí)通過(guò)行程的延長(zhǎng)取得更有效精準(zhǔn)的信號(hào)源數(shù)據(jù)。試驗(yàn)證明，技術(shù)改進(jìn)方案可以有效地保障超聲波流量計(jì)在黃河水大口徑管道使用的信號(hào)偵測(cè)能力，能夠檢測(cè)并長(zhǎng)期工作；通過(guò)信號(hào)采樣頻率及處理能力的提高減少測(cè)量誤差，極大提高超聲波流量計(jì)整體可實(shí)現(xiàn)的測(cè)量精度等級(jí)，使超聲波測(cè)流技術(shù)能夠滿足大型引黃灌區(qū)的檢測(cè)需求。

2.7 明渠一體式非接觸流量計(jì)量技術(shù)

為適應(yīng)景電灌區(qū)灌溉時(shí)間短、灌溉間隔長(zhǎng)的特點(diǎn)，在景電一期灌區(qū)建設(shè)一體式非接觸流量計(jì)，設(shè)備集成了超聲波水位傳感器、RTU、GPRS 通信模塊、供電系統(tǒng)、圓筒形防水密封外殼等設(shè)備為一體，功能齊全、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。降低了成本，簡(jiǎn)化了安裝、維護(hù)，降低了使用難度，減少了產(chǎn)品運(yùn)行成本。停水期設(shè)備自動(dòng)進(jìn)入睡眠模式，放水時(shí)開啟自動(dòng)喚醒功能；設(shè)備在低功耗狀態(tài)下的實(shí)時(shí)通信響應(yīng)能力，依靠低功耗檢波模塊，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)30 m范圍內(nèi)無(wú)線通信及設(shè)參；實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)定時(shí)和應(yīng)答式上報(bào)，方便接入第三方軟件平臺(tái)，解決了超聲波傳感器受溫濕度影響的技術(shù)難題，設(shè)計(jì)了溫度補(bǔ)償模型和智能算法，有效解決了溫濕度對(duì)測(cè)量精度的干擾問(wèn)題。此外，攻克了風(fēng)速對(duì)水面波動(dòng)的影響，智能儀表中設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)過(guò)濾和智能算法功能，確保了測(cè)得的水位數(shù)據(jù)逼近真值。通過(guò)技術(shù)攻關(guān)使得一體化超聲波水位計(jì)測(cè)量精度達(dá)到≤0.2%FS，在灌區(qū)支斗渠一米量程范圍內(nèi)測(cè)量誤差僅為1～2 mm。精準(zhǔn)的水位測(cè)量配以智能水量計(jì)算模型和智能算法，實(shí)現(xiàn)了渠道水量測(cè)量的自動(dòng)化。設(shè)計(jì)了特殊材料配方和加工工藝，注塑成型了防盜測(cè)井蓋，測(cè)井蓋具有質(zhì)量輕、韌性好、強(qiáng)度大、耐高溫、耐老化、抗腐蝕、防水、防火、防凍、不易破壞等獨(dú)特性能。設(shè)計(jì)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(shù)已取得專利，有效解決了量水設(shè)備野外防護(hù)、防盜問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

景電網(wǎng)信工程技術(shù)人員不斷創(chuàng)新與發(fā)展新技術(shù)，充分利用先進(jìn)的信息化監(jiān)測(cè)、傳輸、智能系統(tǒng)做好水資源的配置工作，提高了水資源的保障程度，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)節(jié)手段，實(shí)現(xiàn)了水資源的高效利用，保障了生態(tài)環(huán)境用水。