德州市李家岸灌区信息化建设实践

纪义胜，沈吉利，宋 宇

（德州市李家岸灌区管理局，山东 临邑 251500）

为提升灌区管理水平，提高工作效率，德州市李家岸灌区在总结先进灌区信息化建设成功经验的基础上，按照统一规划、分步实施的原则，2010年在地上总干渠5个测水站及局机关建设了水情管理系统和视频监控系统。在此，梳理和总结灌区信息化建设的实践经验，供同行参考。

1 信息化建设概况

李家岸灌区信息系统包括信息采集、通信系统、数据库建设、应用软件几个部分。在各站所建设信息分中心，管理局建设信息中心。

1.1 信息采集

在灌区所属5个站所李家岸、谭屯、崔许、王宝、宫家、牛角店设立了水位采集点，采用非接触式超声波水位计采集总干渠水位，在谭屯、崔许、王宝、宫家、牛角店及局机关设立了6处视频观测点，监视建筑物的运行情况。

1.2 通信系统

分中心上网原来采用ADSL方式,中心采用百兆光缆。由于分中心到中心视频传输存在较大延迟，经协商，现各分中心改为ADSL-VPN。

1.3 数据库建设

参照《全国大型灌区基础数据库建设指南》，在5个管理分中心及信息中心建立了灌区实时水情数据库。为避免停电、病毒等原因对灌区数据库造成损害，确保信息化系统的正常运行，并由专人负责，对数据库信息定时备份，异地存放。

1.4 应用软件

水位、视频信息在分中心处理后供本地查询、管理并传送到管理局信息中心。管理局信息中心设立水情服务器，在各科室计算机上安装应用软件，根据水位信息和总干渠水位流量曲线查询实时流量，用面积包围法计算时段过水量，使终端能够实时仿真演示灌区水情，及时了解总干渠水位、流量、水量等运行情况，并对某些数据进行查询、修改、删除等处理，能够输出和打印报表，为灌区供水调度和安全管理提供及时准确的列表查询和生动形象的地图查询。

视频信息经各站所分中心传送到管理局信息中心，实现管理局与各基层站所的视频联系，监控中心值班人员能够实时、直接地了解和掌握各个被监控现场的实际情况，根据被监控现场发生的情况作出相应的反应和处理，从而实时有效地管理建筑物运行情况及站所值班情况。

2 存在问题及解决措施

2.1 水位采集

系统水位采集采用非接触式超声波水位计，超声波存在方向性强、在介质中的挥发性较大、抗干扰能力差的特点，经过一段时间的使用,发现稳定性达不到要求。后期采用雷达液位计，配备数据采集主机和数据显示终端，现场实时察看水情信息，无实时打印水位数据的功能。

2.2 规范算法

由于超声波水位计水位数据分时间段采集，不一定能整点发送信息，造成报表中整点水位信息不能正常显示。这种情况在报表中一般采用距离整点最近的数据作为整点数据在报表中显示，但在计算全天平均水位时仍采用分时间段数据。

由于停水时，渠道中存在着一定的死水位，而这部分水量不再作为引水量计算，因此，应在每一个测水点计算出死水位作为停水水位，超过这一水位时系统自动启动，小于这一水位时系统停止计数。所有数据采集点都停止计数后应用软件界面上将实时水情系统隐藏起来，只显示视频信息，保证软件界面整洁、美观。

2.3 备用电源

由于夏天雷雨较多，室外设备常遭受雷击，造成了较大损失。2011年在各分中心增加了防雷设备、稳压设备。为预防意外情况给信息中心的数据库造成损害，各信息中心最好采用ups及市电双路供电，在管理局信息中心服务器前加设防火墙，并对服务器采用双机热备份和磁盘阵列技术，多层次增加数据的可靠性。

分中心由于需要带动视频设备，需要电量较大，这次在分中心没有设置备用电源，在几次突发性的停电中，终端应用程序数据显示为零，来电后设备不能正常启动，需要人工干预，造成了重大的数据计算错误。建议在分中心设大功率备用电源。如果不能设大功率备用电源，也需要对系统进行改进，来电后系统能够自动启动，停电时段终端应用程序数据显示异常和能够进行错误追踪，对数据库能够进行手动补录，以保持数据完整性、可靠性。视频软件等到视频服务器正常供电后，软件将自动连接服务器，同时恢复原来的播放及录像状态，而无须人工干预。

2.4 数据一致性

在信息中心及分中心分别建设数据库，分中心数据库用于缓冲数据，信息中心用来查询，目前应用中还存在分中心数据与中心数据不一致的情况。建议对数据的管理放在分中心数据库上，然后再与中心数据库同步。也可以在中心数据库上，分中心数据库不用于数据查询、报表等具体应用。

2.5 视频传输

在ADSL-VPN建设中，出现了个别分中心视频信号传不过来的情况，经分析是两个网段的MTU问题，协调电信部门修改了合适的MTU，但视频传输速度依然不够理想，终端视频画面延迟较大。

从长远看，应建立主干线路及备份线路双保险传输机制，传输文本数据可以采用ADSL-VPN、扩频微波信道、公共GPRS线路之一为主干线，其余选择一种作为备用线路，避免一种传输方式故障影响系统运行,从而保证网络信道的可靠性。视频传输建议采用专用光缆，目前，灌区自己架设光缆成本太大，因此，建议视频信息暂时在管理分中心的几个基层单位管理，随着电信业务的发展，等条件成熟了租用电信部门的光缆传输图像，再向管理局传送。

3 建议

3.1 采集设备

水利信息采集设备大都安装在野外，长期的风吹雨打和日晒,给设备造成较大损害，对设备的稳定性是一项考验。但采集信息对设备的精确程度要求并不高，开发设备要充分考虑这些特点，开发耗电省、安全性高、经得起风吹日晒的产品。

3.2 数据的共建共享

随着灌区信息化水平的提高,今后还将建立灌区基本数据库、超文本数据库、多媒体数据库、工情数据库，并进一步将这些信息和灌区办公系统结合起来。对于可能用到各方面的数据，比如灌区水源—黄河的来水情况、灌区农作物需水情况、灌区降水情况等等，这些信息采集管理系统有的相关单位已经建好，要与相关部门协商，将有关数据共享，没有必要重复建设。

3.3 统一标准，合理建设

李家岸灌区水利信息化建设尚处于起步阶段，各建设单位对采用什么样的设备、软件，建设哪些内容，哪些单位有建设能力了解的不是很多，不同程度地存在着盲目建设、重复建设。建议总结各地信息化建设经验，研究制定指导办法，统一标准，科学指导灌区信息化建设。

一是统一公共软件,包括操作系统、数据库、中间件等。二是统一标准，为保证整个系统的安全、兼容和拓展，各功能模块必须采用统一的技术标准，包括通信标准、网络技术标准、安全标准等。三是统一模块接口，系统中的各个功能模块接口要统一、规范，以便系统的扩展和升级。

3.4 专业管理

信息化包括建设期和运行期，建设时期可聘请专业队伍，但运行管理中必须培养自己的专业人才，并且保障必要的维护经费，建议成立专门的管理机构来指导和维护信息化系统，发挥信息化建设系统应有的经济社会效益。