java水利泵站远程监控系统的设计与实现(3)
时间:2018-08-08 15:21 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
尽管为了解决由水利、交通、能源等的大规模建设所引发许多迫切需要解决的水文问题，科技工作者已对相关领域的模型及原理进行了大量分析研究。这为水利检测积累了比较多的资料及经验，为解决这些问题打下了基础，促使水文的长足发展。由美国国家气象局（现名美国海洋大气和管理局）设计的交互式洪水预报系统NWSRFS（Nation Weather Service River Forecast System）对水文洪涝信息预测模型的输入、输出标准化、规范化，已被该国内多河流预报中心日常规划使用。美国陆军工程师兵团开发的SHE（System Hydrologic European）软件包集成了多个常用水文模型，已在水利设计、洪涝预测等领域发挥重要作用[29]。以及目前仍在广泛应用的产汇流理论和水文统计原理与方法，包括霍顿下渗理论、等流时线法、单位线法、马斯京根流量演算法、各种流域水文模型、经验频率公式、输沙率公式等，都在一定程度上解决了水文预报和分析计算问题，为水利工程的设计、施工调度及管理提供了可靠依据。 但由于人类活动的大规模进行以及电子计算机、卫星遥感测绘等高新技术的出现及迅猛发展，又赋予了现代远程水利系统以新的特点及要求：水文预报、预测，既要考虑水量，又要考虑温度等水利周边信息，并需要估计人类活动对水文循环的一系列影响；水文信息釆集、模型计算和优化调度一体化，实现工程管理的水利实时预报综合调度自动化监控系统,充分发挥水利信息预报、预测的社会经济效益。 综上所述，水利信息化建设工作目前仍然面临着严峻的挑战，对水利泵站远程监控系统的相关研究还需继续投入更多精力。 1.2 研究内容 水利泵站系统远程监控技术是一项综合性技术，计算机科学技术及现代通信等技术则是其核心关键技术[43]。水利泵站系统自动化监控技术以传统的水泵监控、控制设备为基础，集合现代通信技术提供的快速、远程、实时通信技术以及计算机技术提供的软硬件控制技术，实现了对泵站的测量、控制、监视等功能[43]。该技术经过十余年的发展，其体系结构经历了从以集中式的工业控制计算机数据采集系统和监控系统，到分布式泵站监控系统[37]。 针对当前国内外的水利发展现状，本毕业设计研究了现有水利泵站的相关技术、SSH框架、Web Service技术、洪水预测模型及防洪优化调度模型、算法。 防洪泄洪作为水利水文监控系统的重要功能需求之一，如何准确地进行洪涝信息的预测预警，实现其智慧化是目前国内外的研究热点。目前较为经典应用较广的洪水预测调度模型主要包括流域水文模型（如新安江模型）、河道演算水文学和水力学模型（如Muskingum Method[46]、动力波演进模型）和据流域特制模型（如陕北模型、河北雨模型）[37,45]。在“新安江模型”中检测站实时监测流域温度、相对湿度、河流径流量等；然后对所采集监测数据进行数据挖掘处理，通过各种拟合方法确定该地区植被覆盖面积、土壤渗透系数、饱和蓄水量等相关水文参数的置信区间；最后在已确立的模型基础上对水文数据（如降水量、水位等）进行演算，修正模型参数[45]。目前来说，国外的河流代表模型有TOPMODEL模型（Topography Based Hydrological Model）和SWAT模型(Soiland Water Assessment Tool）等。 在本毕业设计完成期间本人学习并研究了国内外经典洪涝预测模型及算法。并进行了水利泵站的远程监控系统的自主设计实现。我们希望系统能够根据系统所记录的大量水位、流量、温度等水文信息历史数据，结合实时水利周边信息，经过适当数据挖掘分析，实现对重要监测量的可靠预测，如对洪水到来时间及洪峰可能达到的强度进行预测评估。并对系统监控范围内的硬件设备等资源进行合理优化调度，建立起集信息感知、控制、管理、预测、优化调度于一体的泵站数字化智能化系统体系框架。 (责任编辑：qin) |