徐榮強
安徽省淠史杭灌區(qū)管理總局 安徽六安 237005
淠河總干渠羅管節(jié)制閘是淠河灌區(qū)設(shè)計流量最大的節(jié)制閘,是淠河總干渠的咽喉要道,通過調(diào)節(jié)上下游水位和流量來滿足上游淠東、淠杭、瓦西干渠和下游潛南、瓦東、滁河干渠的引水。該閘設(shè)計流量172.1m3/s,閘下控制灌溉面積409.5萬畝。
羅管節(jié)制閘的信息化系統(tǒng)是采用開放、分層分布式結(jié)構(gòu)。主要由閘門自控系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、滲壓監(jiān)測系統(tǒng)、水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)、水位流量測報系統(tǒng)及局域網(wǎng)系統(tǒng)組成。
閘門自控系統(tǒng)分設(shè)現(xiàn)地測控層、監(jiān)控操作層和管理網(wǎng)絡(luò)層,分別對應(yīng)為啟閉機房、水閘控制中心、省淠史杭總局調(diào)度中心三層分級控制,按照設(shè)定權(quán)限級別,現(xiàn)地測控層最高,監(jiān)控操作層次之,管理網(wǎng)絡(luò)層最低。
分現(xiàn)場攝像和集中顯示控制兩部分?,F(xiàn)場攝像包括羅管閘上下游河道、各閘門點、控制室、啟閉機房、配電房、備用電源房的圖像攝錄。集中顯示控制通過網(wǎng)路存儲NVR進行存儲、管理和顯示,具有錄像回放功能和定向存儲功能。
通過測壓管觀測水閘底板的揚壓力,共監(jiān)測兩個斷面6個點,經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸引至水閘中控室,在計算機上顯示監(jiān)測數(shù)據(jù)。
通過在水閘上游60米處自動抽取水樣,進行常規(guī)參數(shù)如電導(dǎo)率、溶解氧、濁度、氨氮、ph值等參數(shù)的分析化驗,并將分析化驗的數(shù)據(jù)結(jié)果經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳至中控室上位機上存儲及顯示。
實時觀測上下游水位和斷面自動測流,采集獲得的數(shù)據(jù)通過有線傳輸?shù)街锌厥摇?/p>
采用快速以太網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu),現(xiàn)地和主控采用超五類屏蔽網(wǎng)絡(luò)線纜實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)信息可靠傳輸、存儲及檢索。
從羅管閘信息化建設(shè)來看,目前揚壓力、水情觀測采集滿足工程運行的需要,但從調(diào)度角度來看,缺少雨情自動監(jiān)測系統(tǒng),監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)對工程關(guān)鍵部位及運行實現(xiàn)了單獨一處的監(jiān)視控制功能,拓展空間不寬,不能實現(xiàn)監(jiān)控的自動化。
目前灌區(qū)的信息化建設(shè),是以系統(tǒng)內(nèi)的光纖進行覆蓋,成本投入相對較高,主要依靠灌區(qū)基本建設(shè)資金分攤投入,灌區(qū)建設(shè)推進到哪里,光纖架設(shè)就延伸到哪里。另外,已完成的光纖覆蓋隨著現(xiàn)今水利信息建設(shè)內(nèi)容的增加和拓展,光纖容量已不能滿足灌區(qū)水利信息化長足發(fā)展的需要。
建成的信息平臺尚無專業(yè)防火墻及監(jiān)控軟件,在羅管閘信息化使用的過程中,出現(xiàn)過監(jiān)視監(jiān)控視頻錄像不能回放觀看的情況,經(jīng)排查是ip地址更換的時候被惡意篡改,影像無法顯示。
