灌區(qū)信息化建設淺析

時間:2022-01-06 03:15:43

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灌區(qū)信息化建設淺析

摘要:自黃石灌區(qū)啟動信息化建設項目來,明確了灌區(qū)信息化建設目標與任務,成立了信息化管理隊伍,加強和完善信息化軟硬件建設,形成了信息化項目建設與灌區(qū)發(fā)展協(xié)調(diào)同步,實現(xiàn)以科技促進灌區(qū)發(fā)展的格局。在信息化建設方面探索了一些經(jīng)驗,供類似項目參考。

關鍵詞:信息化;建設;淺析

1黃石灌區(qū)概況

黃石灌區(qū)位于湖南省桃源縣東北部,灌區(qū)覆蓋桃源縣的10個鄉(xiāng)鎮(zhèn)91個行政村,33.3萬人口,是一座以灌溉為主,兼顧防洪、發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合效益的大(Ⅱ)型水利工程,水庫集雨面積552km2,總庫容6.0億m3,是灌區(qū)人民生產(chǎn)生活的主水源。(見圖1)黃石灌區(qū)現(xiàn)有干渠3條,總長100km。支渠31條,總長361.4km,主要附屬建筑物有渡槽、隧洞、埋管、節(jié)制分水閘、泄洪閘、灌溉管、公路橋等。圖1黃石灌區(qū)

2灌區(qū)信息化項目開展情況

黃石灌區(qū)自實施灌區(qū)信息化項目以來,積極探索智慧高效管理方略,努力建設新型灌區(qū),實現(xiàn)管理便捷、運行高效的新格局。推進了現(xiàn)代化灌區(qū)建設管理步伐,解決了傳統(tǒng)管護工作中存在的一些問題。本文所述部分為黃石灌區(qū)近年來信息化建設工程項目,未述及樞紐與水文區(qū)塊,其情況如下:2.1信息化項目實施情況。黃石灌區(qū)自分年度實施灌區(qū)信息化項目建設以來,主要實施項目有:對總干、南干、北干渠進行雨量、流量的監(jiān)測設施進行建設,對總干分流處的南北渠口閘門遠動控制系統(tǒng)及對中心控制室進行配套。項目由長沙某公司中標實施,并于當年進行了中心控制室、南北分流控制室、12處雨量監(jiān)測點的機房與測點改造。(見圖2)2016年開始對已實施的監(jiān)測設施進行換代升級,主要實施項目有:對總干、南干、北干渠各控制閘門及28處水閘進行升級改造,改造原有的閘室,更新老舊啟閉設備,淘汰傳統(tǒng)的手搖式啟閉機,安裝太陽能自動控制設備。對部分支渠采用管段式超聲波流量計+智能刷卡閥門控制器,支渠上7處采用巴歇爾槽計量設備,項目由省級水利專業(yè)科技公司中標實施,并于2019年初陸續(xù)完成建設。2019年末開始對現(xiàn)代化灌區(qū)試點的流量監(jiān)測設施進行建設,為現(xiàn)代化灌區(qū)試點建設前期項目,主要實施項目有:對灌區(qū)所屬架橋鎮(zhèn)南干、北干各灌溉分水閘共35處渠系流量雷達監(jiān)測設備進行安裝建設。2.2運行與維護管養(yǎng)情況。黃石灌區(qū)信息化建設項目曾因年度項目投資空檔,未能及時跟進配套,加上專業(yè)管理技術人員的培訓不及時,導致產(chǎn)生的系列問題凸顯,維護與管養(yǎng)難度較大。2006年度實施的項目中,由于各監(jiān)測點配套建設期延長,導致監(jiān)測點數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)完整性與穩(wěn)定性差,接收發(fā)送系統(tǒng)僅采集存儲部分監(jiān)測點數(shù)據(jù)。少數(shù)監(jiān)測點僅當年有監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲,次年或因人為損壞、或電池虧電、線路鼠咬等原因而停用。2016年度建設的項目中,也存在少數(shù)閘門遙測系統(tǒng)配套跟進不完善、太陽能電池故障、數(shù)傳手機APP普及與使用度極低、常規(guī)維護費用較高等問題。而2019年度建設的現(xiàn)代化灌區(qū)試點項目中,也存在著數(shù)據(jù)上傳斷續(xù)、服務器年度使用費太高、維護管養(yǎng)能力不足等情況。針對信息化項目管護中產(chǎn)生的各種現(xiàn)狀,如何管養(yǎng)好信息化設施,使水利科技產(chǎn)品更好地服務三農(nóng),黃石灌區(qū)Engineering管理局主管領導也對此極為重視,及時組織召開了多方技術人員協(xié)商會議,提出改進方案。選派相關專業(yè)技術骨干現(xiàn)場處理,對各類設備進行現(xiàn)場操作指導,排除常見故障,落實加強管護人員責任,使設備發(fā)揮最大功能。雖設備在運行中偶有斷傳、虧電、屏顯及機械故障等問題,但經(jīng)專業(yè)人員及時處理后能滿足關鍵性數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測功能要求。2.3項目實施主要情況。 黃石灌區(qū)信息化建設項目自實施以來,至2019年陸續(xù)投入渠系項目建設,主要對灌區(qū)的總干、南干、北干三條干渠分測點進行雨量、水位、流量、流速等進行實時監(jiān)測,對部分一級支渠進行水量監(jiān)測,項目分別由長沙三專業(yè)公司分年度中標建設。對灌區(qū)三條主干渠的計量監(jiān)測設施采用RM61S雷達式自動水位流量計,主要由雷達流速傳感器、雷達水位(液位)傳感器、流量積算單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、安裝附件等組成。用于灌區(qū)明渠流量監(jiān)測的小體積雷達流量計,通過微波技術測量水體流速和水位,根據(jù)內(nèi)置的軟件換算斷面的流量,通過數(shù)字方式傳輸測量結(jié)果。在一級支渠上主要采用的是管段式超聲波流量計+智能刷卡閥門控制器,能夠?qū)崿F(xiàn)用水量測量和刷卡控制雙功能;部分支渠根據(jù)現(xiàn)場地理條件,采用巴歇爾槽計量設備采集相關水位、流量值并上傳實現(xiàn)監(jiān)測。對于中心控制室,采用的是由湖南某專業(yè)水利科技公司的終端設備系統(tǒng),主要對灌區(qū)各監(jiān)測點的水位、流量、雨量及閘門開度進行全天候監(jiān)測與遙控。該設備具有接收發(fā)送性能穩(wěn)定、采集各監(jiān)測點的數(shù)據(jù)及時高效、調(diào)取數(shù)據(jù)便捷、存儲信息量大等特點,能充分發(fā)揮系統(tǒng)的綜合功能。

