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国家水资源监控能力建设项目严格产品“入围门槛”

2012-10-25田灵燕

中国水利 2012年7期
关键词:水位计测定仪水资源

文/本刊记者 田灵燕

2011年中央1号文件提出实行最严格的水资源管理制度,把严格水资源管理作为加快转变经济发展方式的战略举措,并明确要求“加强水量水质监测能力建设,为强化监督考核提供技术支撑”。针对我国水资源管理投入和计量监控设施严重不足等现状,2011年4月,水利部商财政部启动了《国家水资源监控能力建设项目实施方案(2012—2014年)》的编制工作。当前,以实施方案为依据的项目建设已经全面展开。

这是一项庞大的系统工程,项目层次和结构复杂,信息采集点众多,数据量巨大,要实现业务协同和信息共享,统一规范和标准尤为重要,这也是项目实施方案中确定的一项重要内容。对于监测、计量产品生产供应商及软件开发商等相关企业来说,国家水资源监控能力建设项目也是一个巨大的市场。即将完善的标准和规范不仅是项目顺利实施和运行的重要基础,也是为参与项目建设的企业设置的一道“入围门槛”。

3年基本建成三大监控体系、三级信息平台

实施方案明确,国家水资源监控能力建设项目(2012—2014年)(以下简称项目)的建设目标是自2012年起,用3年左右时间,基本建立与用水总量控制、用水效率控制和水功能区限制纳污相适应的监控体系,基本建立国家水资源管理系统框架,初步形成与实行最严格水资源管理制度相适应的水资源监控能力,逐步增强支撑水资源定量管理和“三条红线”监督考核的能力。

三大监控体系包括国控取用水监控体系、水功能区监控体系、省界断面监控体系。一是通过加强在线或动态监测,提高对重要用水大户用水、重要水功能区重要城市水源地水质、主要省界控制断面水量水质状况的掌握,包括在重要取用水户、重要饮用水水源地和具备条件的重要省界断面设立水量在线自动监测站,提高水资源监测的时效性和准确性。二是通过加强七大流域的中心、分中心及流域相关省(自治区)实验室及基础设施建设、实验室及现场仪器设备的更新与完善,改善各级水质监测中心的实验条件和环境,提高实验室对各项水质指标的分析能力和工作效率;配置适当数量的移动巡测车,增强巡测和动态应急能力,提高水资源监测工作的时效和水平,弥补现有驻测监测能力的不足,使流域(流域机构管辖片区)水质监测的整体实力有所提高。

三级信息平台建设内容包括中央、流域、省级水资源管理三级信息平台,初步形成集信息汇集与应用支撑为一体的三级平台互联互通、信息共享、流程协同的国家水资源监控管理技术体系。项目实施将使全国70%以上的许可取用水量、80%的重要水功能区、85%的大江大河重要省界断面得到有效监测,有利于强化最严格水资源管理制度监督考核,有利于提升水资源管理调控和应急处置能力。

项目总预算约18.83亿元(其中中央财政约占64.9%,地方预算约占35.1%),按照3年基本建成、5年基本完善的原则安排进度。

监测站点配置明确,产品设备需求巨大

方案编制过程中,经过对7个流域、31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团国控监测点的类型、设备型号、所需数量,水环境监测中心实验室的新增设备型号、数量,监控管理信息平台的机房设备、商业软件和应用软件开发等建设内容需求进行反复核实,最终对各地水资源监控能力建设需求及相关配置标准进行了明确。

1.取用水国控监测点建设

取用水国控监测点建设包括地表水流量自动监测站,管道流量自动监测站,地表水、地下水水位自动监测站建设。项目确定的标准配置包括遥测终端机、传感器、通信设备、供电设备、避雷设备和安装辅材等。所配备的设备应该是市场上成熟可靠的产品,用于水资源监测的设备应该具有国家质量监督局颁发的产品生产许可证和指定认证机构颁发的使用许可证,计量设备还应该通过计量认证。

