淠史杭灌區將軍嶺樞紐信息化建設的實踐

金從嶺

(安徽省淠史杭灌區管理總局,安徽 六安 237010)

將軍嶺樞紐是淠史杭灌區滁河干渠的渠首，也是淠史杭灌區實施水資源優化配置的重要控制與計量節點。為提升工程運行管理水平，布局數字灌區前期工作，2018年開展了將軍嶺節點信息化建設試點工作。主要針對將軍嶺節點運行管理和調度特點，結合實際情況，采用先進的計量、遙測、遙感、自動控制等技術，建成了水位、雨量、流量、閘控、水質、視頻等在線監控設施，使工程運行管理和調度決策更加科學合理。

1 建設現狀

將軍嶺節點信息化建設主要由信息監測、信息節點、業務應用等幾部分組成。目前可實現與淠史杭灌區管理總局平臺的數據共享，將軍嶺節點信息化系統框圖如圖1所示。

1.1 信息監測系統

(1)水雨情信息監測。在將軍嶺節制閘上下游和大蜀山進水閘下游建設渠道自動水位站。實現水位信息的自動采集和傳輸；并與安徽省水文局在該地布設的站點實現雨量數據對接共享，實時監測雨情信息。

(2)水質在線監測系統。由站房、儀表分析單元、取水單元、配水單元、控制系統、數據采集/處理/傳輸系統、輔助系統等組成。對現場水質進行實時監測并將數據上傳至水質自動監測站信息節點。

1.2 閘門自動化控制

將軍嶺節點閘門自動化控制系統采用開放式全分布系統結構，包括主控級和現地單元級。控制系統通過傳感技術、自動化控制技術、網絡通信技術等，既可現地對閘門進行控制，也可遠程通過計算機進行閘門啟閉的自動化控制。

1.3 視頻監控系統

視頻監視控系統由現地設備、傳輸網絡、監測平臺等幾部分組成。根據將軍嶺節點工作實際，布置在渠道岸線、水閘及測流站周邊、水質監測站取水點等地。管理處可通過配套軟件實時查看視頻監控畫面，并可控制視頻監控存儲與云臺的操作。

1.4 地理信息

結合安徽省水利“一張圖”底圖對淠史杭灌區邊界進行劃分，在全省水利“一張圖”基礎上形成將軍嶺地理信息系統底圖。在省級平臺服務調用的基礎上，對將軍嶺節點邊界進行劃分，建立將軍嶺轄區的基礎地理數據層。

1.5 將軍嶺信息節點

包括水文信息監測、水閘遠程控制、水質監測、視頻監控等功能模塊，配置必要的服務器、應用軟件、將軍嶺全景地圖、視訊平臺、會商大屏等，結合全景地圖、三維建模等技術，實現信息展示與人機交互。

1.6 其他業務應用

按照相關的技術標準、規范的要求對將軍嶺管理處相關業務數據、歷史數據、建設管理數據等基礎資料進行整編、入庫。為避免重復建設，通過數據共享的方式對所建監測點數據進行采集和應用。結合三維建模技術和二次開發，建立將軍嶺節制閘、大蜀山進水閘、南淝河節制閘、將軍嶺管理處的三維模型，并與已有的水雨情庫、工情庫鏈接，實時的展示和查詢水雨情信息和工情信息，從而為防汛減災管理及會商決策提供更為直觀的、準確的信息服務和技術支持。

2 改進措施

將軍嶺節點信息化建設完工后，已按要求進入試運行階段。為進一步檢驗信息化設施設備的可靠性，在部分參數上仍然采用傳統手段與信息化雙結合的日常管理模式，目前各系統均運行正常，但仍存在一些問題需要完善，特提出改進措施如下：

(1)水位監測。將軍嶺節點信息化建設使用的水位監測設備為浮子式水位計，能滿足常規的水位變化。但是，在渠道水位出現大幅度漲落期間，浮子式水位計的維護成本明顯增加，仍需人工頻繁校正，降低水位站的自動化程度。建議在今后的信息化建設中采用更加可靠先進的高精度自校正超聲波水位計。

(2)閘位控制。將軍嶺節點閘門自動化控制系統是通過控制閘位編碼器的角變量來確定閘門開度，在螺桿式啟閉機上應用效果較好。但針對卷揚式啟閉機，由于運行條件改變，閘門啟閉荷載變化較大等原因造成鋼絲繩拉伸變形，另外剎車延遲、閘門啟閉慣性等諸多因素，都會導致預設開度與實際開度存在誤差。因閘門開度屬于重要水文參數，將直接影響過閘流量的精準計量，建議在今后的信息化建設中采用更加精準、可靠的超聲波閘位控制設備并充分考慮閘門啟閉時的慣性，做好剎車裝置的更新升級，進一步提升閘門自動化控制水平。

(3)流量計。大蜀山測流站信息化流量計建成運行以來，已與原來使用LS25-1型旋槳流速儀傳統測流成果開展106次校測比對，新建流量計與傳統流速儀的數據偏差在10%以內。目前，考慮到渠道流量是重要的水文要素并直接關系到供用水各方的利益，因此仍未采用信息化流量計代替傳統流速儀測流開展計量。建議針對信息化流量計開展專項的精度評測與率定，達到要求時，立即代替原有設備進行計量。今后每年利用原有設備組織1～2次的校測比對，及時校正，形成制度。

(4) 整合資源。安徽省水文局在南淝河測流站上游建有全自動纜道測流站，為避免資源浪費，本次將軍嶺節點信息化建設未實施南淝河測流站的自動化改造。考慮到南淝河測流站是淠史杭灌區管理總局向合肥市及肥東縣開展城市供水、農業灌溉的重要計量點，建議整合現有資源，做好與省水文局測流站以及滁河分局南淝河泄水閘信息化設施的數據共享，及時比對測驗成果，為滁河干渠防汛抗旱以及合肥城市供水管理工作提供決策依據。

(5)人員培訓。雖然將軍嶺節點信息化建設已發揮預期效益，但縱觀各地水利信息化的建設情況，“建設超期、使用滯后”的現象并不少見。因此，信息化人員的后期培訓至關重要。建議在其他的信息化建設項目中，從設計階段進一步明確人員培訓的相關目標和內容，同時在運行維護期間安排專項資金組織信息化理論及技能的集中學習，提高培訓教育的系統性和專業性，以便更好的發揮信息化建設工程效益。

3 結束語

淠史杭灌區將軍嶺節點利用先進實用的信息化技術，實現了工情、水情、雨情等信息的自動監測和工程設施的信息化管理，必將進一步促進水利工程充分發揮社會經濟效益和生態效益，助推淠史杭灌區水資源優化配置取得更高質量發展。同時，該項成果可為灌區其他信息化建設積累經驗，在建設“節水、生態、智慧、共享、魅力”現代化淠史杭灌區的整體布局中發揮積極作用。