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发布时间: 2022-07-25 20:22:25 来源:bob网页版 作者:bob客户端下载

  近年来,水利部南京水利水文自动化研究所围绕水利现代化和信息化建设,从信息采集处理设备技术和自动化系统集成技术中的关键性的重点、热点、难点问题入手,开展了一系列深入研究,并取得了显著的成效。

  水利部南京水利水文自动化研究所是隶属于水利部的科研机构,专业从事水利水文自动化仪器设备研制生产及其系统工程的综合性应用研究。

  研究所从上世纪40年代仿制国外的水文仪器,到研制旋杯流速仪、悬移质采样器、旋桨流速仪和自记雨量计等产品,发展到今天,已经具有自主开发能力,不断创新,已成为我国水利水文自动化和水文水资源监控调度领域集成技术研究的科研生产基地。该所承担水利自动化领域中具有全局性、方向性、公益性、关键性的重大科研项目,在我国现代水科学发展史上具有特殊重要的地位。

  近年来,研究所围绕水利现代化和信息化建设,从信息采集处理技术到自动化系统集成技术中的关键性的重点、热点、难点问题入手,开展了一系列深入研究,并取得了显著的成效。获得国家专利22项、国家科技进步奖2项、省部级重大科技成果奖20多项。

  传感器是自动化系统的关键,无论是水资源监控、防汛抗旱,还是江河湖库、水利工程、调水工程都离不开水利水文仪器。近年来,研究所研制成功并批量生产的雨量计、水位计、泥沙采样器、大坝监测仪器、水文巡测车、浑水流量计、蒸发器和百叶箱、全自动缆道测流系统等水利水文仪器,扩大了产品系列。无人水文站测报技术的研究也日趋成熟,满足了水文系统在水文要素自动采集方面的需求。特别是由水利部水文局下达的“利用澳大利亚政府贷款建设水文要素采集自动化项目”的实施是对我国水文测验的一次重大技术改造。该项目中,研究所生产推广了雨量、水位传感器6500多套,其中JDZ02(05)-1型雨量传感器,获得了国家专利,1999年经国家气象局试验、考核,被国家气象局推荐用于中小尺度自动气象站。

  目前正在进行高新技术应用于传感器领域的研究,包括泥沙仪器、在线式流量计、振弦式压力水位计、地下水位计、高精度压力水位计、超声波水位计等传感器的开发研究。

  在线测流系统是研究所与美国TRDI公司联合研制的河流、明渠流量测量系统。该系统采用TRDI公司生产的水平超声波多普勒(HADCP)探头采集同一水层多单元的流速数据计算形成断面流量,可实现全天候实时在线KHZ三种类型,分别适用于不同宽度的河流、明渠流量测量。

  国内第一个数字化水文站在天津投入运行。数字化水文站利用先进的数据采集与传输技术将在线测流、水质监测、视频监控、水文数据采集、气象数据采集和计算机网络技术集成在一起的现代化综合信息采集发布系统。

  从国内第一套水文自动测报系统在广东西枝江流域开发成功后,截至目前,全国已建的水文自动测报系统中,研究所占了近40%,其生产规模和技术水平在国内占主导地位。

  在水文自动测报系统以及拓展的防汛预警预报自动化系统中,成功地解决了有线、网络、超短波、短波、卫星等公共信通的通信关键技术。产品还大量推广应用到水质监测系统、节水灌溉自动化等各类系统中。

  “948”项目“浙江省大型水库防汛抗旱优化调度网络系统”首次以省防汛抗旱指挥部为中心,连接全省水利系统20个水库和电力系统6个水电厂的水情自动测报系统。通过卫星通信组网,建立了全省防汛抗旱优化调度网络系统。通过该项技术的推广,研究所又以其综合技术优势,完成了国家防办和各省防办下达的国家防汛指挥系统项目28个水库和7个区域防汛水情信息采集示范区的建设。

