李林娜

（齊齊哈爾市水資源中心，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

1 齊齊哈爾市水資源基本概況

齊齊哈爾是黑龍江省西部經(jīng)濟、文化、交通中心，也是國家重工業(yè)基地之一，是以機械工業(yè)為主的生產(chǎn)型工業(yè)城市，市區(qū)總人口131.44萬人，城區(qū)總人口104.05萬人，農(nóng)業(yè)人口27.39萬人。農(nóng)作物以小麥、玉米、水稻、大豆為主。齊齊哈爾市多年平均本地水資源總量為42.43億m3，其中地表水資源量為19.77億m3，地下水資源量為32.81億m3，重復量為10.15億m3，地表水與地下水比為0.60。另外，嫩江干流及7條主要支流自外區(qū)流入齊齊哈爾市，多年平均過境水量約為200億m3。

2 水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)的建設

2.1 基本功能

GPRS的意思就是通用分組無線服務技術，是General Packet Radio Service的首字母縮寫。它是一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務，GSM移動電話用戶可用，是第二代移動通訊中的數(shù)據(jù)傳輸技術。通俗說GPRS是上網(wǎng)功能，用于手機上網(wǎng)，GPRS通訊模塊，利用高性能、工業(yè)級無線模塊及嵌入式處理器，通過實時操作系統(tǒng)作為軟件支撐平臺，嵌入TCP/IP協(xié)議，為用戶進行數(shù)據(jù)傳輸，具有速度快、穩(wěn)定性高等優(yōu)點。

GPRS具備的功能：一是通訊功能，能使GPRS和短消息雙向傳輸數(shù)據(jù)；能與多中心進行數(shù)據(jù)通訊。二是采集功能，采集串口設備數(shù)據(jù)，如串口儀表、采集器、PLC等。三是遠程管理功能，支持遠程參數(shù)設置、程序升級。優(yōu)點：一是覆蓋面廣，GPRS能覆蓋全國各省260多個城市，只要是手機能打電話的地方，就能夠通過GPRS無線上網(wǎng)。二是一直在線，將GPRS激活使用后，就會一直在線，相當于無線專線網(wǎng)絡。三是按流量計費，GPRS服務即使一直在線，也不會產(chǎn)生費用，發(fā)生通訊流量的時候才開始進行計價。

2.2 系統(tǒng)結構

水資源遠程實時監(jiān)控系統(tǒng)由自備井計量水表、控制箱、GPRS網(wǎng)絡和監(jiān)控中心設備等組成?？刂葡洌瑢τ嬃繑?shù)據(jù)采集并存儲，通過GPRS網(wǎng)絡，對數(shù)據(jù)進行無線遠程傳輸（如圖1所示）[2]。

2.3 具體實踐

水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)適用于水資源管理部門對地下水、地表水的水量、水位和水質進行監(jiān)測，有助于水資源管理部門掌握本區(qū)域水資源現(xiàn)狀、水資源使用情況、加強水資源費回收力度、實現(xiàn)對水資源正確評價、合理調(diào)度及有效控制的目的（如圖2所示）[1]。

2.3.1 遠程水表的類別

按機電轉換方式不同分為：實時轉換式遠傳水表、直讀式遠傳水表、脈沖式遠傳水表、無源厚膜直讀式遠傳水表，按翼輪構造不同分為：螺翼式遠傳水表、旋翼式遠傳水表，按照計數(shù)機件的浸沒方式不同分為：干式遠傳水表、濕式遠傳水表、液封式遠傳水表。遠程水表：遠程輸出系統(tǒng)和水表共同構成，在水表內(nèi)安裝遠傳輸出裝置或者在其外部配置。如果在外部配置，應該對其進行防護和加封。水表加上遠程輸出裝置后并不改變水表的計量特性。遠傳顯示、IC卡水表以及代碼交換預收費水表均是以遠程水表為基本表，再加上傳輸?shù)娘@示和控制部分。液晶顯示遠程水表：由旋翼式遠程水表和液晶顯示屏兩部分組成。旋翼式儀表安裝位置與普通水表相同，液晶顯示屏則是壁掛式或嵌墻式。不可設置IC卡水表和代碼交換預收費水表，可以設置機械水表或者液晶顯示遠傳水表，機械水表宜設置在管道井，方便集中管理、維護等，如果采用液晶顯示遠傳水表，可以設置在商水管井內(nèi)，有條件宜優(yōu)先設置在管道井內(nèi)，方便集中管理，也可避免用水單位內(nèi)私接偷水的情況發(fā)生，液晶顯示屏可以設置在弱電機房內(nèi)或其他管理用房內(nèi)。

2.3.2 智能水表安裝

1）選擇水表的正確口徑。

2）水平安裝，表面朝上，表殼上箭頭方向與水流方向相同。安裝位置應避免曝曬、水淹、冰凍和污染，方便拆裝、抄表。新裝管道務必把管道內(nèi)的砂石，麻絲等雜物沖洗干凈后再裝水表，以免造成水表故障。

3）水表上下游應安裝閥門，使用時應確保全部打開。

4）水表上下游要安裝必要的直管段或其等效的整流器，要求上游直管段的長度不小于10D，下游直管段的長度不小于5D（D為水表公稱口徑）。對于由彎管或離心泵所引起的渦流現(xiàn)象，必須在直管段前加裝整流器。