2.水功能区监控体系建设

水功能区水质监测采用巡测和在线监测相结合的方式。列入全国重要饮用水水源地名录涉及的重要江河湖泊水功能二级区采用水质在线监测方式,即配备水质在线监测设备;其他所有水功能区原则上都采用巡测方式,通过加强负责水功能区监测任务的省水环境监测中心、省水环境监测分中心的巡测、取样及实验室分析能力,提高水功能区水质监测覆盖率。

水功能区国控监测点建设标准配置包括水量自动监测设备、水位自动监测设备、新增站点标识和采样通道建设,实验室水质设备、水质自动监测设备等。所配备的设备应该是市场上成熟可靠的产品,应该具有国家质量监督局颁发的产品生产许可证,计量设备应是通过计量认证的产品。

3.国控省界断面监测建设

省界断面监测指标包括水量和水质两类,监测站点分为驻测站(指有人值守站)、自动监测站(指有人看管无人值守站)和巡测断面(指水质监测断面、定时取样实验室化验方式)。

省界断面国控监测点建设标准配置包括水量自动监测设备、水位自动监测设备、水质断面整治、水质监测中心或分中心采样分析化验设备、水质自动监测设备等。所配备的设备应该是市场上成熟可靠的产品,应该具有国家质量监督局颁发的产品生产许可证,计量设备应是通过计量认证的产品。

4.水资源监控管理信息平台建设

按照水利信息化建设“统一技术标准、统一运行环境、统一安全保障、统一数据中心和统一门户”的原则,水资源监控管理平台所有信息基础设施,包括采集监控、通信网络、数据存贮、计算、安全和机房等软硬件设施,都必须按资源共享的原则建设和应用,不做重复建设。按照这一要求,水资源监控管理信息平台各级节点建设在充分利用水利部、各流域机构及各省级机构现有信息化基础设施的基础上,补充购置和开发为满足水资源监控管理需要的软硬件设施和业务应用系统等。

产品应用及认证将有统一标准和规范

据介绍,目前可用于项目或可供参考的已有水利行业标准规范主要有55个,国家及其他行业相关标准主要有79项。在这些标准规范中尽管已包含水文、水资源、水利信息监控等众多相关内容,但由于项目涉及的信息和业务量十分庞大,许多信息和业务还没有相应的标准规范可循,而且国家水资源监控能力的建设和管理也需要有系统的标准规范支撑。因此,亟需在已有的相关标准规范基础上,根据项目建设运行的需要,建立更为完整的项目标准规范体系。

在水资源管理系统中,水资源数据采集控制终端设备应用非常普遍。水资源数据采集控制终端一般被安装在水源井远程测控终端、泵站远程测控终端、远程抄表终端等成套设备上,支持数据远程通信,具有数据采集、控制等多项功能。虽然该类产品已经被广泛应用,但是在国家或行业层面还没有制定相应的标准。各生产厂家均按自己的企业标准进行生产,主要参考了水文仪器产品标准《水文自动测报设备遥测终端机》(SL/T 180—1996)。该标准并不能充分反映水资源数据采集控制终端的特性,再加上发布实施较早,不能适应终端机设备快速发展带来的变化。因此,非常有必要针对水资源数据采集控制终端设备编制一个独立的产品标准,以满足国家水资源监控能力建设的需要。即将新建的《国家水资源监控能力建设项目水资源数据采集控制终端》标准将充分考虑水资源数据采集控制终端的特点,以满足水资源管理数据采集和遥测监控的需求。标准主要技术内容将包括终端设备功能要求、性能要求、试验方法、检验规则等。

当前水资源监控终端的研制厂家众多,产品质量参差不齐,缺乏统一的管理和认证,带来的问题已经在目前的水资源管理中显现。因此,需要制定“水资源监控终端认证技术规范”,进一步加强水资源管理系统监控终端设备产品认证,规范水资源监控终端设备的产品质量。该规范将对水资源监控终端的基本技术要求、试验项目、试验条件、试验方法等进行规定,其中包括产品的功能要求、性能要求,电气安全要求及防雷、抗干扰、抗电源波动等特性要求,并依据上述要求给出明确的检测方法以及判定规则。只有认证合格的监控终端方能在国家水资源监控能力建设中应用推广,以确保国家水资源监控能力建设的工程质量。

