山东黄河引黄水闸远程监控系统建设

戚秀君，赵晓光，李 兵

（山东黄河信息中心，山东 济南 250013）

1 建设背景

黄河以占全国2%的河川径流量，支撑着占全国总数12%的人口和15%的耕地发展。但是，由于黄河流经地区大部分为干旱、半干旱地区，黄河属资源性缺水流域，随着沿黄地区国民经济的发展，其生产和生活引用黄河水量在成倍增加，供需矛盾尖锐，这就需要对黄河水进行水资源统一调度与管理，将有限的水资源充分利用、减少浪费。

黄河自菏泽市东明县进入山东，流经济宁、泰安、聊城、德州、济南、淄博、滨州、东营等8个地市，在东营市垦利县注入渤海，河道长628 km，有引黄水闸63座，路线长、水闸多，水量调度管理难度大。黄河干流实行水量统一调度初期，受地区、部门利益驱使，违规引水、私自引水的现象时有发生。为此，黄河主管部门每年要派出督查人员长时间在各引黄水闸间奔波督查，必要时督查人员不得已采取贴封条、机房上锁等手段来保证水量调度目标的实现，尽管如此，此类现象还是难以避免，对防止河道断流产生较大威胁，因缺乏有效控制水闸引水的技术手段，在紧急情况下难以确保河道不断流。

2 建设情况

2.1 基本情况

鉴于黄河水量统一调度初期黄河下游严峻的水调形势和落后的水量调度督查技术手段，为确保黄河不断流，黄河主管部门黄河水利委员会决定建设黄河下游引黄水闸远程监控系统。

近几年，山东黄河引黄水闸远程监控系统从试点、小规模推广到全面实施建设，从最初基层单位的一级单站远程控制尝试，到逐步开展的从省级到水闸现地的多级多站远程控制试点，再到远程监视、监测和监控，监控范围逐步扩大，系统功能不断增强，为水量调度和引水控制提供了现代化的技术手段，有效提高了水量调度应急处理能力，系统投入运用以来在下游水量调度网上督查和供水现代化管理中发挥了重要作用。

2.2 系统调度实现情况

山东黄河引黄水闸远程监控系统在山东局设调度中心，与部署在上级部门的黄河水量总调中心信息互通，实现了从水量总调中心、省局调度中心，一直到水闸现地的多级监控。

2.3 系统主要功能

1）监测：主要是监测闸前以及闸后水位、各闸门开启高度，以及动力环境（电流电压）、开关状态、温度等。

2）监视：主要是闸前、闸后和闸室视频监视功能，以及摄像机、雨刷、云台的控制等。

3）监控：具有现地和远程对闸门的启闭控制及管理权。

3 运行管理情况

水闸监控系统建设以来，山东黄河河务局高度重视系统的运行管理工作，为保障系统运行做了大量的、长期的工作。

3.1 制度建设

颁布和修订了 《黄河下游引黄涵闸远程监控系统管理办法》、《黄河下游引黄涵闸远程监控系统现地站运行维护管理办法》，明确了系统管理责任，初步建立了系统管理、应用、运行、维护和监督检查制度与机制。

3.2 系统维护

每年安排水费资金选择专业维护队伍进行现地站运行维护，并投入资金进行维护改造。把系统运行管理情况，列入各单位年度目标管理考核重点工作，采取定期考核和不定期抽查相结合的方式跟踪考核督促。

3.3 技术管理

组织开展了防雷保护、自动测流、视频革新调研、研讨和试点等有针对性的改进。

3.4 技术培训

组织开展操作管理与维护培训、技能竞赛、专题研讨等，努力提高各级人员系统运行维护和应用管理水平。

4 存在问题及建议

4.1 存在的主要问题

1）系统运行管理问题。远程监控系统运行管理涉及部门和环节众多，管理和技术协调工作多、难度大，对系统常见故障处理和日常维护水平也较低。部分管理单位未严格执行系统运行维护管理规定，维护管理不到位。系统管理责任落实和制约激励机制有待进一步加强。

远程监控系统运行维护费均未纳入国家财政预算。依据上级单位规定，现地站系统运行维护经费从水费中列支，但实际水费标准未计入该费用成本，执行起来有一定的难度，造成维护经费投入不足，运行维护不及时，不能按要求及时排除故障。

2）设备维护与技术以及供电问题。基层农电供电保证率低、停电频繁，现地供电质量差、电压不稳波动大。

防雷接地措施标准低。黄河水闸多处于中等雷暴区，运行环境恶劣，易遭受雷击损毁。受投资影响，防雷接地标准低也是设备遭雷击的原因之一。

通信系统问题。受投资限制，水闸远程监控系统未建专用通信网络，而是利用黄河已有通信网络系统。受自身网络带宽不足、传输环节多等影响，导致连接县局与水闸现地站的通信线路故障较多，对远程监控系统稳定运行也造成一定的影响。

运行时间长，更新升级慢。该系统中有一些试点期及早期安装的设备已经运行了好几年，产品老化、小故障频发，缺少备品件、软件更新升级慢，运行维护任务重。

机电设备和配套设施老化。启闭机是监控系统控制对象，有些启闭机使用年限长，卷扬启闭机制动机构不灵，门槽损坏，均对监控系统带来不利影响。

流量监测数据不准。由于黄河下游含沙量大，渠道冲淤变化大，导致闸上、闸下水位监测点脱流比例大，引水监测精度低。

4.2 建议

1）系统在黄河下游水量调度应急管理和水闸日常管理中都有着非常重要的作用，系统的稳定运行，需要黄河各级部门的大力配合与支持，受运行维护经费不足和管理机制等各方面因素的影响和制约，简陋而脆弱的基础支撑与保障条件，与远程监控系统设定的目标要求极不相称。因此，必须根据水资源管理与调度需要，按照系统稳定运行的实际要求，协调关系、严格管理、用好资金，提高运行维护水平。

2）设备稳定运行，需要水闸基础设施、监控技术设备、通信网络和技术人员等各方面高质量的保障条件作支撑。但是，受投资不足、建设标准低、设备老化、基础设施和通信网络保障差、人员水平等因素的影响，造成了设备故障及运行不稳定。现阶段应当集中有限资金，对系统功能和参数进行优化，提出系统整改方案，优先解决影响系统稳定运行的现地站设备问题、电源改造问题、防雷改造问题，以及因设备故障造成的传输中断等突出问题。

5 结语

目前，在山东黄河上级部门的统一领导下，整改工作正在加紧进行，在不久的将来，此项工作就会顺利完成。山东黄河引黄水闸远程监控系统代表着水闸现代化管理的方向，在落实最严格的水资源管理制度上有更重要的作用。远程监控功能除在断流预警的紧急时刻，远程关闭闸门，确保黄河不断流外，在日常运行中，也可根据大河和闸门水位、流量变化，及时调整闸门开度，提高引水控制精度。因此，远程监控功能在下游水量调度应急管理和水闸日常管理中都有着非常重要的作用。