黄河险工、控导工程工情、险情信息采集和实时监测系统研制.pdfVIP

黄河险工、控导工程工情、险情信息采集和实时监测系统研制

摘要：随着科技治黄工作的不断深入，特别是“数字黄河”工程规划的全面实施和“数字防汛”、“数字工管”

建设步伐的加快，建设清晰直观、及时准确、先进实用、安全可靠的数字化工情、险情信息采集和实时监测系统

显的尤为紧迫和必要，这也是传统水利向现代水利转变的必然要求。通过该系统的开发建设，实现防洪工程工情、

险情信息自动采集、图像实时监测、险情及时发现、数据正确分析和资料迅速上报，为防汛调度指挥提供及时、

准确的科学决策依据，提高防洪工程科学化管理水平，真正做到防汛抢险的有的放矢和抢早、抢小，变被动防洪

为主动防洪，从而最大限度地降低黄河下游滩区的洪水损失及防洪工程出险几率和破坏程度，为确保黄河岁岁安

澜，奠定坚实的基础。

关键词：黄河防洪工程信息采集实时监测系统研制

1系统开发背景

目前，黄河下游共有各类险工207处，坝、垛和护岸6265道，工程长394km；控导护滩工程

204处，坝垛3793道，工程长346km；滚河防护工程94处，防护坝301道。这些工程的修建，在

控制河道游荡摆动范围、稳定河势，避免下游堤防冲决，保护广大滩区人民生命财产安全方面发

挥了巨大的作用。但由于黄河含沙量大，河势游荡多变，横河、斜河时有发生，对险工控导工程

安全造成较大威胁，极易发生根石走失、坦石下蛰等险情。特别是新修坝岸，由于根基较浅，受

大溜顶冲较易发生猛墩猛蛰等大险，一旦出险抢护不及时，就会存在跑坝危险。

长期以来，为实现对坝岸险情早发现、抢小、抢早和防患于未然之目的，黄河下游险情工情

信息采集大多依靠工程管理人员顶风冒雨，常年不间断对靠河工程河势、工情、水情、险情等进

行徒步巡查、观测获取，不但劳动强度较大，而且在发生大洪水或较大险情时，往往因一线管理

人员不能很准确地描述河势和工情、险情，且缺乏可视化的工情、险情信息采集和实时监测，加

之传输上报不及时，都将可能影响对防洪形势的正确分析和客观判断，贻误战机，从而给防汛会

商、抢险指挥决策带来困难。

进入二十一世纪后，随着计算机技术、通信网络技术、微电子技术、视频信息数字化技术和

计算机辅助设计技术的日新月异，使建立适应防洪抢险指挥决策需要的险情、工情信息采集和实

时监测管理系统成为可能。特别是随着科技治黄工作的不断深入和“数字黄河”工程规划的全面

实施，以及“数字防汛”和“数字工管”建设步伐的加快，亟待建设清晰直观、及时准确、方便

快捷的工情、险情信息采集和实时监测系统，作为抗洪抢险调度指挥决策的重要科学依据，这也

是传统水利向现代水利转变的必然要求。

2系统设计要求

“黄河险工、控导工程工情、险情信息采集和实时监测系统”设计应符合“信息技术标准化、

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信息采集自动化、信息传输网络化、信息管理集成化、业务智能化、政务电子化”的总体要求，

立足于黄河无线宽带通信网络系统，实现汛期各级防汛指挥中心实时监测、监视河势变化、大河

水位，防洪工程靠溜、出险、抢险及一线防守兵力部署、坝面防汛物资储备，以及巡坝查险等动

态信息。在遇大洪水控导工程撤手后，各级防指仍能通过系统监视洪水运行及工程靠河遇险情况，

为抗洪抢险和指挥调度提供可视化的第一手资料。作为一个覆盖全河的多层次，分布式测控系统，

按照“统一监控，分级管理”的原则，分为黄委、省局、市局、县局、防洪工程五级管理层次，

实现工情险情信息的远程自动化实时采集、分析、处理和上报，同时提高险工、控导工程管理的

现代化水平。

系统建设以工情、险情信息采集和传输系统、防洪工程安全监测、监视系统为基础，综合数

据库为纽带，为抗洪抢险和防汛指挥调度提供信息支持和技术保障。在基本构成上，包括信息采

集系统、运行监测系统、通信传输系统、计算机网络系统、综合数据库系统、调度运行系统和决

策支持系统等7个子系统。

3系统开发建设原则

“黄河险工、控导工程工情、险情信息采集和实时监测系统”是“数字防汛”和“数字工管”

的重要组成部分，因此系统设计应遵循如下原则：

（1）标准化原则：严格依据有关技术标准、技术规程进行规范化和标准化设计，做到数据的

接口定义和传输格式标准化。

（2）安全性和可靠性原则：建设该系统的目的是实时监测防洪工程的工情和险情，为防洪工

程管理和防汛指挥提供准确的实时监测数据。因此，在系统设计中应充分考虑到可能出现的各种

情况，并采取相应的技术保障措施，保证系统