此外,“水资源监控终端产品认证实施规则”“国家水资源监控能力建设项目监测站设备安装调试规范”“国家水资源监控能力建设项目通信及计算机网络技术条件”“国家水资源监控能力建设项目软件平台业务功能规范”等一系列标准规范即将制定。

实行最严格水资源管理制度作为一项战略决策,意义非凡。要切实为“三条红线”的划定和实施提供技术支撑,保障项目建设质量和运行安全是关键。

为了加强项目管理,实施方案提出成立各级项目建设办公室,项目的建设质量由各级项目建设办公室分级负责。项目的设计、施工、监理,以及设备、材料供应等单位应按照国家有关规定和合同负责所承担工作的质量,并实行质量终身责任制。对于关键设备选型、通用软件选择等重要决策,由水利部项目办组织与供应商集中议价谈判。日前,国家水资源监控能力建设办公室已正式成立。

项目建设目标和任务已经明确,市场的大门也已经打开,作为相关企业,应该从切实加强自身技术实力出发,努力提供符合相关标准和规范的产品设备和技术服务,积极参与项目建设中。

信息平台系统结构

将中央、流域、省(自治区、直辖市)的建设内容全部归为国家水资源监控管理中央、流域、省(自治区、直辖市)三级信息平台建设,并采用统一设计、分级部署的建设方式,对其中共有的建设内容(即三级通用软件)将在中央信息平台建设中进行统一集中开发,分别在中央(水利部)、流域和省(自治区、直辖市)进行分级部署,并通过个性化定制来满足流域、省(自治区、直辖市)的个性化需求。

