山東黃河引黃水閘遠程監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

戚秀君，趙曉光，李 兵

（山東黃河信息中心，山東 濟南 250013）

1 建設(shè)背景

黃河以占全國2%的河川徑流量，支撐著占全國總數(shù)12%的人口和15%的耕地發(fā)展。但是，由于黃河流經(jīng)地區(qū)大部分為干旱、半干旱地區(qū)，黃河屬資源性缺水流域，隨著沿黃地區(qū)國民經(jīng)濟的發(fā)展，其生產(chǎn)和生活引用黃河水量在成倍增加，供需矛盾尖銳，這就需要對黃河水進行水資源統(tǒng)一調(diào)度與管理，將有限的水資源充分利用、減少浪費。

黃河自菏澤市東明縣進入山東，流經(jīng)濟寧、泰安、聊城、德州、濟南、淄博、濱州、東營等8個地市，在東營市墾利縣注入渤海，河道長628 km，有引黃水閘63座，路線長、水閘多，水量調(diào)度管理難度大。黃河干流實行水量統(tǒng)一調(diào)度初期，受地區(qū)、部門利益驅(qū)使，違規(guī)引水、私自引水的現(xiàn)象時有發(fā)生。為此，黃河主管部門每年要派出督查人員長時間在各引黃水閘間奔波督查，必要時督查人員不得已采取貼封條、機房上鎖等手段來保證水量調(diào)度目標的實現(xiàn)，盡管如此，此類現(xiàn)象還是難以避免，對防止河道斷流產(chǎn)生較大威脅，因缺乏有效控制水閘引水的技術(shù)手段，在緊急情況下難以確保河道不斷流。

2 建設(shè)情況

2.1 基本情況

鑒于黃河水量統(tǒng)一調(diào)度初期黃河下游嚴峻的水調(diào)形勢和落后的水量調(diào)度督查技術(shù)手段，為確保黃河不斷流，黃河主管部門黃河水利委員會決定建設(shè)黃河下游引黃水閘遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

近幾年，山東黃河引黃水閘遠程監(jiān)控系統(tǒng)從試點、小規(guī)模推廣到全面實施建設(shè)，從最初基層單位的一級單站遠程控制嘗試，到逐步開展的從省級到水閘現(xiàn)地的多級多站遠程控制試點，再到遠程監(jiān)視、監(jiān)測和監(jiān)控，監(jiān)控范圍逐步擴大，系統(tǒng)功能不斷增強，為水量調(diào)度和引水控制提供了現(xiàn)代化的技術(shù)手段，有效提高了水量調(diào)度應急處理能力，系統(tǒng)投入運用以來在下游水量調(diào)度網(wǎng)上督查和供水現(xiàn)代化管理中發(fā)揮了重要作用。

2.2 系統(tǒng)調(diào)度實現(xiàn)情況

山東黃河引黃水閘遠程監(jiān)控系統(tǒng)在山東局設(shè)調(diào)度中心，與部署在上級部門的黃河水量總調(diào)中心信息互通，實現(xiàn)了從水量總調(diào)中心、省局調(diào)度中心，一直到水閘現(xiàn)地的多級監(jiān)控。

2.3 系統(tǒng)主要功能

1）監(jiān)測：主要是監(jiān)測閘前以及閘后水位、各閘門開啟高度，以及動力環(huán)境（電流電壓）、開關(guān)狀態(tài)、溫度等。

2）監(jiān)視：主要是閘前、閘后和閘室視頻監(jiān)視功能，以及攝像機、雨刷、云臺的控制等。

3）監(jiān)控：具有現(xiàn)地和遠程對閘門的啟閉控制及管理權(quán)。

3 運行管理情況

水閘監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)以來，山東黃河河務局高度重視系統(tǒng)的運行管理工作，為保障系統(tǒng)運行做了大量的、長期的工作。

3.1 制度建設(shè)

頒布和修訂了 《黃河下游引黃涵閘遠程監(jiān)控系統(tǒng)管理辦法》、《黃河下游引黃涵閘遠程監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地站運行維護管理辦法》，明確了系統(tǒng)管理責任，初步建立了系統(tǒng)管理、應用、運行、維護和監(jiān)督檢查制度與機制。

3.2 系統(tǒng)維護

每年安排水費資金選擇專業(yè)維護隊伍進行現(xiàn)地站運行維護，并投入資金進行維護改造。把系統(tǒng)運行管理情況，列入各單位年度目標管理考核重點工作，采取定期考核和不定期抽查相結(jié)合的方式跟蹤考核督促。

