淠史杭灌区将军岭枢纽信息化建设的实践

金从岭

(安徽省淠史杭灌区管理总局,安徽 六安 237010)

将军岭枢纽是淠史杭灌区滁河干渠的渠首，也是淠史杭灌区实施水资源优化配置的重要控制与计量节点。为提升工程运行管理水平，布局数字灌区前期工作，2018年开展了将军岭节点信息化建设试点工作。主要针对将军岭节点运行管理和调度特点，结合实际情况，采用先进的计量、遥测、遥感、自动控制等技术，建成了水位、雨量、流量、闸控、水质、视频等在线监控设施，使工程运行管理和调度决策更加科学合理。

1 建设现状

将军岭节点信息化建设主要由信息监测、信息节点、业务应用等几部分组成。目前可实现与淠史杭灌区管理总局平台的数据共享，将军岭节点信息化系统框图如图1所示。

1.1 信息监测系统

(1)水雨情信息监测。在将军岭节制闸上下游和大蜀山进水闸下游建设渠道自动水位站。实现水位信息的自动采集和传输；并与安徽省水文局在该地布设的站点实现雨量数据对接共享，实时监测雨情信息。

(2)水质在线监测系统。由站房、仪表分析单元、取水单元、配水单元、控制系统、数据采集/处理/传输系统、辅助系统等组成。对现场水质进行实时监测并将数据上传至水质自动监测站信息节点。

1.2 闸门自动化控制

将军岭节点闸门自动化控制系统采用开放式全分布系统结构，包括主控级和现地单元级。控制系统通过传感技术、自动化控制技术、网络通信技术等，既可现地对闸门进行控制，也可远程通过计算机进行闸门启闭的自动化控制。

1.3 视频监控系统

视频监视控系统由现地设备、传输网络、监测平台等几部分组成。根据将军岭节点工作实际，布置在渠道岸线、水闸及测流站周边、水质监测站取水点等地。管理处可通过配套软件实时查看视频监控画面，并可控制视频监控存储与云台的操作。

1.4 地理信息

结合安徽省水利“一张图”底图对淠史杭灌区边界进行划分，在全省水利“一张图”基础上形成将军岭地理信息系统底图。在省级平台服务调用的基础上，对将军岭节点边界进行划分，建立将军岭辖区的基础地理数据层。

1.5 将军岭信息节点

包括水文信息监测、水闸远程控制、水质监测、视频监控等功能模块，配置必要的服务器、应用软件、将军岭全景地图、视讯平台、会商大屏等，结合全景地图、三维建模等技术，实现信息展示与人机交互。

1.6 其他业务应用

按照相关的技术标准、规范的要求对将军岭管理处相关业务数据、历史数据、建设管理数据等基础资料进行整编、入库。为避免重复建设，通过数据共享的方式对所建监测点数据进行采集和应用。结合三维建模技术和二次开发，建立将军岭节制闸、大蜀山进水闸、南淝河节制闸、将军岭管理处的三维模型，并与已有的水雨情库、工情库链接，实时的展示和查询水雨情信息和工情信息，从而为防汛减灾管理及会商决策提供更为直观的、准确的信息服务和技术支持。

2 改进措施

将军岭节点信息化建设完工后，已按要求进入试运行阶段。为进一步检验信息化设施设备的可靠性，在部分参数上仍然采用传统手段与信息化双结合的日常管理模式，目前各系统均运行正常，但仍存在一些问题需要完善，特提出改进措施如下：

(1)水位监测。将军岭节点信息化建设使用的水位监测设备为浮子式水位计，能满足常规的水位变化。但是，在渠道水位出现大幅度涨落期间，浮子式水位计的维护成本明显增加，仍需人工频繁校正，降低水位站的自动化程度。建议在今后的信息化建设中采用更加可靠先进的高精度自校正超声波水位计。

(2)闸位控制。将军岭节点闸门自动化控制系统是通过控制闸位编码器的角变量来确定闸门开度，在螺杆式启闭机上应用效果较好。但针对卷扬式启闭机，由于运行条件改变，闸门启闭荷载变化较大等原因造成钢丝绳拉伸变形，另外刹车延迟、闸门启闭惯性等诸多因素，都会导致预设开度与实际开度存在误差。因闸门开度属于重要水文参数，将直接影响过闸流量的精准计量，建议在今后的信息化建设中采用更加精准、可靠的超声波闸位控制设备并充分考虑闸门启闭时的惯性，做好刹车装置的更新升级，进一步提升闸门自动化控制水平。

(3)流量计。大蜀山测流站信息化流量计建成运行以来，已与原来使用LS25-1型旋桨流速仪传统测流成果开展106次校测比对，新建流量计与传统流速仪的数据偏差在10%以内。目前，考虑到渠道流量是重要的水文要素并直接关系到供用水各方的利益，因此仍未采用信息化流量计代替传统流速仪测流开展计量。建议针对信息化流量计开展专项的精度评测与率定，达到要求时，立即代替原有设备进行计量。今后每年利用原有设备组织1～2次的校测比对，及时校正，形成制度。

(4) 整合资源。安徽省水文局在南淝河测流站上游建有全自动缆道测流站，为避免资源浪费，本次将军岭节点信息化建设未实施南淝河测流站的自动化改造。考虑到南淝河测流站是淠史杭灌区管理总局向合肥市及肥东县开展城市供水、农业灌溉的重要计量点，建议整合现有资源，做好与省水文局测流站以及滁河分局南淝河泄水闸信息化设施的数据共享，及时比对测验成果，为滁河干渠防汛抗旱以及合肥城市供水管理工作提供决策依据。

(5)人员培训。虽然将军岭节点信息化建设已发挥预期效益，但纵观各地水利信息化的建设情况，“建设超期、使用滞后”的现象并不少见。因此，信息化人员的后期培训至关重要。建议在其他的信息化建设项目中，从设计阶段进一步明确人员培训的相关目标和内容，同时在运行维护期间安排专项资金组织信息化理论及技能的集中学习，提高培训教育的系统性和专业性，以便更好的发挥信息化建设工程效益。

3 结束语

淠史杭灌区将军岭节点利用先进实用的信息化技术，实现了工情、水情、雨情等信息的自动监测和工程设施的信息化管理，必将进一步促进水利工程充分发挥社会经济效益和生态效益，助推淠史杭灌区水资源优化配置取得更高质量发展。同时，该项成果可为灌区其他信息化建设积累经验，在建设“节水、生态、智慧、共享、魅力”现代化淠史杭灌区的整体布局中发挥积极作用。