淠史杭灌区水利信息化建设的实践

李友生

(淠史杭灌区管理总局,安徽 六安 237005)

灌区信息化建设是灌区现代化建设的基础和重要标志，2013年以来灌区开展了水利信息化建设，实施了部分信息化项目，对灌区信息化建设进行实践，收到了良好效果。

1 淠史杭灌区水利信息化系统构成

淠史杭灌区水利信息化系统由专业子系统、基础平台、综合监控系统和综合应用系统4部分构成，如图1所示。对各部分说明如下：

(1)专业子系统。包括了信息采集系统、工情视频监控系统、安全监测系统、水质监测系统、闸门监控系统、视频会议系统，为整个系统提供工程运行的基础数据。

(2)基础平台。指通信传输与计算机网络系统，为整个系统提供了通信和网络传输硬件支持平台。

(3)综合监控系统。是建立在地理信息和数据库平台上的监控应用系统，实现总控中心和各分控中心对整个灌区的监测监控。

(4)高级应用系统。包括综合数据管理系统、灌溉调度与水资源配置决策支持系统、灌区防洪抗旱决策系统、渠系水质监测与水环境评价系统、三维仿真系统、工程管理系统、水费征收系统、电子政务系统、灌区信息共享与信息服务系统等具体的应用系统，是针对专业部门、用户所开发的管理系统，实现灌区运行的信息化管理。

图1 淠史信息化系统总体结构图

2 信息化系统建设内容

2011年，淠史杭总局组织编制了《安徽省淠史杭灌区信息化建设规划》，规划总投资3.26亿元，明确了信息化建设的总体目标、建设原则和今后一段时期的主要任务。依据规划，淠史杭总局抢抓灌区续建配套与节水改造工程建设发展机遇，分步实施了部分信息化项目，信息化工程逐步建成并在灌区建设管理中发挥了重要作用。

2.1 水情、工情信息采集系统

建设灌区重要建筑物、管理设施、县界量水点的水情、雨情、工情和闸位等信息采集点，安装相关采集设备，各采集点利用GPRS的方式将数据发送至淠史杭监控中心的水雨情监测平台，目前已建各种信息采集点200多处，基本建立起覆盖渠首、重点渠道、节制闸、泄洪闸、干渠进水闸、渡槽等重要控制性节点的水文水环境、视频、工情等信息采集监测网络。雨情监测点建设时与当地的水文系统的监测点不互相重复，减少资源浪费。

2.2 视频信息采集系统

根据需要目前已建设共计60多处视频监控点，并将数据储存于现地DVR或带存储的视频编码器中，通过租赁的VPN线路实现现地/远程监控功能。

2.3 闸门监控系统

闸门监控系统建设在闸控系统的建筑物设置1套现地监控单元(LCU)，用于控制本站闸门、供电等设备，布置在闸门启闭室内，并利用新建的VPN线路传送至淠史杭灌区管理总局监控中心及监控分中心，以实现现地控制、分中心控制与远程控制相结合的管理方式。由设在闸门附近的摄像头及闸室内的摄像头监视整个过程，确保闸门正常启闭。闸门启闭后，设在闸门下游的水位监测设备(水情系统)应能在短时间内反馈渠道水位的变化，以校核闸门启闭情况。

2.4 水质在线监测系统

在淠河总干渠中段罗管节制闸、淠河总干渠下段将军岭节制闸各建设1套能检测5项指标和9项指标的水质在线监测点，通过监测系统能随时掌握淠河总干渠水质变化情况，确保淠河水质符合大别山生态补水水质要求。

2.5 通信网络系统

淠史杭灌区信息化系统骨干网，以“公网为主、自建为辅”的原则进行建设。灌区内沿3条渠道自建通信线路，已建通信光钎150多KM，将从渠首开始支干渠以上水利数据信息收集至相应的分控中心；总控中心与分控中心借助公网进行连接，灌区内区县水利部门分控中心与总控中心的连接，也借助公网租赁带宽，全灌区实现互联互通。通信骨干网拓扑图如图2所示。