3.3 技術(shù)管理

組織開展了防雷保護、自動測流、視頻革新調(diào)研、研討和試點等有針對性的改進。

3.4 技術(shù)培訓

組織開展操作管理與維護培訓、技能競賽、專題研討等，努力提高各級人員系統(tǒng)運行維護和應用管理水平。

4 存在問題及建議

4.1 存在的主要問題

1）系統(tǒng)運行管理問題。遠程監(jiān)控系統(tǒng)運行管理涉及部門和環(huán)節(jié)眾多，管理和技術(shù)協(xié)調(diào)工作多、難度大，對系統(tǒng)常見故障處理和日常維護水平也較低。部分管理單位未嚴格執(zhí)行系統(tǒng)運行維護管理規(guī)定，維護管理不到位。系統(tǒng)管理責任落實和制約激勵機制有待進一步加強。

遠程監(jiān)控系統(tǒng)運行維護費均未納入國家財政預算。依據(jù)上級單位規(guī)定，現(xiàn)地站系統(tǒng)運行維護經(jīng)費從水費中列支，但實際水費標準未計入該費用成本，執(zhí)行起來有一定的難度，造成維護經(jīng)費投入不足，運行維護不及時，不能按要求及時排除故障。

2）設(shè)備維護與技術(shù)以及供電問題?；鶎愚r(nóng)電供電保證率低、停電頻繁，現(xiàn)地供電質(zhì)量差、電壓不穩(wěn)波動大。

防雷接地措施標準低。黃河水閘多處于中等雷暴區(qū)，運行環(huán)境惡劣，易遭受雷擊損毀。受投資影響，防雷接地標準低也是設(shè)備遭雷擊的原因之一。

通信系統(tǒng)問題。受投資限制，水閘遠程監(jiān)控系統(tǒng)未建專用通信網(wǎng)絡(luò)，而是利用黃河已有通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。受自身網(wǎng)絡(luò)帶寬不足、傳輸環(huán)節(jié)多等影響，導致連接縣局與水閘現(xiàn)地站的通信線路故障較多，對遠程監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定運行也造成一定的影響。

運行時間長，更新升級慢。該系統(tǒng)中有一些試點期及早期安裝的設(shè)備已經(jīng)運行了好幾年，產(chǎn)品老化、小故障頻發(fā)，缺少備品件、軟件更新升級慢，運行維護任務重。

機電設(shè)備和配套設(shè)施老化。啟閉機是監(jiān)控系統(tǒng)控制對象，有些啟閉機使用年限長，卷揚啟閉機制動機構(gòu)不靈，門槽損壞，均對監(jiān)控系統(tǒng)帶來不利影響。

流量監(jiān)測數(shù)據(jù)不準。由于黃河下游含沙量大，渠道沖淤變化大，導致閘上、閘下水位監(jiān)測點脫流比例大，引水監(jiān)測精度低。

4.2 建議

1）系統(tǒng)在黃河下游水量調(diào)度應急管理和水閘日常管理中都有著非常重要的作用，系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需要黃河各級部門的大力配合與支持，受運行維護經(jīng)費不足和管理機制等各方面因素的影響和制約，簡陋而脆弱的基礎(chǔ)支撐與保障條件，與遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)定的目標要求極不相稱。因此，必須根據(jù)水資源管理與調(diào)度需要，按照系統(tǒng)穩(wěn)定運行的實際要求，協(xié)調(diào)關(guān)系、嚴格管理、用好資金，提高運行維護水平。

2）設(shè)備穩(wěn)定運行，需要水閘基礎(chǔ)設(shè)施、監(jiān)控技術(shù)設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)人員等各方面高質(zhì)量的保障條件作支撐。但是，受投資不足、建設(shè)標準低、設(shè)備老化、基礎(chǔ)設(shè)施和通信網(wǎng)絡(luò)保障差、人員水平等因素的影響，造成了設(shè)備故障及運行不穩(wěn)定?，F(xiàn)階段應當集中有限資金，對系統(tǒng)功能和參數(shù)進行優(yōu)化，提出系統(tǒng)整改方案，優(yōu)先解決影響系統(tǒng)穩(wěn)定運行的現(xiàn)地站設(shè)備問題、電源改造問題、防雷改造問題，以及因設(shè)備故障造成的傳輸中斷等突出問題。

5 結(jié)語

目前，在山東黃河上級部門的統(tǒng)一領(lǐng)導下，整改工作正在加緊進行，在不久的將來，此項工作就會順利完成。山東黃河引黃水閘遠程監(jiān)控系統(tǒng)代表著水閘現(xiàn)代化管理的方向，在落實最嚴格的水資源管理制度上有更重要的作用。遠程監(jiān)控功能除在斷流預警的緊急時刻，遠程關(guān)閉閘門，確保黃河不斷流外，在日常運行中，也可根據(jù)大河和閘門水位、流量變化，及時調(diào)整閘門開度，提高引水控制精度。因此，遠程監(jiān)控功能在下游水量調(diào)度應急管理和水閘日常管理中都有著非常重要的作用。