山西省澤城西安水電站（二期）工程遙測雨量站的建設(shè)和質(zhì)量管理

劉艷明

（山西省水利建筑工程局有限公司 山西太原030006）

1 工程概述

澤城西安水電站（二期）工程位于清漳河?xùn)|、西兩源匯合處下游，壩址上游控制流域面積3 230 km2，澤城西安水電站（二期）工程遙測雨量站建設(shè)工程是項目的組成部分，主要分布于和順、左權(quán)二縣，布置于清漳河?xùn)|支、梁余河、清河、清漳河西支、龍旺河、沙峪河、枯河、清漳河、桐峪河。

2 遙測雨量站建設(shè)的必要性

遙測雨量站的建設(shè)可以提高天氣預(yù)報的準(zhǔn)確率，及時、準(zhǔn)確地提供天氣情況。項目建成時，基本可以實現(xiàn)短時天氣預(yù)報的“定時”、“定點”、“定量”?？梢詼?zhǔn)確地預(yù)測和測量洪水水位，為本單位和各級政府防汛決策的科學(xué)水平和科學(xué)調(diào)度提供決策依據(jù)。工程建設(shè)主要任務(wù)是完成水庫流域內(nèi)漳漕、前高窯、紫羅、楊家峪、鄭家溝、儀村、蔡家莊、松煙、新莊、仙人坪、橫嶺、龍旺、寒湖、石匣、大佛頭、下交漳、桐峪站等17 處遙測雨量站的建設(shè)，完成后能實現(xiàn)雨量的自動實時傳輸工作，從而達到為水庫自動報汛的目的。

3 氣象水文條件

工程流域?qū)贉貛Т箨懶詺夂?，多年平均氣?.8℃，1月平均氣溫最低，月平均氣溫－7.9℃；7月平均氣溫最高，月平均氣溫21.3℃。極端最低氣溫－33℃；極端最高氣溫36.2℃。流域內(nèi)多年平均降水量為502.6 mm，全年雨量分布不均，降雨主要集中在7—9月份，其中7月降水量最大為135.4 mm。流域內(nèi)的多年平均蒸發(fā)量為1 661.7 mm，年內(nèi)最大蒸發(fā)量出現(xiàn)在4—6月，一般占年蒸發(fā)量的45%左右。多年最大凍土深為92 cm。

4 遙測雨量站安裝與調(diào)試

工程建設(shè)主要任務(wù)是完成水庫流域內(nèi)17 處遙測雨量站的建設(shè)，完成中心站數(shù)據(jù)接收終端及調(diào)試任務(wù)。完成后能實現(xiàn)雨量的自動實時傳輸工作，從而達到為水庫自動報汛的目的。本次雨量站建設(shè)從土建到設(shè)備安裝均執(zhí)行統(tǒng)一的圖紙，統(tǒng)一的設(shè)備。遙測雨量站設(shè)備由數(shù)據(jù)采集終端RTU、翻斗式雨量計、GSM/GPRS 模塊、免維護蓄電池、太陽能電池板、充電保護器、雨量計信號線避雷器、直流電源SPD、PSTN 通信避雷器等組成?，F(xiàn)將其主要性能分述于后。

4.1 翻斗式遙測雨量計

翻斗式雨量計是利用翻斗作為感應(yīng)元件測量降雨的儀器，是目前應(yīng)用于水情信息自動采集傳輸系統(tǒng)中的主要儀器。

翻斗式雨量計的工作原理是:降雨通過承雨口流經(jīng)過濾網(wǎng)，通過中心控流管件流入翻雨斗。每個翻雨斗被水平平分為兩部分。由于重力作用，翻雨斗平時一直處于一個傾斜狀態(tài)，雨水在中心控流管的作用下流入翻雨斗抬高的一側(cè)，由于雨水的重力作用，翻雨斗會在雨水聚集達到雨量計分辨率的時候翻轉(zhuǎn)。

每一次翻轉(zhuǎn)動作都會讓安裝在翻雨斗兩側(cè)（或中間分界板）的磁鐵引起安裝在雨量計上的干簧管產(chǎn)生一次吸合。每一次吸合動作都會被測量儀器捕捉。測量儀器通過計量每一次的吸合動作進行雨量測量。每一個計量脈沖是一次雨量計標(biāo)稱測量精度的降雨量。

4.2 GSM/GPRS 模塊

選用Wavecom 公司生產(chǎn)的工業(yè)級的GSM 終端，該GSM 模塊可靠性高，每小時可發(fā)送短信800 條左右，比用手機發(fā)送短信更穩(wěn)定、快捷。該模塊曾多處應(yīng)用在水情自動測報系統(tǒng)中，并可以應(yīng)用于機房監(jiān)控和遠程維護、銀行儲蓄點機房監(jiān)控、GSM/SMS/GPS 移動車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)、公安、110、交警車輛監(jiān)控調(diào)度、郵政運輸車監(jiān)控調(diào)度、出租車管理調(diào)度、公交車輛調(diào)度和指示、集團車輛監(jiān)控調(diào)度、GSM/SMS 移動性數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)、移動性證卷交易和信息查詢、公安移動性數(shù)據(jù)（身份證、犯罪檔案等）查詢、交警移動性數(shù)據(jù)（車輛、司機檔案等）查詢、移動辦公及管理以及其他一些應(yīng)用領(lǐng)域。