在部署时,可以将水资源管理信息平台的各层建设内容划分为硬件设备、支撑软件和应用系统三类。

国家水资源监控管理能力建设应遵循的主要标准

《中华人民共和国行政区划代码》GB 2260—2002

《地表水环境质量标准》GB 3838—2002

《国民经济行业分类与代码》GB/T 4754—1994

《计算机软件产品开发文件编制指南》GB 8567—1988

《污水综合排放标准》GB 8978—1996

《计算机软件需求说明编制指南》GB 9385—1988

《国土基础信息数据分类与代码》GB/T 13923—1992

《地下水环境质量标准》GB/T 14848—1993

《取水许可技术考核与管理通则》GB/T 17367—1998

《水资源公报编制规程》GB/T 23598—2009

《水文基本术语和符号标准》GB/T 50095—1998

《水利水电量和单位》SL 2.1~3—1998

《水利水电工程技术术语标准》SL 26—1992

《水文自动测报系统技术规范》SL 61—2003

《地表水资源质量标准》SL63—1994

《水文自动测报系统设备基本技术条件》SL/T 102—1995

《水文数据固态存贮收集系统通用技术条件》SL/T 149—1995

《地下水监测规范》SL 183—2005

《水质采样技术规程》SL 187—1996

《水利系统政务信息编码规则与代码(一)》SL/T 200—1997

《节水灌溉技术规范》SL 207—1998

《水利工程基础信息代码编制规定》SL 213—1998

《水环境监测规范》SL 219—1998

《水资源评价导则》SL/T 238—1999

《水位计通用技术条件》SL/T 243—1999

《中国河流名称代码》SL 249—1999

《中国水库名称代码》SL 259—2000

《中国湖泊名称代码》SL 261—1998

《中国水闸名称代码》SL 262—2000

《中国蓄滞洪区名称代码》SL 263—2000

《水文基础设施建设及技术装备标准》SL 276—2002

《地下水超采区评价导则》SL 286—2003

《水利系统通信业务导则》SL 292—2004

《水利系统通信运行规程》SL 306—2004

《水利信息网命名及IP地址分配规定》SL 307—2004

《建设项目水资源论证导则(试行)》SL/Z 322—2005

《实时雨水情数据库表结构与标识符标准》SL 323—2005

《基础水文数据库表结构及标识符标准》SL 324—2005

《水质数据库表结构与标识符标准》SL 325—2005

《水利信息系统可行性研究报告编制规定(试行)》SL/Z 331—2005

《水利信息系统初步设计报告编制规定(试行)》SL/Z332—2005

《水利信息系统项目建议书编制规定》SL/Z 346—2006

《水资源实时监控系统建设技术导则》SL/Z 34—2006

《水资源水量监测技术导则》SL 365—2007

《水资源监控管理系统数据库表结构及标识符标准》SL 380—2007

《水文数据GIS分类编码标准》SL 385—2007

《水资源监控设备基本技术条件》SL 426—2008

《水资源监控管理系统数据传输规约》SL 427—2008

《水资源管理信息代码编制规定》SL 457—2009

《水利信息共用数据元》SL 475—2010

《城市供水水质标准》CJ/T 206—2005等

三大监控体系主要设备配置

河道(明渠)流量自动监测站设备配置

侧视式声学多普勒流速剖面仪(也可选用超声波时差法流速仪)

测流辅助设备(含安装支架、电缆)

遥测终端(RTU、含软件)

DTU通信模块

电源箱(含蓄电池、隔离变压器、防雷模块、充电器)

水工建筑物流量自动监测站设备配置

遥测终端(RTU、含软件)

闸位计(每孔闸门一套)

水位计(闸前、闸后水位)

DTU通信模块

电源箱(含蓄电池、隔离变压器、防雷模块、充电器)

管道流量自动监测站主要设备配置

流量计(根据情况选用电子远传水表、电磁流量计或超声波流量计)

遥测终端

DTU通信设备

蓄电池

充电控制器

太阳能电板(采用太阳能供电)

电源箱,采用交流电供电(含防雷设备)

安装辅材

水位自动监测站主要设备配置

遥测终端RTU

DTU无线通信设备

蓄电池

太阳能电板

充电控制器

避雷器(电源和设备)

水位计(根据情况选用浮子式水位计、压力式水位计、雷达水位计和超声波水位计)

地表水流量自动监测站主要设备配置

超声波多普勒流速仪

测流辅助设备

遥测终端机

通信设备

供电设备

避雷设备

管道流量自动监测站主要设备配置

遥测终端机

流量计(根据情况可选电子远传水表、电磁流量计或超声波流量计)

通信设备

避雷设备

供电设备

安装辅材

水位自动监测站主要设备配置

遥测终端机

水位计(根据情况可选浮子水位计、压力水位计、超声波水位计和雷达水位计)

通信设备

供电设备

避雷设备

安装辅材

水功能区国控河道型驻测站标准配置

水质自动监测

采样设施

水样处理系统

常规五参数监测系统

COD自动测定仪

氨氮自动测定仪

数据通信传输系统

供电、供水及附属设施

水功能区国控湖库型驻测站标准配置

水位自动监测

遥测终端机

水位计(可选用浮子式、压力式、雷达式和超声波式水位计)

通信设备

供电设备

避雷设备(电源和设备)

