涵閘工程中的揚壓力遠程監測

牛月祥，田軍秋，王炎炎

（河口供水分局，山東 東營 257091）

1 涵閘數據遠程監測的意義

涵閘工程數據遠程監測是指在各監測點設置監測終端設備，通過科技手段傳至網絡系統，以實現實時遠程查詢和管理的目的，是完善“信息黃河”“數字黃河”的必然工程。

自動化監測為信息化管理提供了可靠的依據。信息是黃河水量調度管理工作的基礎，增加水資源調度管理的科技含量，利用現代化、數字化信息手段，實現水資源調度管理的遠程實時監測與監控，是提高監控水平、保證監控質量、提高監控效率、確保黃河不斷流的重要措施。

揚壓力的遠程監測，可以多級觀測、監察、管理水閘的滲水壓力和浮托力等情況，及時了解水閘基礎壓力的變化情況，據以判斷水閘是否有滑動、傾復等危險，同時還為檢查校驗水閘的防滲反濾設施的工作效能提供依據。

2 傳統的揚壓力監測方法

目前對河流水位的管理和洪水的控制主要在泵站進行監測。在每個泵站定期收集數據，泵站沿河流或水路按一定間隔建造。

手動放線測試是通常采用的方法。用2根并列的防水導線，在導線頂部連接一金屬片，平穩放入測壓管中，金屬片觸水時形成短路，地面放置的萬用表便發出警示音。停止放線，抽回測量入洞線長，即得到較確切水位。這種方法直觀簡便可行，但勞動力成本高，且受人為因素影響，不能快速及時形成動態數據，而且也因時間選擇沒有規律而受到影響。

“數字黃河”治黃新理念的提出和實施，為黃河水資源統一管理和統一調度實現自動化、網絡化管理提供了廣闊的發展空間和大好機遇。“數字黃河”的理念要求能實時觀測河道、水庫的各種變化及涵閘的運行情況，為領導決策提供直觀的信息，同時可以改善觀測、測量工作人員的工作環境，減少工作人員，做到無人值守、少人值班。傳統的水位監測方法明顯不適合技術進步和時代需求。

3 無線監測系統的組成與功能

涵閘地理狀況多樣，布放明線施工難度大、成本高，加上黃河水質等因素影響，故障率較高。無線監測是最理想的方式，且現有的科技水平也使其具備了實施條件。

無線監測系統對各個管內的水位實行1～2次/d的在線監測，并利用現代信息技術進行數據采集、傳輸、處理和報告，及時、準確地掌握現場各個管內的水位和動態變化趨勢。

3.1 無線監測系統組成

無線遠程傳輸投入式水位計終端（傳感器、電池等）服務器、IP地址、SIM卡、GPRS網絡、互聯網等。

3.2 工作流程

水位傳感器是一個浮塊和變阻器,通過浮塊的高低來改變電阻的大小以確定水位高低。 無線遠程傳輸終端將采集到的水位參數通過GPRS網絡和Internet上傳到數據中心服務器，服務器對上傳數據進行統計、分析、報警、預測及報表打印等處理后，管理人員可通過網絡版客戶端界面及時掌握水位的波動情況。

3.3 系統功能要求

1）現場檢測和傳輸設備均為低功耗、電池供電；2）在線監測各個水位，及時反應水位的變化，支持人為設定上、下限報警功能和電池欠電壓報警功能，并及時通知管理員；3）可按年（月、日）查詢各個深井液位的歷史數據和報警信息，按時段產生歷史曲線圖或柱狀圖；4）可存儲1年以上的運行數據，便于查閱；5）具有通訊功能，可與更高級軟件平臺進行數據通訊。

3.4 系統的優點

1）GPRS網絡在城區復蓋率接近100%,故通信介質可靠性很高，且運行費用相對較低；2）無線遠程傳輸投入式水位計終端為低功耗產品，采用電池供電方式，故不受市電停電影響，不用考慮防雷問題，電池能使用2年以上，監測更可靠；3）無線監測終端重量輕、體積小，無需外界供電，安裝方式靈活，可以很好地防止設備被人惡意破壞；4）水位無線監測系統的軟件平臺為WEB網絡版，上網方便，可隨時監視所有深井液位的波動情況；5）揚壓力無線監測系統將分散的數據進行集中管理，改變了過去需要人工手動現場放線測試數據的落后管理狀況。數據庫的選擇、備份、恢復等各項措施的完善都有效的保證了系統的可靠性。

4 結語

考慮到河道監測點的分布狀況及現有無線信號傳輸的技術特點，采用GPRS為數據傳輸網絡，代替人工現場測試，工程安裝簡單，能很好地解決偏遠無網絡、無電話線路地區的數據傳輸難題。同傳統的數據傳輸電臺相比較，更具有簡便性、靈活性、易操作性，同時還降低了成本，無線傳輸方案是現代化工業現場數據傳輸最佳的選擇方案。建立統一的數據管理平臺，多個單位可從中心服務器按需獲取數據，實現各單位實時獲得水位監測點數據的目的。