3信息化項目建設成效

黃石灌區(qū)實行信息化管理后,通過數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測、綜合分析研判,可及時科學調(diào)整灌區(qū)的防汛、抗旱技術指數(shù),充分發(fā)揮防汛的社會效益、提高抗旱灌溉水利用率。在減輕管理人員監(jiān)測工作強度,避免人工監(jiān)測失誤,在數(shù)據(jù)及時傳輸與掌控上,均得到了相應的保障。黃石灌區(qū)歷年來流量監(jiān)測均以人工現(xiàn)場進行水位觀測,再根據(jù)水位查對轉(zhuǎn)換測點流率流量,來控制干支渠分水口流量,達到科學管水的目的。通過灌區(qū)信息化建設項目啟動,不斷改造各水位、流量監(jiān)測點斷面、新建閘室與啟閉房、更換手搖式啟閉機為電動式,更新閘門等配套設備,減輕了管理人員的勞動強度,使得硬件設施具備信息化建設前期要求。同時,在原有安裝流量監(jiān)測站點再次對流量監(jiān)測儀進行換代,更新水位傳感器、接收發(fā)送機,對原中心控制室系統(tǒng)進行程序更新升級。2017年至2019年,對干渠各流量測點進行分類改造,采用微波雷達流量計對分水口流量進行精準監(jiān)測,在部分地理條件特殊的支渠采用管段式超聲波流量計實現(xiàn)用水量測量和刷卡控制,部分支渠采用巴歇爾槽計量設備實現(xiàn)監(jiān)測。換代監(jiān)測設備的安裝與使用,大大方便了灌區(qū)的水量調(diào)度與監(jiān)測工作,年節(jié)約灌溉用水量達1200萬方,渠道水利用率由原來的0.48提高到0.58,同時避免了人工監(jiān)測引起的漏報與誤報,對合理調(diào)度灌溉用水、高效節(jié)水、提高渠系水利用率實現(xiàn)了精準控制。灌區(qū)信息化建設項目的建設與投入使用,配套農(nóng)業(yè)水價綜合改革、地方鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村組農(nóng)民用水戶協(xié)會的參與管理,達到了高效節(jié)水,提高了現(xiàn)代化灌區(qū)管理水平。奏響了灌區(qū)建設管理與科學接軌、智慧水利與時俱進的篇章,加快了灌區(qū)現(xiàn)代化管理的前進步伐,科技與水利共生,真正服務了三農(nóng)。

