水資源監(jiān)控平臺(tái)日常維護(hù)的措施和方法

席浩棟

（沂沭河水利管理局河?xùn)|河道管理局，山東 臨沂 276000）

0 引言

為強(qiáng)化水資源管理，切實(shí)做好水資源稅改革工作，建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，山東省水利廳、山東省財(cái)政廳、國(guó)家稅務(wù)總局、山東省稅務(wù)局依據(jù)《山東省水資源稅改革試點(diǎn)實(shí)施辦法》，制定了《山東省水資源稅遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)控管理改革方案》，在全省范圍內(nèi)開(kāi)展水資源取水在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，進(jìn)一步推進(jìn)取水口取水監(jiān)測(cè)計(jì)量體系建設(shè)，全面提高監(jiān)測(cè)計(jì)量覆蓋面和數(shù)據(jù)質(zhì)量。水資源稅遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)地表水、地下水水源等繳稅范圍內(nèi)的取用水戶(hù)的水量監(jiān)測(cè)，定時(shí)收集和提供水量計(jì)量信息的基本單元，可由一個(gè)或多個(gè)采樣斷面或采樣點(diǎn)組成，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)直接、及時(shí)、有效地傳輸至省水資源稅遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)控管理系統(tǒng)，流域機(jī)構(gòu)也可通過(guò)該平臺(tái)實(shí)時(shí)查看水量。在淮委直管河道內(nèi)，水資源在線(xiàn)監(jiān)控平臺(tái)被廣泛使用，但根據(jù)一線(xiàn)水資源監(jiān)管人員反饋，水資源監(jiān)控平臺(tái)時(shí)常出現(xiàn)掉線(xiàn)或者和取水戶(hù)自己安裝的水表讀數(shù)出入較大的情況，個(gè)別取水口還有數(shù)據(jù)上傳遲滯較長(zhǎng)甚至超聲波探頭丟失的問(wèn)題。為解決這一難題，切實(shí)提升日常水資源監(jiān)管水平，本文對(duì)監(jiān)控設(shè)施進(jìn)行研究，并提出具體措施，進(jìn)一步提升在線(xiàn)監(jiān)控平臺(tái)的可靠性。

1 水資源在線(xiàn)監(jiān)控平臺(tái)的組成

水資源取水在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)不同的水量計(jì)量方法選擇配置監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備，主要由監(jiān)測(cè)儀器、遙測(cè)終端、供電電源及附屬設(shè)施等組成。系統(tǒng)拓?fù)鋱D如圖1。

圖1 水資源取水在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2 水資源在線(xiàn)監(jiān)控平臺(tái)存在的問(wèn)題

因河道內(nèi)水情地勢(shì)復(fù)雜，在沂河很多取水口采用太陽(yáng)能供電的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端，此種取電方式優(yōu)點(diǎn)為不用從堤外引電，單靠太陽(yáng)能板發(fā)電就可以取電；不足之處是太陽(yáng)能取電受天氣影響較大，太陽(yáng)能板在室外容易受到破壞，更換和維修成本較高并且在時(shí)效性上比較滯后。

如果采用市電供電方式，往往需要穿堤，一定程度破壞了堤防設(shè)施，而且繼電器等設(shè)施容易受到河道內(nèi)行洪影響，給后續(xù)監(jiān)控平臺(tái)的持續(xù)使用帶來(lái)困難。

電池供電微功耗遙測(cè)終端機(jī)依靠電池供電，供電持續(xù)性較差，而且在室外河道內(nèi)環(huán)境惡劣，電池組的保管和維護(hù)難度較大。

與供電問(wèn)題同時(shí)存在的還有計(jì)量監(jiān)測(cè)設(shè)施的維護(hù)問(wèn)題，因?yàn)檠睾尤∷诙鄶?shù)是提取地表水，采用機(jī)器抽水的方式，所以計(jì)量監(jiān)測(cè)設(shè)施多數(shù)采用超聲波電磁流量計(jì)。因?yàn)楹拥赖孛苍颍瑐€(gè)別監(jiān)測(cè)探頭還暴露在室外，容易遭受破壞或丟失，汛期漲水零件容易進(jìn)水損壞，后續(xù)維護(hù)難度較大。

3 具體措施方法

為徹底解決水資源監(jiān)控平臺(tái)時(shí)常出現(xiàn)掉線(xiàn)或者讀數(shù)不準(zhǔn)、探頭容易丟失，以及數(shù)據(jù)上傳遲滯時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題，需要從設(shè)備和人員兩個(gè)角度發(fā)力，多措并舉，源頭施策。