图2 淠史杭灌区通信骨干网拓扑图

2.6 监控中心

监控中心的建设包含总局总控中心、淠河、史河总干渠监控中心、舒庐干渠监控中心建设和将军岭信息化分中心建设等。

(1)基础硬件设备。在总局现有的环境基础条件下，充分利用新建和已有的网络系统设备，新建应用服务器、存储、打印机等设备的安装以及网络存储、服务器集群管理系统、核心防护软件等，以构成满足需要的运行环境。

(2)会议系统。该系统设计为一个智能会议系统，符合三防使用要求，同时满足各种会议活动的需要，建设有音响扩声系统、会议发言系统、大屏拼接系统等。

(3)监控中心机房。计算机机房环境的建设，主要配置机房UPS和接地系统等，其他环境建设在机房土建工程中实施。

2.7 应用平台与数据集成

淠史杭总控中心建有淠史杭灌区综合数据库，是淠史杭灌区信息化建设的重要组成部分，是整个灌区软件系统的核心。信息化工程所有终端采集的数据将通过网络直接传输至总局数据库平台。灌区信息采集点的水质信息、闸门监控、视频监控、水雨情、墒情将监测的信息将通过VPN线路传送到淠史杭监控中心进行存储。在总控中心和分控中心各设有1台SCADA服务器进行集中，用于保存当地数据。利用现有的平台建设1套淠河、史河、舒庐灌区信息展示平台，包括视频集中控制平台、闸门工情监控系统、基于GIS的水雨情信息系统、洪水预报系统和移动平台。

3 灌区信息化工程建设的效益

3.1 全面提高防汛抗旱决策水平

淠史杭灌区近年共建设了200多处自动水位、雨情信息监测点和闸门监控站，这些监控站点实时掌控灌区水情变化，管理部门根据信息数据进行科学调度，在抗御强降雨、强台风或遇突发险情时，能及时开启泄洪闸门泄洪，确保渠道工程安全运行，全面提高供水调度决策的科学性和合理性。

3.2 保证计划用水和节约用水的实施

淠史杭灌区通过计量和水管理系统建设，实行水量与水质并重、资源与环境一体化管理，实行计划用水，实时供水，计量收费的工作体系，降低了供水成本，增加了经济效益。在信息化系统投入运行后，通过对水资源的合理调配和管理，每年向金寨县、叶集区、合肥市等增加生态补水约1.0×108m3，为建设生态文明灌区作出了重要贡献。

3.3 提高了管理水平，建立了新型管理模式

通过灌区信息化建设，灌区水情、工情等信息做到实时监测，调度人员通过GIS、遥感手段实时全面地了解灌区各种相关信息，灌区管理有了技术上的依据，并逐步实现以“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 提高了灌区服务水平

通过灌区信息化建设，灌区用水户可以通过信息查询了解灌区的工程建设、供水政策、水资源管理等情况，提升灌区的公众影响力和用水户的参与积极性，促进灌区更好地为农业生产和群众生活供水服务。

3.5 提高了技术人员水平，改善了工作环境

通过信息化建设，各管理单位均建设了计算机局域网，为灌区人员的学习和应用新技术提供了良好的学习环境。通过互联网技术将灌区各部门联系在一起，可以实现数据、信息、资源、成果共享。

4 结束语

淠史杭灌区管理总局正在着力推进大型灌区现代化建设，加快信息化建设步伐，将互联网、云计算、大数据、物联网等新技术与灌区建设管理深度融合，进一步丰富基础平台建设，增强扩展性。以省水利厅信息化“1张图”为基础，注重接入水文气象、上游6大水库、面上重要水工程的信息化系统，形成全覆盖的灌区信息化网络，实现全灌区数据共享，信息互通，全面提高灌区管理现代化水平。