4灌區(qū)信息化建設中的問題

4.1加強信息化項目建設管理培訓。灌區(qū)信息化自建設以來,陸續(xù)投入了各類設備,如:中心控制系統(tǒng)、巴歇爾槽及管狀流量計、微波雷達流量計、太陽能接收發(fā)送系統(tǒng)、遠動電力控制系統(tǒng)等。但此類系統(tǒng)均由中標科技公司獨立完成生產(chǎn)與安裝調(diào)試,對各管理人員只進行簡單操作指導,部分設備無操作說明書、無相關應用參數(shù)可供操作參考,加之管理人員技能水平良莠不齊,缺乏對設備的相關操作和處理經(jīng)驗。在實際工作中遇到很多的問題,如:因監(jiān)測點周邊樹木生長遮擋太陽能板而導致充電失效,如何應急解決虧電與充電;水位、閘位傳感器參數(shù)的合理調(diào)整;遠程控制系統(tǒng)中手機APP的操作使用等。這些在平時管理上可能遇到的問題需要經(jīng)過系統(tǒng)的培訓,以提高管理人員的專業(yè)能力與水平,達到遇小問題能自行解決、遇故障能分析成因并協(xié)助解決的技能要求。4.2完善信息化項目建設類型。目前黃石灌區(qū)信息化建設項目主要以流量、水位、水閘控制等項目建設為主,許多設備功能相對獨立,缺乏智能化系統(tǒng)建設項目。在今后灌區(qū)的信息化建設完善過程中,建議加大對智能化系統(tǒng)的項目投入,如:灌區(qū)水位、流量、降雨量自動警示系統(tǒng)、水閘智能控制系統(tǒng)、流量雷達傳感智能監(jiān)測系統(tǒng)、中心控制室綜合分析系統(tǒng)等,建設完善這些系統(tǒng),可更科學掌握管理灌區(qū)工程設施,發(fā)揮信息化項目科學便捷管控的最大功能。

5灌區(qū)信息化建設展望

(1)黃石灌區(qū)各級渠系工程線長面廣,其基礎設施配套還不完備,灌區(qū)干、支渠全面推廣與完善各類監(jiān)測設施還需時日。因此,在后續(xù)年度項目中還需繼續(xù)加大渠系工程的續(xù)建配套,以利后續(xù)信息化項目投入和配套建設。(2)黃石灌區(qū)信息化項目建設的經(jīng)驗還在探索階段,管理與應用、管理人員技能提升、維護經(jīng)費投入等均還不足,特別是目前專業(yè)人員的培訓需要及時同步跟進,確??萍籍a(chǎn)品發(fā)揮應有的功效,這方面需要加強組織領導。(3)灌區(qū)的信息化建設年度項目時有中斷,需要借國家及部委推廣現(xiàn)代化灌區(qū)建設的政策東風積極爭取灌區(qū)信息化建設配套項目。

6結(jié)語

灌區(qū)信息化建設是新型現(xiàn)代化灌區(qū)建設的必然之路,對建設高效節(jié)水型灌區(qū)、發(fā)展管理科學型灌區(qū)、發(fā)揮灌區(qū)工程的最大效能、保障國家糧食生產(chǎn)安全等意義重大,但全面建設現(xiàn)代化新型灌區(qū)非一朝一夕可達。因此,需有計劃穩(wěn)步推進,完善各類信息化軟硬件建設,探索積累各種成功經(jīng)驗,為全面推進灌區(qū)現(xiàn)代化建設建立堅實的基礎。

作者:莊大平 單位:桃源縣黃石水庫灌區(qū)管理局