3.1 全天候供電的實(shí)現(xiàn)和計(jì)量設(shè)備保護(hù)箱的應(yīng)用

確保監(jiān)控設(shè)施24 小時(shí)不間斷供電。機(jī)灌站形式的取水口，因?yàn)殡姍C(jī)取水用電早先就從堤防外引電，所以具備市電供電條件?？山尤胧须妼?shí)現(xiàn)24 小時(shí)不間斷供電，太陽(yáng)能板發(fā)電作為設(shè)備緊急情況下（例如停電狀態(tài)下）的補(bǔ)充用電。計(jì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備加以外置不銹鋼箱體保護(hù)，電磁流量計(jì)等精密儀器設(shè)施都要放在箱內(nèi)，防止遭受破壞。同時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)施應(yīng)加裝掉線(xiàn)監(jiān)測(cè)模塊，出現(xiàn)掉線(xiàn)情況第一時(shí)間將消息推送給技術(shù)人員，確保問(wèn)題第一時(shí)間得到解決。

為應(yīng)對(duì)河道內(nèi)復(fù)雜多變的環(huán)境，以及防止野生動(dòng)物破壞，計(jì)量設(shè)施保護(hù)箱應(yīng)采用不銹鋼材質(zhì)，同管道結(jié)合部位應(yīng)采取焊接方式，內(nèi)部設(shè)置備用電池組放置位置、置物盒等。

箱體周?chē)鷳?yīng)加裝防水密封墊圈用來(lái)防止河道行洪或者暴雨來(lái)襲時(shí)，河道內(nèi)水位沒(méi)過(guò)箱體，對(duì)箱體內(nèi)電池等物品造成破壞。通過(guò)增強(qiáng)計(jì)量設(shè)施保護(hù)箱箱體強(qiáng)度、密封措施、防盜裝置的方式，使該保護(hù)箱具備整體防水、防火、防盜、防銹、防冰雹、防野生動(dòng)物破壞等功能，從而更好地保護(hù)計(jì)量設(shè)施，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確程度。

個(gè)別取水口由于地勢(shì)較為低洼，監(jiān)測(cè)設(shè)施容易被河水浸泡，特別是在汛期來(lái)臨時(shí)更增加了設(shè)備維護(hù)難度。因此要在管道布置的方式上求創(chuàng)新，可采取U 型管等特殊管道形式，將計(jì)量設(shè)施保護(hù)箱的安裝位置盡量遠(yuǎn)離水面。

對(duì)于無(wú)堤內(nèi)取電條件的取水口，在利用太陽(yáng)能板發(fā)電的同時(shí)要準(zhǔn)備好電池備用供電模塊，用上述計(jì)量設(shè)施保護(hù)箱加以保護(hù)，同時(shí)要配有開(kāi)箱記錄手冊(cè)，每次開(kāi)箱標(biāo)注好時(shí)間人員和操作內(nèi)容，力求萬(wàn)無(wú)一失。

3.2 無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)耐晟?/h3>

在加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)取水計(jì)量設(shè)施監(jiān)管的同時(shí)要完善數(shù)據(jù)信號(hào)的傳導(dǎo)，因?yàn)椴杉瘮?shù)據(jù)是通過(guò)4G 通訊網(wǎng)絡(luò)的形式傳遞到遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)控管理系統(tǒng)。在信號(hào)差、缺少通信機(jī)站的偏遠(yuǎn)地區(qū)，與移動(dòng)通信部門(mén)協(xié)商，通過(guò)增加基站或者無(wú)線(xiàn)熱點(diǎn)的方式加強(qiáng)信息傳遞的安全性、可靠性。

3.3 健全多元化的水資源監(jiān)管模式

加強(qiáng)和第三方溝通，查找監(jiān)管過(guò)程出現(xiàn)問(wèn)題的原因，堅(jiān)持以人為本，克服對(duì)機(jī)器設(shè)備的完全依賴(lài)，每月定期檢查取水情況和取水戶(hù)填寫(xiě)取水量確認(rèn)表，確認(rèn)水量，打通水資源監(jiān)管的最后一公里，使取水量嚴(yán)格控制在淮委批復(fù)方量下，防止超方量取水。用管理方式的民生指數(shù)來(lái)提升取水戶(hù)的幸福指數(shù)。

3.4 完善水資源監(jiān)控平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)

