徐榮強(qiáng)

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(jì)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(jì)流量172.1m3/s，閘下控制灌溉面積409.5萬畝。

1 信息化建設(shè)

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(cè)系統(tǒng)、水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水位流量測(cè)報(bào)系統(tǒng)及局域網(wǎng)系統(tǒng)組成。

1.1 閘門自控系統(tǒng)

閘門自控系統(tǒng)分設(shè)現(xiàn)地測(cè)控層、監(jiān)控操作層和管理網(wǎng)絡(luò)層，分別對(duì)應(yīng)為啟閉機(jī)房、水閘控制中心、省淠史杭總局調(diào)度中心三層分級(jí)控制，按照設(shè)定權(quán)限級(jí)別，現(xiàn)地測(cè)控層最高，監(jiān)控操作層次之，管理網(wǎng)絡(luò)層最低。

1.2 視頻監(jiān)視系統(tǒng)

分現(xiàn)場(chǎng)攝像和集中顯示控制兩部分?，F(xiàn)場(chǎng)攝像包括羅管閘上下游河道、各閘門點(diǎn)、控制室、啟閉機(jī)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(chǔ)NVR進(jìn)行存儲(chǔ)、管理和顯示，具有錄像回放功能和定向存儲(chǔ)功能。

1.3 滲壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

通過測(cè)壓管觀測(cè)水閘底板的揚(yáng)壓力，共監(jiān)測(cè)兩個(gè)斷面6個(gè)點(diǎn)，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳輸引至水閘中控室，在計(jì)算機(jī)上顯示監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

1.4 水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

通過在水閘上游60米處自動(dòng)抽取水樣，進(jìn)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(yàn)，并將分析化驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)果經(jīng)網(wǎng)絡(luò)傳至中控室上位機(jī)上存儲(chǔ)及顯示。

1.5 水位流量測(cè)報(bào)系統(tǒng)

實(shí)時(shí)觀測(cè)上下游水位和斷面自動(dòng)測(cè)流，采集獲得的數(shù)據(jù)通過有線傳輸?shù)街锌厥摇?/p>

1.6 局域網(wǎng)

采用快速以太網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，現(xiàn)地和主控采用超五類屏蔽網(wǎng)絡(luò)線纜實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)信息可靠傳輸、存儲(chǔ)及檢索。

2 應(yīng)用存在的問題

2.1 信息采集與監(jiān)控系統(tǒng)不完善

從羅管閘信息化建設(shè)來看，目前揚(yáng)壓力、水情觀測(cè)采集滿足工程運(yùn)行的需要，但從調(diào)度角度來看，缺少雨情自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，監(jiān)視監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)工程關(guān)鍵部位及運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了單獨(dú)一處的監(jiān)視控制功能，拓展空間不寬，不能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控的自動(dòng)化。

2.2 通訊覆蓋范圍與容量不夠

目前灌區(qū)的信息化建設(shè)，是以系統(tǒng)內(nèi)的光纖進(jìn)行覆蓋，成本投入相對(duì)較高，主要依靠灌區(qū)基本建設(shè)資金分?jǐn)偼度?，灌區(qū)建設(shè)推進(jìn)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(zhǎng)足發(fā)展的需要。

2.3 信息網(wǎng)絡(luò)安全度不高

建成的信息平臺(tái)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(shí)候被惡意篡改，影像無法顯示。

2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)和應(yīng)用效果不明顯

目前初步建設(shè)的數(shù)據(jù)庫(kù)包括水情、雨晴、工情、視頻等，缺少水質(zhì)監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)、河流斷面信息、工業(yè)城市取用水信息等，從保證工程運(yùn)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(cè)、保護(hù)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。

3 提升灌區(qū)水利信息化水平的措施

3.1 提高工程安全保障系數(shù)，增強(qiáng)渠系安全運(yùn)行能力

淠史杭灌區(qū)近年陸續(xù)建設(shè)了多處自動(dòng)水位信息監(jiān)測(cè)點(diǎn)及閘門監(jiān)視監(jiān)控站，這些監(jiān)測(cè)站點(diǎn)實(shí)時(shí)掌握灌區(qū)水情變化，為工程的安全運(yùn)行提供保障。

3.2 提高灌溉效率，促進(jìn)灌區(qū)合理用水

信息化的建設(shè)能有效地改善信息采集傳輸條件，增強(qiáng)應(yīng)變能力。系統(tǒng)工程實(shí)施后，整個(gè)灌區(qū)水情信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)報(bào)，建成調(diào)度中心、分中心站及測(cè)控站的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)灌溉系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、仿真和實(shí)時(shí)調(diào)度，改變灌區(qū)用水粗放的管理方式，基本實(shí)現(xiàn)計(jì)劃用水、合理用水。

3.3 提升管理水平，建立新型管理模式

信息化建設(shè)后，將過去2-3小時(shí)收集齊的水情信息，做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。信息化系統(tǒng)也提供了先進(jìn)的管理模式，通過GIS，遙感手段實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)以“計(jì)算機(jī)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。

3.4 降低供水成本，增加經(jīng)濟(jì)效益

通過供水遙測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，實(shí)行計(jì)劃用水，實(shí)時(shí)供水，按方計(jì)費(fèi)的工作體系，減少了收費(fèi)環(huán)節(jié)，降低了供水成本。同時(shí)增加了水費(fèi)計(jì)收的透明度，用水戶滿意，提高了水費(fèi)收取率。

4 灌區(qū)水利信息化建設(shè)設(shè)想

4.1 規(guī)劃引領(lǐng)，建設(shè)智慧灌區(qū)

要立足高遠(yuǎn)，建設(shè)智慧灌區(qū)，保證實(shí)現(xiàn)信息化的基本功能，如水雨情的遙測(cè)系統(tǒng)，土壤墑情的觀測(cè)系統(tǒng)，涵閘的自動(dòng)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(yùn)行情況、用水狀況和水質(zhì)情況提供實(shí)時(shí)信息。建設(shè)水質(zhì)、水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境要素的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)；考慮建設(shè)田間灌溉水層觀測(cè)系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)灌區(qū)末端計(jì)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。

4.2 采用先進(jìn)監(jiān)測(cè)設(shè)備，整合灌區(qū)信息化系統(tǒng)平臺(tái)，發(fā)揮信息化的決策調(diào)度管理職能

重點(diǎn)選擇科技含量高，精準(zhǔn)度好，不易被淘汰，可靠性好，建設(shè)實(shí)施、檢查運(yùn)行和管理維修方便的設(shè)備。如在渠道水位遙測(cè)采用雷達(dá)測(cè)水深，比傳統(tǒng)水位井浮子觀測(cè)和超聲波觀測(cè)更加便于施工檢查維護(hù)；在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建立后，重點(diǎn)開發(fā)軟件平臺(tái)，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(tái)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(shí)了解灌區(qū)水資源、水環(huán)境、水情動(dòng)態(tài)的灌區(qū)專屬APP等拓展外延的信息發(fā)布渠道。

5 結(jié)語

灌區(qū)信息化建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期發(fā)展、不斷推動(dòng)完善的系統(tǒng)性工程，不可能一蹴而就，一步到位，要立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，需要以科學(xué)的態(tài)度去面對(duì)，避免盲目無方向的實(shí)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校或科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合試點(diǎn)和合作，進(jìn)一步提高灌區(qū)信息化建設(shè)，促進(jìn)灌區(qū)調(diào)度管理水平。