安装辅材

水质自动监测

采样设施

水样处理系统

常规参数监测系统

COD自动测定仪

氨氮自动测定仪

总磷自动测定仪

总氮自动测定仪

叶绿素a传感器

数据通信传输系统

供电、供水及附属设施

水功能区监测省水环境监测中心实验室能力建设配置

移动实验室

采(送)样车

便携式多参数监测仪

水质等比例采样器

气相—色谱质谱仪

等离子发射光谱仪

气相色谱仪

液相色谱仪

离子色谱仪

原子吸收分光仪

紫外可见分光光度仪

分光光度仪

COD测定仪

BOD测定仪

原子荧光分光光度仪

测汞仪

总有机碳测定仪

总α、β测定仪

生物显微镜

普通显微镜

微波消解仪

红外测油仪

高速冷冻离心机

电子天平

冷藏柜

自动电位滴定仪

生物毒性分析仪

叶绿素测定仪

高纯水制备系统

水功能区监测省水环境监测分中心实验室能力建设配置

采(送)样车

便携式多参数监测仪

水质等比例采样器

气相色谱仪*

离子色谱仪*

BOD测定仪

高速冷冻离心机

红外测油仪

叶绿素测定仪*

原子吸收分光仪*

紫外可见分光光度仪

分光光度仪

原子荧光分光光度仪*

COD测定仪

测汞仪

普通显微镜

微波消解仪*

自动电位滴定仪

电子天平

冷藏柜

注:*表示该设备为选择性配备,与流域机构共建的分中心或有重要饮用水水源地(地表水)监测任务的分中心可按需求配置,其他分中心实验室暂不配置。

国控省界断面水位自动监测站标准配置

水量自动监测

侧视式多普勒流速剖面仪(也可选用超声波时差法流速仪)

测流辅助设备(含安装支架、电缆)

遥测终端机

通信设备

供电设备(含蓄电池、隔离变压器、防雷模块、充电器)

避雷设备

水位自动监测

遥测终端机

水位计(根据情况选用浮子式水位计、压力式水位计、雷达水位计和超声波水位计)

通信设备

供电设备

避雷设备(电源和设备)

安装辅材

国控省界断面水质巡测站监测断面标准配置

水量自动监测

侧视式声学多普勒流速剖面仪(H-ADCP)(也可选用超声波时差法流速仪)

测流辅助设备(含安装支架、电缆)

遥测终端机

通信设备

供电设备(含蓄电池、隔离变压器、防雷模块、充电器)

避雷设备

水位自动监测

遥测终端机

水位计(根据情况选用浮子式水位计、压力式水位计、雷达水位计和超声波水位计)

通信设备

供电设备

避雷设备(电源和设备)

安装辅材

水质巡测断面

监测点标志碑

采样断面整治

全球卫星定位仪

COD快速测定仪

便携式多参数监测仪

便携式快速水质检验系列

摄像机

数码照相机

便携式计算机及无线网络设备

国控省界断面驻测站标准配置

水量自动监测

侧视式声学多普勒流速剖面仪(H-ADCP)(也可选用超声波时差法流速仪)

测流辅助设备(含安装支架、电缆)

水位自动监测

水位计(根据情况选用浮子式水位计、压力式水位计、雷达水位计和超声波水位计)

安装辅材

水质自动监测

采样设施

水样处理系统

常规参数监测系统

COD自动测定仪

氨氮自动测定仪

总磷自动测定仪

总氮自动测定仪

数据通信传输系统

供电、供水及附属设施

省界断面监测流域水环境监测中心实验室能力建设配置

移动实验室

采(送)样车

便携式多参数监测仪

水质等比例采样器

气相—色谱质谱仪

等离子发射光谱仪

气相色谱仪

液相色谱仪

离子色谱仪

原子吸收分光仪

紫外可见分光光度仪

分光光度仪

COD测定仪

BOD测定仪

原子荧光分光光度仪

测汞仪

总有机碳测定仪

总α、β测定仪

生物显微镜

普通显微镜

微波消解仪

红外测油仪

高速冷冻离心机

电子天平

冷藏柜

自动电位滴定仪

生物毒性分析仪

叶绿素测定仪

高纯水制备系统

流动注射分析仪

省界断面监测流域水环境监测分中心实验室能力建设配置

移动实验室

采(送)样车

便携式多参数监测仪

水质等比例采样器

气相—色谱质谱仪

等离子发射光谱仪

气相色谱仪

液相色谱仪

离子色谱仪

原子吸收分光仪

紫外可见分光光度仪

分光光度仪

COD测定仪

BOD测定仪

原子荧光分光光度仪

测汞仪

总有机碳测定仪

总α、β测定仪

生物显微镜

普通显微镜

微波消解仪

红外测油仪

高速冷冻离心机

电子天平

冷藏柜

自动电位滴定仪

生物毒性分析仪

叶绿素测定仪

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