南水北调中线干线自动化调度系统总体框架设计

在南水北调中线干线工程及调度运行管理基本情况的基础上,重点研究了南水北调中线干线自动化调度系统总体框架设计思路、系统总体需求,分析了工程调度管理特点及业务流程,阐述了由应用系统、应用支撑平台、基础设施、组织管理、技术保障等5部分组成的系统总体框架。     

南水北调中线决策会商与应急响应系统设计研究

南水北调中线工程供水范围涉及北京、天津、河北、河南4省100多个城市,工程规模大、距离长、沿线建筑物复杂,在运行管理上存在较大难度,因此建立一套完整的决策会商与应急响应体系尤为重要。通过调研及理论研究,结合管理单位相关业务,将工程基本信息展示与查询、信息收集与展示、应急指挥、会商互动等模块有机结合,并结合B/S体系结构,提出南水北调中线工程决策会商与应急响应系统的设计方案,从而为工程运行过程中的应急响应和决策制定提供辅助和支持。     

基于World Wind的移民信息系统设计与应用

为了解决水利移民工程中数据量大、管理难、表现效果不佳以及难以支持决策等问题,设计并开发了基于三维地理信息系统World Wind的移民信息系统。对移民信息系统的体系结构与功能模块进行设计,基于World Wind组件对系统进行开发,实现数字高程模型(DEM)及影像数据的划分、存储、组织与调度,在此基础上对移民信息进行集成与应用。实例表明,该系统具有较好的扩展性和三维效果。     

土壤中氮磷浸出对水库水质影响的模拟实验研究

水库建成蓄水后,库底土壤中氮、磷的浸出会对库水水质会产生一定影响。本文以南水北调中线工程的调蓄水库———瀑河水库为例,在现场调查基础上,使用蒸馏水和模拟水分别进行模拟实验,分析研究了土壤中氮、磷浸出对库水中总氮、总磷浓度的影响。实验结果表明,总氮、总磷的浓度均发生一定程度的变化,且模拟水中的浓度变化小于蒸馏水中的变化;但从整体趋势看,源于土壤的含量较低,对库水水质未产生明显不良影响。     

南水北调中线工程北京段涵洞CAD的研究

系统按照实际要求和过程,实现了涵洞结构设计全过程的CAD,结果经北京市水利设计研究院鉴定正确可靠,将应用于南水北调中线工程北京段的涵洞设计中。     

基于ArcEngine网络模型的水资源优化配置系统开发

把ESRI公司的ArcEngine（ArcGIS Engine）组件库中的网络模型应用到水资源优化配置系统开发过程中。重点介绍了ArcEngine网络模型的体系结构、关键技术、开发步骤。以ArcEngine网络模型在南水北调中线河南受水区水资源优化配置系统开发中的应用为例,对具体功能的实现做出了分析。开发实例表明,ArcEngine网络模型在水资源优化配置系统开发中充分发挥了GIS的空间分析功能,实现了系统中GIS模型和专业模型的耦合。     

地物散射模型与知识库系统中SAR影像数据分析与管理

地物散射模型与知识库系统是一个集典型地物散射模型库、目标后向散射特性数据库、地物的航空航天SAR(Synthetic Aperture Radar)影像库为一体的综合SAR影像信息应用平台。本文在介绍了该系统的研究背景基础上,针对系统中SAR影像数据的管理问题,首先分析了系统中影像数据的特点,并对目前常用的两款利用关系型数据存储和影像数据管理商用软件ArcSDE(Spatial Data Engine)和GeoRaster进行了简要介绍;接着通过对比分析试验表明,采用ArcSDE软件更适合管理本系统的SAR影像数据;最后针对SAR影像数据的特征,从系统结构、存储结构和存储模型3个角度说明ArcSDE10管理SAR影像数据的方式。     