4.3 雨量計信號線避雷器

系統(tǒng)建設(shè)選用TD*20K10P64M/W 型信號線避雷器，應(yīng)用于雨量計和數(shù)據(jù)采集器連接的信號線上，適用于各種低電流的直流配電線路及控制線路的雷電過電壓防護。

4.4 太陽能電源避雷器

采用YD30K045EH（K）型電源線避雷器，應(yīng)用于所有遙測站，適用于各種低電流的直流配電線路及控制線路的雷電過電壓防護。

4.5 PSTN 通信避雷器

采用YD30K045EH（K）型電源線避雷器，應(yīng)用于所有遙測站。

5 運行管理

系統(tǒng)運行好壞，關(guān)鍵在維護。為了確保系統(tǒng)正常運行，工作人員要認(rèn)真學(xué)習(xí)計算機技術(shù)、采集系統(tǒng)操作規(guī)程，熟悉系統(tǒng)設(shè)備性能和維護知識。項目運行管理中配備了熟悉系統(tǒng)性能和計算機技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)備管理員和遙測系統(tǒng)維修人員，負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)備的維護和管理。水情值班人員每天查看各報汛站來報，從中檢查發(fā)現(xiàn)測站設(shè)備運行情況，遇到問題及時和管理人員取得聯(lián)系，對運行中的問題進行及時的排除。

6 施工質(zhì)量管理

項目實施過程中所使用的主要材料采用預(yù)先準(zhǔn)備和現(xiàn)場購買兩種方式相結(jié)合的方法，專業(yè)工程材料預(yù)先準(zhǔn)備，通用工程材料現(xiàn)場購買。按照質(zhì)量規(guī)范的要求，制定了嚴(yán)格的選料用料程序，確保每道工序所需的材料滿足要求，保證雨量站的建設(shè)施工質(zhì)量，為提高施工質(zhì)量，專門制定了管理規(guī)程，使整個系統(tǒng)的施工質(zhì)量得到了相當(dāng)?shù)谋ＷC。

6.1 加強施工過程中的質(zhì)量控制

本工程混凝土平臺施工混凝土用量少，采用現(xiàn)場人工拌合，拌合的質(zhì)量控制成了工程質(zhì)量的保障，如何保證混凝土的質(zhì)量滿足設(shè)計要求是施工質(zhì)量控制的重點，首先利用精密的稱重儀器，嚴(yán)格的按照配合比對骨料、水、水泥稱重拌合，現(xiàn)場取樣量測混凝土塌落度，滿足要求后方可進行澆筑施工。事先制作好的預(yù)埋件按照設(shè)計圖紙的位置，準(zhǔn)確地放到指定的位置，在混凝土的澆筑過程中避免振搗器沖擊預(yù)埋件，避免發(fā)生位置變動影響后期的安裝。抱箍的安裝要孔距保證對稱，防止沖壓變形，在太陽能支撐和雨量計支撐的鋼管焊接中，焊接時要保證各軸線的垂直度，鋅板保證孔距。

6.2 建立健全質(zhì)量控制制度

6.2.1 采購控制制度

對生產(chǎn)加工所需原材料、元器件等一系列所需物品采購過程進行控制，以確保產(chǎn)品質(zhì)量和采購的產(chǎn)品滿足規(guī)定的要求。對供貨單位的要求至少滿足下列條件之一，才可作為合格供貨單位:

1）有完善的質(zhì)量體系—通過ISO9000 標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量體系認(rèn)證；

2）本公司近期有一年以上產(chǎn)品使用歷史且產(chǎn)品質(zhì)量完全滿足合同規(guī)定要求；

3）通過了解產(chǎn)品在其它使用單位結(jié)果進行評價，其產(chǎn)品質(zhì)量完全滿足規(guī)定要求；

4）產(chǎn)品樣品經(jīng)檢（試）驗符合合同質(zhì)量要求。

6.2.2 設(shè)備檢驗制度

對一些關(guān)鍵設(shè)備如遙測終端、GSM 通信機設(shè)備等，在設(shè)備到達后每個都進行了全面檢驗，確保每臺設(shè)備的質(zhì)量符合基本的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。對一些重要設(shè)備如太陽能電池板、蓄電池、直流穩(wěn)壓電源等都進行了抽查，確保這些設(shè)備都能正常工作。

6.3.3 工作總結(jié)匯報制度

一些站點雖然當(dāng)時無法正常的進行工作，但施工人員會詳細記錄這個站點的安裝調(diào)試情況和問題的特征和表現(xiàn)，并會將這些記錄連同工作總結(jié)一起提交項目管理人員，項目管理人員召集會議商討解決方案并決定實際的解決措施。使這些站點在2 次或3 次安裝調(diào)試過程中能正常工作。

7 存在的問題及解決方法

遙測雨量站在運行期間，主要存在的問題是:偏遠山區(qū)遇上惡劣天氣后移動信號塔停電，造成雨量數(shù)據(jù)無法傳回。針對遙測站遇無信號問題，采取了人工報汛（PTSN）的辦法進行彌補。

8 結(jié)論

在這次系統(tǒng)實施中，由于GSM 通信技術(shù)，GIS 技術(shù)、視頻等較新技術(shù)的應(yīng)用，大大增加了對系統(tǒng)質(zhì)量控制的難度。因此不可避免地產(chǎn)生了一定程度上的質(zhì)量問題。但經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量控制制度和程序，沒有發(fā)生“質(zhì)量事故”的事件。