小型水电站水情自动测报存在的问题及解决方法研究

李 荣 王帮明

（1.四川川投田湾河开发有限责任公司 四川 成都 610213；2.四川圣达水电开发有限公司 四川 乐山 614900）

0 绪论

我国地处亚热带季风区，地形西高东低。降水在空间和时间上分布很不均匀，绝大部分降雨量集中分布在夏季，并常以中到暴雨的形式出现。因此，迅速、准确地了解水情信息，科学掌握水电站的“能源”情况，不仅是水电站安全运行的需要，而且是防止洪水灾害，保障上下游人民生命财产安全和国民经济建设的重要措施。

水情测报是掌握水情信息的主要手段，提高水情测报的精度是准确了解水情信息的关键。而提高水情预报的精度，增长短期预报的有效预见期的关键是水情信息的质量及接收处理的速度[1]。上世纪我国在水情测报手段比较落后，大部分是通过人工观测，人工传递以及人工处理，造成水情信息收集过程中环节众多，传输时间长，差错率高，特别是夏季，很容易受暴雨的影响，在防洪调度的关键时刻出现通讯中断，造成不应有的严重损失。1975年板桥水库溃坝，造成严重灾害就是最惨重的教训。

随着国民经济和科学技术的不断发展，水资源开发力度的不断加大以及国家对水利事业投入的不断增加，水情测报的自动化已经成为水情测报的主要手段。目前我国在大中型水电站水情预报方面基本已全面实现水情预报自动化，能够快速准确地掌握水情信息，而小型水电站在水情测报自动化方面的发展还不太完善，存在着一定的安全隐患。

1 水情测报自动化存在的问题

据统计目前中国已建成小水电站4.5万座，总装机容量5512万千瓦，年发电量1600多亿千瓦时，约占中国水电装机和年发电量的30%。小型水电的发展主要集中在中、西部地区特别是老、少、边、穷地区，虽然小型水电的发展在该地区的农村经济社会全面发展中起到了巨大的作用，但是小型水电在水情测报方面存在的问题，给该地区的人民的生命财产的安全和国民经济的发展带来一定的隐患，主要表现在以下几个方面。

1.1 设备落后，观测站密度不足

由于小型水电站在建设运行期间，为节省投资，增加经济效益，购买的自动化测报系统，设备比较落后，加之大部分架设的山顶，经常出现中心站接收不到测站信号，信号碰撞和信息堵塞，信号传输处理速度慢，收集一个观测点数据，一般需几分钟到几十分钟，这样对于整个通讯网，全部数据收集完毕就要几十分钟，甚至几百分钟，并且系统不能通话，出现暴雨时往往不能及时接收处理数据，造成一定的损失。观测站分布密度不足，很大程度上影响了测报精度，不利于系统对数据的处理，结果误差较大。

1.2 配套设施不完善

据统计，大部分小型水电站为给中心站和各中继站配备备用电源或备用电池，有的甚至采用单一的太阳能供电，部分出现供电不稳定现象，都将造成设备无法正常工作，不能及时的记录传输数据。中继站没有备份机，中继站一旦发生故障就会造成整个系统无法传送数据，造成系统瘫痪[2]。此外，部分小型水电站为给自动化系统架设避雷针或电源避雷器，或者避雷针接地不良，遇雷雨天气自动化系统没法正常运转，甚至遭雷击，致使设备损坏，无法正常进行数据处理，不能测报水情信息。

1.3 管理不善

水情信息测报的中继站和遥测站均距离水电站较远，加之小型水电站工作人员有限，中继站和遥测站均无人看守[3]，加之设备架设区大部分为农村欠发达地区，农民文化水平相对较低，对水情测报的重要性认识不足，致使大部分设备受到不同程度的人为损坏甚至丢失，严重影响水情测报，基本不能实现精确的水情测报，加之，小型水电站平时对水情测报系统的重视度不够，工作人员并不能熟练地操作水情测报系统，甚至一些水电站还停留在人工测报的阶段，这不利于水电站的水调工作，严重时将造成重大灾害，给人民生活和国民经济发展带来重大损失。

1.4 缺乏专业人员

因为水情预报自动化系统发展并不久，小型水电站工作人员年龄相对较大，受教育程度普遍偏低，对计算机和各种语言软件比较陌生，对各种无线设备也不能很好的掌握，对计算机处理的数据结果也不能做出很好的判断，造成水情测报的结果不准确甚至错误，加之，小型水电站普遍在主要集中在中、西部地区特别是老、少、边、穷地区，人才引进方面存在着一定的不足，工作人员的知识库不能得到补充和更新。

2 解决方法

完善的水情测报自动化系统，是保障水电站安全运行的需要，更是保障人民生命财产安全和国民经济安全的措施。因此合理的解决水情测报系统存在的不足为水电站的安全运行提供良好的基础。

2.1 引进专业人才，进行相关培训

小型水电站应该根据自身情况，合理提高相应的待遇，引进水情预报自动化方面专业人才，或者对其现有员工进行专业化培训，使其在计算机技术、无线设备技术、程序语言技术以及数据处理方面的能力得到一定的提升，基本掌握各方面知识，能够解决水情测报中常见的各种问题，为水情测报自动化打下理论的基础。

2.2 加强管理，积极发动群众

水情信息测报中继站和遥测站虽然均距离水电站较远和小型水电站工作人员有限，应从实际出发，首先要加大水情测报重要性的宣传力度，让群众深刻认识到水情测报是关乎其生命财产安全的关键工作，让群众能够有保护水情测报设备的意识，同时，可以委托当地群众进行托管，以防认为破坏。

2.3 升级设备，增大观测密度，完善配套设施

电站应拿出专项资金，用于设备的升级，增加观测密度，使系统能在短时间内收集和处理观测点数据[4]，同时各观测点和中继站应配备相应的应急电源，更换电路，保证供电的稳定；中继站应配备备份机，以防中继站发生故障就会造成整个系统无法传送数据，造成系统瘫痪；完善避雷设施，防止因雷雨天气引起的系统故障，以保证系统的正常运行。

3 结语

水情自动测报系统是应用遥测，计算机和通讯等先进技术实现水情信息自动收集、处理和预报，增长预报的预见期，提高预报精度，减少水灾损失充分发挥现有水电工程效益的重要手段。随着我国小水电的发展规模不断扩大，投资力度不断增强，小水电应不断完善水情自动测报系统，以保证水电站的安全运行，保证人民生命财产的安全。

［1］陈礼元，陈鹏飞.水情自动化系统在斗晏水电站的应用[J].人民珠江，2001，5.

［2］张毅，季卫东.水情自动测报系统在黛溪水电站的应用[J].水电厂自动化，2010，3.

［3］曾祥东.水情水调自动化遥测系统在水电站中的应用[J].科技传播，2012，3.

［4］舒燕平.华中地区水电站水情测报自动化的现状及评议[J].华中电力，1990，3.