目前初步建設(shè)的數(shù)據(jù)庫包括水情、雨晴、工情、視頻等,缺少水質(zhì)監(jiān)測評價、河流斷面信息、工業(yè)城市取用水信息等,從保證工程運行安全的角度已滿足要求,但從水資源的節(jié)約、利用、監(jiān)測、保護等環(huán)節(jié),灌區(qū)防洪調(diào)度和科學(xué)決策應(yīng)用效果還不顯著。
淠史杭灌區(qū)近年陸續(xù)建設(shè)了多處自動水位信息監(jiān)測點及閘門監(jiān)視監(jiān)控站,這些監(jiān)測站點實時掌握灌區(qū)水情變化,為工程的安全運行提供保障。
信息化的建設(shè)能有效地改善信息采集傳輸條件,增強應(yīng)變能力。系統(tǒng)工程實施后,整個灌區(qū)水情信息實現(xiàn)自動測報,建成調(diào)度中心、分中心站及測控站的信息傳輸網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)灌溉系統(tǒng)運行的自動監(jiān)測、仿真和實時調(diào)度,改變灌區(qū)用水粗放的管理方式,基本實現(xiàn)計劃用水、合理用水。
信息化建設(shè)后,將過去2-3小時收集齊的水情信息,做到實時監(jiān)測。信息化系統(tǒng)也提供了先進的管理模式,通過GIS,遙感手段實時全面了解灌區(qū)各種相關(guān)信息。灌區(qū)管理有技術(shù)上的依據(jù),逐步實現(xiàn)以“計算機管理為主,人工輔助”的新型管理模式,為灌區(qū)精確調(diào)度、快速反應(yīng)、科學(xué)決策提供了現(xiàn)代化手段。
通過供水遙測系統(tǒng)建設(shè),實行計劃用水,實時供水,按方計費的工作體系,減少了收費環(huán)節(jié),降低了供水成本。同時增加了水費計收的透明度,用水戶滿意,提高了水費收取率。
要立足高遠,建設(shè)智慧灌區(qū),保證實現(xiàn)信息化的基本功能,如水雨情的遙測系統(tǒng),土壤墑情的觀測系統(tǒng),涵閘的自動化控制系統(tǒng),關(guān)鍵部位與重要堤段的視頻監(jiān)視系統(tǒng);為全面掌握灌區(qū)工程運行情況、用水狀況和水質(zhì)情況提供實時信息。建設(shè)水質(zhì)、水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境要素的監(jiān)測站點;考慮建設(shè)田間灌溉水層觀測系統(tǒng),為實現(xiàn)灌區(qū)末端計劃用水、科學(xué)調(diào)水配水奠定基礎(chǔ)。以上基礎(chǔ)信息采集系統(tǒng)的建設(shè)是智慧灌區(qū)的先行措施。
重點選擇科技含量高,精準度好,不易被淘汰,可靠性好,建設(shè)實施、檢查運行和管理維修方便的設(shè)備。如在渠道水位遙測采用雷達測水深,比傳統(tǒng)水位井浮子觀測和超聲波觀測更加便于施工檢查維護;在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建立后,重點開發(fā)軟件平臺,將灌區(qū)管理中應(yīng)用較多的水情、工期、雨晴、水質(zhì)、氣象、水資源的調(diào)配等內(nèi)容,整合在同一平臺軟件中,便于灌區(qū)水資源的調(diào)度及相應(yīng)的決策管理。開發(fā)能及時了解灌區(qū)水資源、水環(huán)境、水情動態(tài)的灌區(qū)專屬APP等拓展外延的信息發(fā)布渠道。
灌區(qū)信息化建設(shè)是一個長期發(fā)展、不斷推動完善的系統(tǒng)性工程,不可能一蹴而就,一步到位,要立足長遠,需要以科學(xué)的態(tài)度去面對,避免盲目無方向的實施,要系統(tǒng)的規(guī)劃發(fā)展方向,在規(guī)劃、建設(shè)和管理上可以開展與高?;蚩蒲袡C構(gòu)聯(lián)合試點和合作,進一步提高灌區(qū)信息化建設(shè),促進灌區(qū)調(diào)度管理水平。