基于物联网理念的流域智能调度技术体系刍议.pdf

第4期 水 利 信 息 化 N0．4 2010年10月 WaterResourcesInformatization 0ct．．2010 基于物联网理念的流域智能调度技术体系刍议 蒋云钟，冶运涛，王 浩 (中国水利水电科学研究院 水资源研究所，北京 100038) 摘 要：针对流域调度面临着监测信息不全面、传输效率低下、计算速度远远不能满足实际要求等问题，物联 网技术的出现改变了这一局面，为流域调度发生突破性进展奠定了坚实基础。以此作为出发点，总结分析 了流 域调度的特点和要求，以及现有调度系统存在的问题，并探讨 了物联 网技术与流域调度的联系。以保障防洪、 供水、生态、能源、航运和工程等安全为 目标，提 出了基于物联网技术的流域智能调度技术体系，对流域智能 调度中的智能感知、仿真、诊断、预警、调度、处置、控制、综合指挥平台、数据处理和运维等关键技术进行 了研究。最后在物联 网技术的基础上，结合流域信息化的发展趋势和数字流域的建设，提 出了 “智慧流域”的 概念。 关键词：物联网；智能调度；智慧流域 中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1674—9405(2010)04—0001—05 0 引言 利等方面发挥 了显著作用 2【J。虽然流域水资源调度 研究取得 了一定进展，但是 ，流域水资源调度问题 我国政府始终高度重视解决水资源 问题，水利 涉及因素多，环境复杂，影响范围大，现有的手段 建设蓬勃开展 …。目前，全国已建成各类水库 8．6万 仍然无法解决面临的技术难题和实践问题 。然而， 多座，各类水闸4．4万座 ，各类小型农 田水利工程 最近兴起的物联网技术为此提供了契机。以物联网 2000多万处 ，万亩 以上灌区6400多处，水 电装 技术作为支撑，构建流域智能化调度系统，建立完 机容量达到 1．72亿kW ，水利工程年供水能力达到 备的监测、仿真、诊断与预警、调度与处置和控制 7000多亿m ，基本构成了以防洪、供水、发 电、生 体系，集成建设智能综合指挥平台，提高应对气候 态、航运为 目标的工程控制体系。为了应对水资源 变化的能力，保障 “六大安全 ”，为促进流域调度 短缺、洪水干旱频发并重和生态环境恶化的水资源 向数字化、信 息化 、现代化、 自动化和智能化等 情势，就要充分发挥已有工程的作用，通过调控的 (简称 “五化”)方 向发展奠定了基础，并引领未 手段加以解决。全球气候变化和人类活动的加剧所 来水利信息化发展的潮流。 导致的极端水文气象事件的突发，使中国水资源问 题变得更加复杂，给防洪、供水、生态、能源、航 1 流域调度特点与要求 运和工程等安全 (简称 “六大安全”)带来了重要 影响，对水利工程调控提出了更高要求，迫切需要 1．1 流域调度特点 新的技术手段作为支撑 。 流域调度的特点与发展趋势主要表现为 “五多”。 近年来 ，我 国按照可持续发展治水思路的要 1)多目标：调度 目标向防洪、供水、灌溉、发 求，成功实施 了黄河、黑河、塔里木河、珠江等流 电、养殖、旅游、航运及改善生态环境等方面综合 域为代表的多项流域水量统一调度工作，在维护经 利用的多 目标方向转化，特别强调水资源配置、节 济社会可持续发展、生态修复和保护、发展民生水 约和保护，注重人与 自然的和谐相处。 收稿 日期：2010—09—13