淠河总干渠罗管节制闸信息化建设的实践与思考

徐荣强

安徽省淠史杭灌区管理总局 安徽六安 237005

淠河总干渠罗管节制闸是淠河灌区设计流量最大的节制闸，是淠河总干渠的咽喉要道，通过调节上下游水位和流量来满足上游淠东、淠杭、瓦西干渠和下游潜南、瓦东、滁河干渠的引水。该闸设计流量172.1m3/s，闸下控制灌溉面积409.5万亩。

1 信息化建设

罗管节制闸的信息化系统是采用开放、分层分布式结构。主要由闸门自控系统、视频监视系统、渗压监测系统、水质在线监测系统、水位流量测报系统及局域网系统组成。

1.1 闸门自控系统

闸门自控系统分设现地测控层、监控操作层和管理网络层，分别对应为启闭机房、水闸控制中心、省淠史杭总局调度中心三层分级控制，按照设定权限级别，现地测控层最高，监控操作层次之，管理网络层最低。

1.2 视频监视系统

分现场摄像和集中显示控制两部分。现场摄像包括罗管闸上下游河道、各闸门点、控制室、启闭机房、配电房、备用电源房的图像摄录。集中显示控制通过网路存储NVR进行存储、管理和显示，具有录像回放功能和定向存储功能。

1.3 渗压监测系统

通过测压管观测水闸底板的扬压力，共监测两个断面6个点，经网络传输引至水闸中控室，在计算机上显示监测数据。

1.4 水质在线监测系统

通过在水闸上游60米处自动抽取水样，进行常规参数如电导率、溶解氧、浊度、氨氮、ph值等参数的分析化验，并将分析化验的数据结果经网络传至中控室上位机上存储及显示。

1.5 水位流量测报系统

实时观测上下游水位和断面自动测流，采集获得的数据通过有线传输到中控室。

1.6 局域网

采用快速以太网拓扑结构，现地和主控采用超五类屏蔽网络线缆实现数据通信，实现信息可靠传输、存储及检索。

2 应用存在的问题

2.1 信息采集与监控系统不完善

从罗管闸信息化建设来看，目前扬压力、水情观测采集满足工程运行的需要，但从调度角度来看，缺少雨情自动监测系统，监视监控系统对工程关键部位及运行实现了单独一处的监视控制功能，拓展空间不宽，不能实现监控的自动化。

2.2 通讯覆盖范围与容量不够

目前灌区的信息化建设，是以系统内的光纤进行覆盖，成本投入相对较高，主要依靠灌区基本建设资金分摊投入，灌区建设推进到哪里，光纤架设就延伸到哪里。另外，已完成的光纤覆盖随着现今水利信息建设内容的增加和拓展，光纤容量已不能满足灌区水利信息化长足发展的需要。

2.3 信息网络安全度不高

建成的信息平台尚无专业防火墙及监控软件，在罗管闸信息化使用的过程中，出现过监视监控视频录像不能回放观看的情况，经排查是ip地址更换的时候被恶意篡改，影像无法显示。

2.4 数据库建设和应用效果不明显

目前初步建设的数据库包括水情、雨晴、工情、视频等，缺少水质监测评价、河流断面信息、工业城市取用水信息等，从保证工程运行安全的角度已满足要求，但从水资源的节约、利用、监测、保护等环节，灌区防洪调度和科学决策应用效果还不显著。

3 提升灌区水利信息化水平的措施

3.1 提高工程安全保障系数，增强渠系安全运行能力

淠史杭灌区近年陆续建设了多处自动水位信息监测点及闸门监视监控站，这些监测站点实时掌握灌区水情变化，为工程的安全运行提供保障。

3.2 提高灌溉效率，促进灌区合理用水

信息化的建设能有效地改善信息采集传输条件，增强应变能力。系统工程实施后，整个灌区水情信息实现自动测报，建成调度中心、分中心站及测控站的信息传输网络，实现灌溉系统运行的自动监测、仿真和实时调度，改变灌区用水粗放的管理方式，基本实现计划用水、合理用水。

3.3 提升管理水平，建立新型管理模式

信息化建设后，将过去2-3小时收集齐的水情信息，做到实时监测。信息化系统也提供了先进的管理模式，通过GIS，遥感手段实时全面了解灌区各种相关信息。灌区管理有技术上的依据，逐步实现以“计算机管理为主，人工辅助”的新型管理模式，为灌区精确调度、快速反应、科学决策提供了现代化手段。

3.4 降低供水成本，增加经济效益

通过供水遥测系统建设，实行计划用水，实时供水，按方计费的工作体系，减少了收费环节，降低了供水成本。同时增加了水费计收的透明度，用水户满意，提高了水费收取率。

4 灌区水利信息化建设设想

4.1 规划引领，建设智慧灌区

要立足高远，建设智慧灌区，保证实现信息化的基本功能，如水雨情的遥测系统，土壤墒情的观测系统，涵闸的自动化控制系统，关键部位与重要堤段的视频监视系统；为全面掌握灌区工程运行情况、用水状况和水质情况提供实时信息。建设水质、水环境、生态环境要素的监测站点；考虑建设田间灌溉水层观测系统，为实现灌区末端计划用水、科学调水配水奠定基础。以上基础信息采集系统的建设是智慧灌区的先行措施。

4.2 采用先进监测设备，整合灌区信息化系统平台，发挥信息化的决策调度管理职能

重点选择科技含量高，精准度好，不易被淘汰，可靠性好，建设实施、检查运行和管理维修方便的设备。如在渠道水位遥测采用雷达测水深，比传统水位井浮子观测和超声波观测更加便于施工检查维护；在基础数据库建立后，重点开发软件平台，将灌区管理中应用较多的水情、工期、雨晴、水质、气象、水资源的调配等内容，整合在同一平台软件中，便于灌区水资源的调度及相应的决策管理。开发能及时了解灌区水资源、水环境、水情动态的灌区专属APP等拓展外延的信息发布渠道。

5 结语

灌区信息化建设是一个长期发展、不断推动完善的系统性工程，不可能一蹴而就，一步到位，要立足长远，需要以科学的态度去面对，避免盲目无方向的实施，要系统的规划发展方向，在规划、建设和管理上可以开展与高校或科研机构联合试点和合作，进一步提高灌区信息化建设，促进灌区调度管理水平。