涵闸工程中的扬压力远程监测

牛月祥，田军秋，王炎炎

（河口供水分局，山东 东营 257091）

1 涵闸数据远程监测的意义

涵闸工程数据远程监测是指在各监测点设置监测终端设备，通过科技手段传至网络系统，以实现实时远程查询和管理的目的，是完善“信息黄河”“数字黄河”的必然工程。

自动化监测为信息化管理提供了可靠的依据。信息是黄河水量调度管理工作的基础，增加水资源调度管理的科技含量，利用现代化、数字化信息手段，实现水资源调度管理的远程实时监测与监控，是提高监控水平、保证监控质量、提高监控效率、确保黄河不断流的重要措施。

扬压力的远程监测，可以多级观测、监察、管理水闸的渗水压力和浮托力等情况，及时了解水闸基础压力的变化情况，据以判断水闸是否有滑动、倾复等危险，同时还为检查校验水闸的防渗反滤设施的工作效能提供依据。

2 传统的扬压力监测方法

目前对河流水位的管理和洪水的控制主要在泵站进行监测。在每个泵站定期收集数据，泵站沿河流或水路按一定间隔建造。

手动放线测试是通常采用的方法。用2根并列的防水导线，在导线顶部连接一金属片，平稳放入测压管中，金属片触水时形成短路，地面放置的万用表便发出警示音。停止放线，抽回测量入洞线长，即得到较确切水位。这种方法直观简便可行，但劳动力成本高，且受人为因素影响，不能快速及时形成动态数据，而且也因时间选择没有规律而受到影响。

“数字黄河”治黄新理念的提出和实施，为黄河水资源统一管理和统一调度实现自动化、网络化管理提供了广阔的发展空间和大好机遇。“数字黄河”的理念要求能实时观测河道、水库的各种变化及涵闸的运行情况，为领导决策提供直观的信息，同时可以改善观测、测量工作人员的工作环境，减少工作人员，做到无人值守、少人值班。传统的水位监测方法明显不适合技术进步和时代需求。

3 无线监测系统的组成与功能

涵闸地理状况多样，布放明线施工难度大、成本高，加上黄河水质等因素影响，故障率较高。无线监测是最理想的方式，且现有的科技水平也使其具备了实施条件。

无线监测系统对各个管内的水位实行1～2次/d的在线监测，并利用现代信息技术进行数据采集、传输、处理和报告，及时、准确地掌握现场各个管内的水位和动态变化趋势。

3.1 无线监测系统组成

无线远程传输投入式水位计终端（传感器、电池等）服务器、IP地址、SIM卡、GPRS网络、互联网等。

3.2 工作流程

水位传感器是一个浮块和变阻器,通过浮块的高低来改变电阻的大小以确定水位高低。 无线远程传输终端将采集到的水位参数通过GPRS网络和Internet上传到数据中心服务器，服务器对上传数据进行统计、分析、报警、预测及报表打印等处理后，管理人员可通过网络版客户端界面及时掌握水位的波动情况。

3.3 系统功能要求

1）现场检测和传输设备均为低功耗、电池供电；2）在线监测各个水位，及时反应水位的变化，支持人为设定上、下限报警功能和电池欠电压报警功能，并及时通知管理员；3）可按年（月、日）查询各个深井液位的历史数据和报警信息，按时段产生历史曲线图或柱状图；4）可存储1年以上的运行数据，便于查阅；5）具有通讯功能，可与更高级软件平台进行数据通讯。

3.4 系统的优点

1）GPRS网络在城区复盖率接近100%,故通信介质可靠性很高，且运行费用相对较低；2）无线远程传输投入式水位计终端为低功耗产品，采用电池供电方式，故不受市电停电影响，不用考虑防雷问题，电池能使用2年以上，监测更可靠；3）无线监测终端重量轻、体积小，无需外界供电，安装方式灵活，可以很好地防止设备被人恶意破坏；4）水位无线监测系统的软件平台为WEB网络版，上网方便，可随时监视所有深井液位的波动情况；5）扬压力无线监测系统将分散的数据进行集中管理，改变了过去需要人工手动现场放线测试数据的落后管理状况。数据库的选择、备份、恢复等各项措施的完善都有效的保证了系统的可靠性。

4 结语

考虑到河道监测点的分布状况及现有无线信号传输的技术特点，采用GPRS为数据传输网络，代替人工现场测试，工程安装简单，能很好地解决偏远无网络、无电话线路地区的数据传输难题。同传统的数据传输电台相比较，更具有简便性、灵活性、易操作性，同时还降低了成本，无线传输方案是现代化工业现场数据传输最佳的选择方案。建立统一的数据管理平台，多个单位可从中心服务器按需获取数据，实现各单位实时获得水位监测点数据的目的。