南水北调中线干线自动化调度系统的设计和应用

随着国家用水量的不断加大,我国北方地区的水资源非常短缺,国家实施了南水北调工程来弥补北方水资源短缺。为了提高输水效率,并消除南水北调工程线路长和调水能力有限等弊端,我们需要对沿线的所有节点实施动态调节控制管理。南水北调节点多,若实现人工调度将会很繁琐;因此,南水北调采用自动化调度系统进行动态调节控制管理。     

丹江口水库综合管理信息系统设计

南水北调中线工程涉及到供水计划及管理、视频监视、工程安全监测及管理、水质监测、综合决策会商和信息服务、电子政务等多方面的业务需求,而现有的管理信息系统有效性、实用性不强,对提高工作效率作用不大,有的还存在操作、使用繁琐等问题。为保证整个水源工程能够安全、高效、经济及协调的运作,要统筹规划供水调度各方面的业务需求,采用先进的信息采集、信息处理、自动控制、通信和计算机网络、视频监视、数据库及信息管理等技术、以及现代化的运维管理理念,建设完整、先进的综合管理信息系统,对水源工程进行运维和管理,确保南水北调中线水源工程安全、可靠、长期、稳定、经济运行。     

南水北调工程数据共享现状分析

为了促进南水北调工程数据资源共享,推进数据资源的有效利用,通过座谈、调研、资料收集等手段,对南水北调工程业务信息系统的水量调度和防汛、水生态环境及工程管理等核心业务信息资源进行摸底, 梳理业务、监管及基础数据的需求,分析数据共享的现状。研究结果表明：目前南水北调工程各个调度运行管理系统独立运行,缺乏完整的、共享数据来源及统一的数据标准,且数据的横纵向共享水平有待进一步提高。 在保障网络和数据安全的前提下,进一步提出统一南水北调工程数据标准,建立数据的共享和更新整编机制, 并继续进行深度数据挖掘工作的建议,可为南水北调工程构建智慧水利体系提供决策支撑。     

经济效益与水质提升双视角下南水北调水资源供应链契约协调

南水北调工程是国家水网的重要组成部分,为进一步发挥南水北调工程水资源优化配置能力,确保优质南水供给,推动后续运营管理工作有序开展,助力国家水网建设,结合博弈论与供应链理论,从考虑经济效益和水质提升双目标视角,探讨南水北调水资源供应链协调问题.基于对南水北调水资源供应系统的概化及相关假设,建立水资源供应链的市场需求函数、水质效用函数和水质提升成本函数,分别构建包括集中决策、批发价格契约和收益共享-水质提升成本共担契约下的水资源供应链多目标模型并探讨相应的协调策略.最后通过数值分析对结论进行验证.研究表明,水质效用与经济效益之间存在冲突,批发价格契约无法实现供应链的协调,而收益共享-水质提升成本共担契约可以实现水质效用目标的协调,以及经济目标的帕累托改进.     

数字孪生丹江口工程水质安全“四预”平台研发及应用

丹江口水库的水质安全关系到南水北调中线供水的保障，数字孪生丹江口是国内首个以水利工程水质安全为业务需求之一的数字孪生工程。针对丹江口水库水体水深大、范围大、污染来源分散和类型多，以及丹库与汉库水动力交换复杂、水质呈现分区分层等特点，研发高效高精度水动力水质机理模型、水质在线动态推演技术、水质浓度场三维仿真技术，首次实现水库全域水质浓度场时空演变全过程的在线推演和三维立体仿真展示，通过海量多源异构数据的科学解析、模型集成与多业务有机融合，实现水质在线推演、预警分析、安全态势预演、预案比选决策的水质安全“四预”功能。水质安全“四预”功能已成功应用于丹江口水质安全管理，为中线水源工程供水水质保障管理提供有力支撑。     