5）水表安裝時，應注意水表下游管道出水口高于水表0.5 m以上，以防水表因管道內(nèi)水流不足而引發(fā)計量不正確。

6）該水表防堵塞性能優(yōu)良，但對管道內(nèi)淤留泥沙及雜草反映敏感，在使用過程中應盡量避免。如果管道內(nèi)有淤留泥沙及雜草應及時清理，否則將影響水表正常計量。

3 遠程智能水表的優(yōu)勢

物聯(lián)網(wǎng)卡技術的成熟應用，不僅為人們生活的各個方面提供了極大的便利同時也給人們帶來了新的生活體驗。以下是遠程抄表流量卡所帶來的新的改變。

1）抄表執(zhí)行更方便，數(shù)據(jù)更準確。物聯(lián)網(wǎng)將表具與信息處理緊密聯(lián)合起來，利用傳感、測量等技術，自動采水表數(shù)據(jù)，上傳數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)更精確。

2）智能化管理，提高工作效率。水表內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)卡之后，不僅可以實時查看使用數(shù)據(jù)，而且可以通過物聯(lián)網(wǎng)云平臺對設備進行遠程監(jiān)控和管理，出現(xiàn)問題會自動上報，極大的提高了工作效率。

3）網(wǎng)絡穩(wěn)定，覆蓋范圍廣。采用專用號段和獨立網(wǎng)元,高速穩(wěn)定。同時運用物聯(lián)卡管理平臺提供多種套餐選擇，價格實惠，能夠有效降低管理部門的運營成本。

無線遠程監(jiān)控水表是用于計量流經(jīng)管道水的體積總量的儀表，除具有普通水表的功能外，同時還具有無線通訊功能，和無線采集設備組成無線抄表網(wǎng)絡，實現(xiàn)遠程抄表。水表內(nèi)集成有微功率多通道嵌入式無線數(shù)傳模塊，可通過空間的無線信道實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。無線遠程監(jiān)控水表能夠和無線采集器、路由器、集中器、抄表軟件組成無線遠傳抄表系統(tǒng)，從而實現(xiàn)水表遠程控制開關閥、遠程抄表、欠費提醒等功能。此種抄表方式與其他一些有線方式相比最為節(jié)約成本、操作簡單、占用空間小、維護方便。無線遠程監(jiān)控水表計量并存儲用戶的用水量，檢測水表電池狀態(tài)、儀表運行狀態(tài)等信息，每天定時向上級設備發(fā)送用水量等數(shù)據(jù)，通過管理軟件可以抄收水表累計水量、電池電壓、工作狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

4 水資源監(jiān)控系統(tǒng)建設

齊齊哈爾市在遠程控制智能水表安裝啟用基礎上，形成市級監(jiān)控中心，同時和省控監(jiān)測點國控監(jiān)測信息共享。水資源管理系統(tǒng)進一步將計劃用水指標的下達考核等業(yè)務納入進來。隨著取水許可電子證照及取水口專項整治平臺的建立，水資源監(jiān)控系統(tǒng)深化融合，為水資源管理工作提供更加高效便捷的有力支撐。重點做好以下工作：一是強化水資源監(jiān)測體系建設。水行政主管部門根據(jù)事權劃分，按照分級負責、分步推進原則，加快水資源監(jiān)測設施建設。強化取水單位和個人計量主體責任，對未安裝計量設施、計量設施不合格或者運行不正常的，利用專項行動，限期責令整改。二是做好國家水資源監(jiān)控能力建設項目實施。水行政主管部門要保質保量完成項目建設，并確定設備設施持續(xù)良好運行。關鍵是做好設備的維護運行，一定要確保非農(nóng)取用水站點正常運行率、數(shù)據(jù)上報率、完整率、及時率達到規(guī)定要求。

5 水資源監(jiān)控系統(tǒng)的拓展

水利水務智能體，作為水利行業(yè)智能升級的參考架構，以云為基礎，AI為核心，通過云網(wǎng)邊端協(xié)同，構建立體感知、全域協(xié)同、精確判斷和持續(xù)進化的、開放的智能系統(tǒng)，架構包括四層：智能交互、智能聯(lián)接、智能中樞及智慧應用，幫助水利水務行業(yè)管好水、用好水?？梢詮南聨讉€模塊展開以及智慧水務綜合運行指揮中心，包括綜合水務運行態(tài)勢感知、智能決策分析、聯(lián)動指揮在內(nèi)的水務管理全景一張圖。綜合運行指揮中心（IOC），融合業(yè)務邊界、打通業(yè)務流程，構建水利運行監(jiān)測、智能分析決策、平戰(zhàn)結合指揮3個中心，利用水聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、視頻AI、GIS+BIM、華為云及融合通信等技術，構建可視化智慧化平臺，實現(xiàn)水利水務的綜合態(tài)勢感知、決策分析及聯(lián)動指揮等全局掌控能力。

6 結語

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、云計算、融合通信等新一代信息技術的蓬勃發(fā)展，水利水務行業(yè)正逐步邁向數(shù)字化、智慧化，為經(jīng)濟社會高質量發(fā)展提供堅實的水利支撐和保障，打好堅實基礎的，不斷向更高更空層次的水資源管理邁進，全面實現(xiàn)智慧水務。