潘庄灌区信息化建设与成效

苏秀峰，孙洪浩，辛 军

（德州市水利局，山东 德州 253014）

潘庄灌区1972年建成开灌，担负着德州市8个县（市、区）、79个乡镇、336万人的工农业生产生活供水任务，年均引黄河水10亿m3，是全市经济社会发展的生命线。近年来，潘庄灌区紧密结合灌区实际，以安全高效引水为目的，以现实应用需求为导向，以先进技术为手段，以科技灌区为目标，切实强化领导，持续加大投入，倾力加强信息化建设，取得明显成效，目前灌区信息化整体水平已处于全国灌区前列。

1 信息化建设的迫切性

灌区开灌40 多年来，随着经济社会的快速发展，潘庄灌区由单一的农业供水转向工农业生产生活多元化供水，由单纯的向德州市供水转向市内、市外共同供水，由传统意义上的“大锅水”转向计划用水和“市场水”，这些转变的过程也就是灌区由传统灌区向现代化灌区、可持续发展灌区转变的过程。要适应这些转变、实现灌区的可持续发展，迫切需要以现代化手段为支撑，改变以往落后的管理方式和调度模式。

2 信息化建设的必要性

灌区的水情调度运行管理工作受客观条件的制约，存在着4个方面的问题。

1）总干渠各测站水位、流量等数据靠人工采集，再以电话形式分级上报，致使汇总处理不及时，数据缺乏时效性，制约着分析决策的速度与质量.

2）总干渠闸门管理权属分散。市、县、乡、村共同管理着总干渠105个闸门，权属不清、责任不明、调度困难。闸门的起落都是以人工方式进行，不能及时起落，不能及时发现和排除险情，阻碍着除险保安作用的发挥。

3）监控布设点少，不能对总干渠上重要建筑物和险工险点进行实时监控，尤其是无照明设备夜间不能发挥作用，无法进行远程控制集中管理，影响着调度管理的效能水平。

4）灌区测流一直沿用人工观测、计量和控制，不仅工作效率低，而且有时还会出现人为的失误，影响测流的精度，既浪费了水，又给供水调度造成困难，形成了水资源的浪费。

为有效解决这些不同层次的一系列问题，潘庄灌区管理局经过深入调研，多方论证，决定全面建设信息化系统，利用先进科技实现高效管理，满足灌区现实工作需求。

3 信息化建设结构

3.1 基础平台

平台各测站均采用2M 的VPN 专线，管理局信息中心采用10 M 的VPN 专线，各测站与管理局信息中心的传输采用局域网传输，管理局信息中心采取平台式集中管理，支持水位数据实时传输并在监控图像上显示，具备自动存储和后处理功能。

该平台的主要功能是：将总干渠水位、流量及重点建筑物的运行状况等水情信息进行实时传输、汇总和管理，兼容不同的网络接入方式，具备外网访问和异地查看功能，将各种水情信息进行实时显示，构筑灌区信息化发展基础。

3.2 四大系统

1）监控系统。采用有线（光缆传输）和无线2种形式，有线传输主要解决节制闸上、下游的实时监控，无线传输主要解决野外（无电源）险工险点及重点建筑物的实时监控，监控点布设实现了无缝覆盖和远程控制，利用专门设计的照明系统使监控夜间也能够正常运转，实现了全天候实时监控。目前累计安装完成总干渠节制闸上、下游16 套实时监控系统和25 套太阳能无线监控系统。

2）水位自动传输系统。利用原超声波水位计进行自动采集和发射，经水位数据缓存处理，由数据转换器进行数据转换，通过专线上传管理局信息中心，每6 min 可对总干渠水位数据更新传输1 次，实现水位数据自动化管理，为输水及时调度决策提供依据。该系统目前安装完成14 套。

3）远程闸控系统。系统利用灌区开通的信息化网络，远程遥控总干渠闸门的开闭和运行，实现总干渠输水的科学调度。系统利用变频技术合理调节提降速率，可保证闸门在3～5 min 内实现开启和关闭，改变了以往3 h 左右才能启闭1 孔闸门的被动局面，有效提高了调节总干渠水量和水位的时效性。系统采取设定远程操作权限、电机负荷检测保护、启闭机压力保护、闸板位置超限软件保护、闸板位置超限硬件保护、启闭机拉力压力硬件保护等6 项措施，确保安全运行。该系统目前安装完成8 套。

4）远程自动化测流系统。系统可实现远程控制全自动测流，包括测流房门的自动打开、测流过程的全程监控及测流垂线自动布设及垂线测点的自动定位等，测验数据成果生成表格进行存管和自动打印。该系统目前安装完成1 套。

4 信息化建设成效

4.1 保障引黄济津等急难险重任务圆满完成

潘庄灌区第一次引黄济津于2010年10月22日开始，2011年4月11日结束，历时172 d，供水11.84亿m3，创造灌区持续不间断引水时间最长、持续不间断引水量最多、总干渠平均水位最高、尚庙闸下泄流量最大、冬季带冰引水时间最久等5 项历史记录。

第二次引黄济津于2011年10月18日开始，12月24日结束，历时70 d，供水4.2亿m3，创造了灌区一年两次跨区域供水历史记录。

信息化建设为引黄济津提供了强大的技术支撑和保障，使潘庄灌区有力应对了高水位、大流量对总干渠带来的一系列险情，成功战胜了带冰引水造成的一系列困难，圆满完成这一急难险重任务，既缓解了天津市的用水紧张局面，又惠及了德州的长远发展，实现了冬、春季农业抗旱用水、工业用水、生活用水和引黄济津调水的多赢。

4.2 促使灌区管理更加科学高效

通过信息化建设，管理局实现了对总干渠运行数据的及时获取，总干渠输水和带冰运行的安全保证率得到极大提升，实现了对重点输水设施的全天候实时监控，建立了水政执法、地方公安、工程管理人员和电子监控网络“四位一体”管理模式，实现了在任何时间、任何地点对总干渠引水闸门的自动开启、关闭及提、降，为科学决策引黄调水，合理配置水资源提供了科技支撑、创造了有利条件。

4.3 奠定灌区现代化坚实基础

水利信息化是带动水利现代化的重要措施。推进灌区信息化建设是提高灌区现代化管理水平和管理效率，降低管理成本的重要手段。潘庄灌区通过信息化建设，有效破解了渠系长、点多、面广造成的历史性管理难题，有效化解了监测设施不全、调度水平不高、管理手段落后等诸多问题，极大地提高了管理数据的全面性、准确性和适时性，灌区引黄调水、水量调配、工程建管从此有了科学的支撑和保障，促进灌区管理和决策不断向纵深、精细和高水平方向发展，推动潘庄灌区不断向现代化迈进。

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