潘庄灌区基层信息化改造与实施成效

边　建，边克明，关　彬（德州市潘庄灌区管理局，山东 德州 251200）

潘庄灌区基层信息化改造与实施成效

边建，边克明，关彬
（德州市潘庄灌区管理局，山东 德州 251200）

【摘要】潘庄灌区基层水利信息化改造自2009年开始，通过5年的建设，先后投资600多万元，完成了“一个平台”、“四大系统”。即搭建了一个大的网络信息平台，在此信息平台上承载着水位传输、视频监控、远程闸控和自动化测流4大系统，实现了对总干渠运行数据的及时获取，总干渠输水和带冰运行的安全保证率得到极大提升，为科学决策引黄调水，合理配置水资源提供了科技支撑，创造了有利的条件。

【关键词】潘庄灌区；基层信息化；流量测量；水位监测

潘庄灌区地处德州市西部，属国家大型灌区，总面积5867km2，耕地39.2万hm2，设计灌溉面积33.33万hm2，有效灌溉面积26.47万hm2，旱涝保收面积18万hm2，涉及齐河、禹城、平原、夏津、武城、德城、陵县、宁津8个县（市、区），灌区总人口302万，其中农业人口232万。潘庄总干渠自德州市齐河县黄河潘庄闸起，纵贯齐河、禹城和平原3县（市），总长91.3km。总干渠上建有各种建筑物173座，其中包括4座渡槽、7座穿涵、1座拦沙堰、9座节制闸、57座桥梁、13座干渠进水闸及82座支干渠进水闸。潘庄灌区管理单位为德州市潘庄管理局，办公地点设在禹城市。总干渠上各重要的节制闸或放水口处设置潘庄、赵庄、务头、台楼、武庄、辛章、崔庄、尚庙共8个直属管理局的基层管理所。

1　　灌区信息化建设现状

潘庄灌区始建于20世纪70年代，近年来，随着国民经济的快速发展，灌区调水任务也日渐繁重，在进行信息化改造前，灌区的水情调度运行管理受历史和客观条件的制约，存在着3个方面的问题：一是测流设备严重落后，操作非常困难，流量和水位都需要人工测量，准确性不但无法保证，而且测流时，还需要工作人员划船操作，人身安全也得不到保证。二是人员储备不够充足，技术力量相对薄弱。由于历史欠帐较多，办公生活条件差，管理房大多是破旧不堪的平房，院内院外荒芜杂乱，正式职工不愿下去，工作人员以招募的当地临时工为主；而临时人员素质和知识水平普遍偏低，使得基层管理所的工作一直在较低的水平徘徊。其次对基层政策资金投入力度不够，信息化改造进展缓慢。

2　　总干渠监控设施建设

潘庄灌区管理局引黄干渠沿线的8个基层闸管所先后建设了现地监控系统。整个总干渠沿线多个主要分干也都布有监控设施，实现了管理局与各管理所视频对讲功能。监控设施的覆盖实现了以下几个目标：1）通过对原有监控系统的改造，实现对重要测站全天候（特别是在夜间）的远程监控。现在，每台监控器摄像头的下面都安装有高压钠探照灯，在夜间观测水情的时候，通过电脑终端就能控制探照灯的开闭，探照灯用电都是通过太阳能电热板提供电源。在管理局和各站所建立计算机网络和建管所至管理局以及管理局至运营商的通信网络，实现各所监控图像上传至管理局，实现管理局端的远程监控，同时为图像进一步上传德州市水利局奠定基础；2）提高了工作效率。冬季放水期间，能及时观察水面详细的冰清，做好提前调度人员和机械，为冬季带冰放水创造了条件。

3　　流量测量及水位监测系统建设

随着测流技术的不断成熟和信息化的不断进步，潘庄灌区管理局正在进行全自动化测流设备的安装，现在已经建立试点进行运行调试。全自动化测流系统是在现有操作平台的基础上通过电脑的控制来完成，把原有的测流时的每一个步骤都通过程序设置在测流仪器上，再把测流设备通过光缆传输到电脑上，当测流的时候，只要按一下测流设备的启动按钮，整个测流过程就会自动完成。以前人工测一次流量就需要半个小时，而且测流的过程中对铅鱼下降的深度和水平移动的距离控制都不是很精确，使侧得的流量与实际流量有较大的偏差。现在，电脑上设置的每一个测流步骤都很精确，整个测流过程只需要十分钟左右就能完成，既测得了精确的河水流量又提高了工作效率。水位监测系统已经全面覆盖整个干渠，水位监控系统的传输分为三级：主控制级（管理处）——分级控制级（基层闸管所）——数据获取级（一线河道水面等）。

3.1各所观测水位上传软件功能

1）定时自动上传，设计上每间隔2h上传一次。2）具备报警功能：设计水位、超设计20cm、超设计35cm、半小时水位降幅20cm，报警变幅根据实际情况能够自由更改。3）具备手写修改的功能。

3.2局控制中心水位软件功能

1）自动接收各所上传水位，具备分时记录功能，并能进一步上传市水利局；2）自动生成各所分时水位及日平均水位；3）自动进行月统计并自动找出各种水位特征值；4）具备手写修改功能；5）具备报警功能，同各所要求一样；6）具有远程调控设定各所水位上报间隔。

系统组网建立，形成了现代化的潘庄灌区水情自动上报系统，即节省了人力，又方便管理局随时掌握水位情况，接收处理软件还可以对采集的数据进行存储、分析、报警、绘制水位变化过程线，真正实现水位数据的自动化管理，全部实现无人值守。

4　　总干渠分水闸远程监控系统建设

建立潘庄总干渠分水闸远程闸控系统是科学调度引黄供水和总干渠输水安全的技术保障，是保证各县（市）计划用水的重要手段，是有效调控总干渠水位的关键所在。

远程监控系统是通过地下光缆传输数据，达到通过电脑的调控使分水闸门自动起落的效果。在以前，分水闸门的开启和关闭都是通过人力来完成的，每次提闸的时候，都是有专门的人员通过梯子爬到分水闸门上用手摇开启闸门，一般提闸20cm都需要半个小时的时间，浪费了人力物力，工作时效极低。有的闸门常年失修，冬季还易上冻，提闸放水很不便利。新的闸控系统极大提高了工作效率，只要设置好开启度，即可进行远程控制，降低或关闭闸门也是如此。此外，闸控系统还设有几种报警指示：1）闸板上线报警，当闸板提升到设定的上限时报警灯变为红色；2）闸板下限报警，当闸板下降到设定的下限时报警灯变为红色；3）应力报警，当丝杠承受的压力超过设定的应力时报警灯变为红色；4）电机保护报警，当电机缺相、过流、电机轴距过大和手动保护打开时报警灯变为红色。

除了通过远程控制之外，自动升降闸门还可以进行现场控制。现场操作界面与远程操作一样，当遇到停电等非正常情况时，还可以进行手动操作。

5　结语

基层水利信息化的建设，体现了地方水利改革变化的发展水平。潘庄灌区管理局抓住时机，勇于探索，随着科技的不断进步和社会的改革发展，潘庄灌区逐渐的探索出了切合自身的一条信息化建设之路。信息化系统的建设提升了灌区各级单位的管理水平，保障了水资源调度的时效性，同时也降低了运行成本，改善了基层工作环境。

（责任编辑张玉燕）

【中图分类号】S274

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-04-0046-02

收稿日期：2015-01-19

作者简介：边建（1987—），男，助理工程师