  目前研究所正在开展以国家防汛指挥系统建设为中心的水文自动测报系统及关键技术与设备的研究。

  1995年研制成功了“灌区水情自动测报及水闸无线调度自动化系统”,国内首次实现了灌区水闸无线遥控自动化并获得水利部科技进步奖。此后,利用“948”项目,在引进消化吸收的基础上,研究所利用国际先进技术,结合国内大型水闸监控系统的特点,重点研究闸门传感元件性能指标、大型水闸定流量群控技术、远程监控的实现方法,研制开发了具有国际先进水平的大型闸门自动监控系统。该技术和产品在江苏三河闸得到成功应用。

  研究所完成了“948”项目“江苏江都大型泵站机组监控关键技术”后,成果转化首先应用到“苏北地区水资源配置监控调度系统”中。该技术已列入科技部国家科技成果重点推广计划项目。实现了南水北调江都抽水机组、宝应泵站及镇江九曲河等多个大型泵站、机组的自动化实时监控。

  研究所完成的水利部科技重点项目“DG型分布式大坝安全监测自动化系统”,获得了国家科技进步奖。在大坝变形观测仪器中,解决了垂线、引张线位移和差动电阻式仪器的长期精确可靠的测量问题,并获得5项国家专利,使我国大坝监测自动化技术获得突破性进展,达到国际先进水平。该成果不但实现了大坝安全监测自动化,而且较国外同类产品节约投资50%以上,被列为三峡枢纽建筑物安全监测自动化的试点,并在三峡永久船闸自动化监测系统中应用,同时还分别在葛洲坝、三峡、潘家口、十三陵、飞来峡、碧口、李家峡、陈村、鲁布革、察尔森、白石、松子坑等全国100多个系统中运行使用。

  水量、水质同步自动监测技术的研究是研究所在此领域的创新。为便于推广应用和组织实施,采用国外最新型水质仪器,节省了大量的设备和土建投资(一般是取水在线),且对使用环境的要求不是很高,安装也较为方便。同时研制了与其相配套的实时自动监测系统的水量传感器、数据采集终端设备以及远程通讯、计算机软件及网络技术。

  近年来,研制开发成功了“排污口及河道污水总量自动监测系统”“地表水及取水口水量水质自动监测系统”“地下水水量水质自动监测系统”以及“水环境动态(移动)监测系统”等,太湖流域太浦闸水质水量试验系统、江苏省太湖胥口水质水量自动监测系统、海委信息化试点工程响水堡水质水量自动监测系统等,官厅、太湖局望虞河、江苏苏州西塘河及胥口、无锡贡湖水质自动监测站等10多项水质在线自动监测系统的建成并投入运行,标志着我国在该技术领域达到国际先进水平,国产化进程也加快了步伐。

  研究所完成的水利部第一个通过验收的“948”项目“广西灌溉节水增产自动监测系统”是在国内首次综合运用渠系水情测报、田间水位监测、墒情监测、农田气象、农作物生长参数监测及灌溉节水决策支持系统等技术,开发集成了一套适用于我国现代农业的节水增产自动化监测系统,可自动监测灌区渠系水情、雨情、气象及田间水层深度、墒情、作物长势等,实现了灌区用水管理监测自动化、数据定量化、决策科学化,提高了灌区用水管理水平,使灌区管理由经验性走向科学性。

  该项目成功开发出了两种水位传感器,一种用于测量渠道水位,计算渠道流量,另一种用于测量田间水位,防止过分灌溉水量。两种水位传感器成本低、体积小、安装使用方便,适合于在全国水库河流、渠道等进行水位监测,目前均已投入批量生产。特别是通过自主创新,自行研制开发的适用于我国灌区的多参数田间无人自动测报气象站,可监测小范围内田间气象参数,包括田间降雨、田间微水位、风向、风速、气压、湿度、温度、日照、含盐量等参数,并将数据自动发送到中心站,供灌区配水、调水预测参考,长期稳定可靠,非常符合现代农业的发展方向。

  目前,正在开展以节水灌溉为中心的智能节水灌溉控制系统关键技术及设备的研制和灌区水管理信息化技术的研究与推广。主要有渠道管道流量测量传感技术;分布式节水灌溉系统设备;多参数输入、多节点控制的智能数传终端和节水灌溉自动化系统应用软件包。