技術(shù)平臺(tái)要充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，深耕一套完善的水資源在線(xiàn)監(jiān)控運(yùn)行體系，通過(guò)增加用水量超限、電池電量不足、監(jiān)控掉線(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警、數(shù)據(jù)上傳異常及時(shí)提醒等功能切實(shí)將平臺(tái)問(wèn)題第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并解決，對(duì)出現(xiàn)由于震動(dòng)過(guò)強(qiáng)導(dǎo)致超聲波流量計(jì)反復(fù)失靈等情況的部分取水口管道，及時(shí)采取更換光電直讀表或其他措施將計(jì)量設(shè)施盡快修復(fù)，切實(shí)提升用戶(hù)體驗(yàn)以及滿(mǎn)意度。

3.5 取水用戶(hù)加強(qiáng)自我管理

取水戶(hù)要制定完善的取用水計(jì)劃，根據(jù)每個(gè)節(jié)氣的不同取水需求和上一年取水情況以及淮委批復(fù)方量相結(jié)合，自己制作取水量計(jì)劃表，嚴(yán)格執(zhí)行，防止超方量取水，定期檢查維護(hù)取水監(jiān)測(cè)設(shè)施，管理單位、技術(shù)平臺(tái)、取水戶(hù)三者共同發(fā)力，才能徹底解決水資源監(jiān)控平臺(tái)時(shí)常出現(xiàn)掉線(xiàn)或者讀數(shù)不準(zhǔn)、數(shù)據(jù)上傳遲滯較長(zhǎng)等問(wèn)題，淮委直管河湖水資源監(jiān)管工作才能在精細(xì)化、數(shù)字化的道路上行穩(wěn)致遠(yuǎn)。

水資源遠(yuǎn)程在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)為全面、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確分析水資源稅申報(bào)提供了強(qiáng)有力支撐，流域機(jī)構(gòu)依托在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)，能更準(zhǔn)確地掌握取水戶(hù)取用水計(jì)劃執(zhí)行情況，及時(shí)準(zhǔn)確生成水量核定文書(shū)，減少了部門(mén)間事后分析比對(duì)工作量，一個(gè)平臺(tái)，三方共用，打通了取用水管理和稅務(wù)管理的橫向聯(lián)系，既優(yōu)化了服務(wù)，又提高了管理質(zhì)效。

4 灌區(qū)取水監(jiān)測(cè)的完善

在日常對(duì)灌區(qū)水資源監(jiān)管過(guò)程中，取水戶(hù)反映渠道內(nèi)不同流層的流量明顯不同，測(cè)流儀器在計(jì)量過(guò)程中無(wú)法精確計(jì)算某一斷面一段時(shí)間內(nèi)的凈流量，從而導(dǎo)致計(jì)量結(jié)果和實(shí)際流量數(shù)據(jù)誤差偏大，如果單純通過(guò)實(shí)測(cè)水頭差、閘門(mén)開(kāi)啟高度等水力因素，經(jīng)率定分析或利用經(jīng)驗(yàn)公式確定流量系數(shù)或效率系數(shù)，再通過(guò)計(jì)算得到流量的方法也同樣會(huì)因閘門(mén)老化等外在因素而造成誤差，為解決上述問(wèn)題，可以從觀測(cè)儀器精度改良方面入手尋求突破。

本著因地制宜的原則，淮委直管區(qū)內(nèi)的灌區(qū)可根據(jù)灌區(qū)規(guī)模、流量精度、測(cè)量范圍等條件的不同選擇合適的在線(xiàn)測(cè)流的典型方法、儀器種類(lèi)，并根據(jù)相關(guān)要求合理選擇測(cè)量斷面、儀器安裝位置等。此外要充分利用已有的先進(jìn)技術(shù)成果，目前國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)的流量監(jiān)測(cè)技術(shù)有三斷面能量守恒流量監(jiān)測(cè)技術(shù)等，搭配測(cè)控一體化閘門(mén)系統(tǒng)，對(duì)明渠流量進(jìn)行精確監(jiān)測(cè)，能有效提升監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度。

5 結(jié)語(yǔ)

水量監(jiān)測(cè)只是手段，提高廣大人民群眾節(jié)水意識(shí)，實(shí)現(xiàn)水資源節(jié)約集約利用才是目的。要想實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)高效用水，需要建立完善的節(jié)水灌溉技術(shù)服務(wù)指導(dǎo)體系和相應(yīng)配套政策。通過(guò)以上具體措施的實(shí)施，水資源監(jiān)管存在的問(wèn)題可以得到有效解決，流域水資管理工作將變得更為規(guī)范有序