基于三维仿真的输（调）水系统实时调控实现平台研究

以南水北调中线工程为例,研制基于三维仿真的输(调)水系统的实时调控实现平台。研究虚拟仿真平台的构建、海量数据的分页调度、碰撞检测、闸门建模等技术,实现场景三维可视化与漫游、二维导航图与三维场景的实时联动、基于三维场景的集成查询与显示、基于水量调度模型的调水方案的分层显示、基于水动力学模型的三维水面动态模拟和流场动态可视化、基于实时调控的闸门可视化动态仿真等功能。该平台可为南水北调中线工程运行管理决策支持系统建设提供技术支撑,并为相似工程提供借鉴。     

Transient flow control for an artificial open channel based on finite difference method

The particular challenges of modeling control systems for the middle route of the south-to-north water transfer project are illustrated.Open channel dynamics are approximated by well-known Saint-Venant nonlinear partial differential equations.For better control purpose,the finite difference method is used to discretize the Saint-Venant equations to form the state space model of channel system.To avoid calculation divergence and improve control stability,balanced model reduction together with poles placement...     

调水控制密码应用研究

随着信息技术的快速发展,网络安全事件呈现快速增长趋势。从调水控制系统应用层安全现状推导出密码应用需求,针对现有泵、闸站调水控制业务安全风险,采用适配多种工控协议的通用密码加固设计,实现调水控制信息加密、完整性校验、身份鉴别安全加固,同时也给出密码应用技术路线和具体实现途径。对整个水利系统安全性提升做出有益探索,并对保障南水北调东线工程的安全、可靠、稳定、高效运行具有重大的现实意义。     

大型调水工程智能运行中心系统设计与应用

为帮助管理者快速掌握大型调水工程整体态势并实现跨机构协同指挥,结合大型调水工程运行管理特点和难点,在分析智能运行中心发展现状及趋势的基础上,以"全域态势感知、智能决策分析、协同联动指挥"为切入点,搭建大型调水工程智能运行中心系统整体架构,剖析系统基础设施、数字大脑及业务应用组成内容.通过全面梳理和分析大型调水工程建设期...     

大型调水项目生产调度系统平台研究与设计

当前,大型调水项目生产调度系统由水量调度、工程管理、信息监测和综合办公等众多业务子系统组成,各子系统间已能实现数据层的信息交换,但在应用交互层面则各自相对独立。在实际的调度生产过程中,调度生产人员岗位角色不同决定了其在系统中所使用的功能与权限也不同。各项生产调度功能分散在不同的子系统中,需要调度生产人员在多个系统间来回切换操作,既繁琐又容易发生误操作,整体上不便于调度生产人员使用。本文以南水北调东线山东段工程生产调度系统开发设计为实例,就大型调水项目生产调度系统的建设展开分析与讨论。梳理了各岗位对应的功能与职责,设计出了适合调水项目生产调度的信息系统,降低了系统对用户的使用门槛,同时也提高了生产效率。     

分布式异构数据库迁移系统的设计与实现

介绍分布式异构数据库的相关概念和特点,基于B/S模式设计分布式异构数据库迁移系统,将JDBC SQL数据类型作为各种异构数据库数据类型的中间模型,实现整体和部分迁移。说明了数据转换规则、数据迁移实现方法、转义处理、大型数据字段处理、迁移过程、断点续传。项目实例表明该系统具有较好的可行性和实用价值。     

长距离引调水工程建设期BIM技术应用研究

针对长距离引调水工程建设期线路长、现场监管难、参与方多、沟通难等问题,以滇中引水工程建设期为例,根据项目特点及管理要求,建立BIM标准体系,创建建设期BIM模型,实现BIM协同,进行施工模拟及可视化交底。应用BIM技术实现电子沙盘及虚拟漫游,并通过BIM模型将建设期数据整合挂接至“智慧滇中引水”建设管理信息系统,融合GIS技术,进行工程建设辅助管理及文明施工监管,从而对安全质量、投资控制、进度管控、施工形象、现场监控等工程建设期核心内容,进行协同监测及管控并实现可视化图表展示,落实工程建设期的标准化和规范化管理,为BIM技术在长距离引调水工程的应用提供参考。