水资源监控平台日常维护的措施和方法

席浩栋

（沂沭河水利管理局河东河道管理局，山东 临沂 276000）

0 引言

为强化水资源管理，切实做好水资源税改革工作，建设节水型社会，山东省水利厅、山东省财政厅、国家税务总局、山东省税务局依据《山东省水资源税改革试点实施办法》，制定了《山东省水资源税远程在线监控管理改革方案》，在全省范围内开展水资源取水在线监控系统建设，进一步推进取水口取水监测计量体系建设，全面提高监测计量覆盖面和数据质量。水资源税远程在线监控系统是对地表水、地下水水源等缴税范围内的取用水户的水量监测，定时收集和提供水量计量信息的基本单元，可由一个或多个采样断面或采样点组成，监控数据直接、及时、有效地传输至省水资源税远程在线监控管理系统，流域机构也可通过该平台实时查看水量。在淮委直管河道内，水资源在线监控平台被广泛使用，但根据一线水资源监管人员反馈，水资源监控平台时常出现掉线或者和取水户自己安装的水表读数出入较大的情况，个别取水口还有数据上传迟滞较长甚至超声波探头丢失的问题。为解决这一难题，切实提升日常水资源监管水平，本文对监控设施进行研究，并提出具体措施，进一步提升在线监控平台的可靠性。

1 水资源在线监控平台的组成

水资源取水在线监控系统根据不同的水量计量方法选择配置监测仪器设备，主要由监测仪器、遥测终端、供电电源及附属设施等组成。系统拓扑图如图1。

图1 水资源取水在线监控系统拓扑图

2 水资源在线监控平台存在的问题

因河道内水情地势复杂，在沂河很多取水口采用太阳能供电的远程监测终端，此种取电方式优点为不用从堤外引电，单靠太阳能板发电就可以取电；不足之处是太阳能取电受天气影响较大，太阳能板在室外容易受到破坏，更换和维修成本较高并且在时效性上比较滞后。

如果采用市电供电方式，往往需要穿堤，一定程度破坏了堤防设施，而且继电器等设施容易受到河道内行洪影响，给后续监控平台的持续使用带来困难。

电池供电微功耗遥测终端机依靠电池供电，供电持续性较差，而且在室外河道内环境恶劣，电池组的保管和维护难度较大。

与供电问题同时存在的还有计量监测设施的维护问题，因为沿河取水口多数是提取地表水，采用机器抽水的方式，所以计量监测设施多数采用超声波电磁流量计。因为河道地貌原因，个别监测探头还暴露在室外，容易遭受破坏或丢失，汛期涨水零件容易进水损坏，后续维护难度较大。

3 具体措施方法

为彻底解决水资源监控平台时常出现掉线或者读数不准、探头容易丢失，以及数据上传迟滞时间较长等问题，需要从设备和人员两个角度发力，多措并举，源头施策。

3.1 全天候供电的实现和计量设备保护箱的应用

确保监控设施24 小时不间断供电。机灌站形式的取水口，因为电机取水用电早先就从堤防外引电，所以具备市电供电条件。可接入市电实现24 小时不间断供电，太阳能板发电作为设备紧急情况下（例如停电状态下）的补充用电。计量监测设备加以外置不锈钢箱体保护，电磁流量计等精密仪器设施都要放在箱内，防止遭受破坏。同时监测设施应加装掉线监测模块，出现掉线情况第一时间将消息推送给技术人员，确保问题第一时间得到解决。

为应对河道内复杂多变的环境，以及防止野生动物破坏，计量设施保护箱应采用不锈钢材质，同管道结合部位应采取焊接方式，内部设置备用电池组放置位置、置物盒等。

箱体周围应加装防水密封垫圈用来防止河道行洪或者暴雨来袭时，河道内水位没过箱体，对箱体内电池等物品造成破坏。通过增强计量设施保护箱箱体强度、密封措施、防盗装置的方式，使该保护箱具备整体防水、防火、防盗、防锈、防冰雹、防野生动物破坏等功能，从而更好地保护计量设施，提高监测的准确程度。

个别取水口由于地势较为低洼，监测设施容易被河水浸泡，特别是在汛期来临时更增加了设备维护难度。因此要在管道布置的方式上求创新，可采取U 型管等特殊管道形式，将计量设施保护箱的安装位置尽量远离水面。

对于无堤内取电条件的取水口，在利用太阳能板发电的同时要准备好电池备用供电模块，用上述计量设施保护箱加以保护，同时要配有开箱记录手册，每次开箱标注好时间人员和操作内容，力求万无一失。

3.2 无线传输的完善

在加强现场取水计量设施监管的同时要完善数据信号的传导，因为采集数据是通过4G 通讯网络的形式传递到远程在线监控管理系统。在信号差、缺少通信机站的偏远地区，与移动通信部门协商，通过增加基站或者无线热点的方式加强信息传递的安全性、可靠性。

3.3 健全多元化的水资源监管模式

加强和第三方沟通，查找监管过程出现问题的原因，坚持以人为本，克服对机器设备的完全依赖，每月定期检查取水情况和取水户填写取水量确认表，确认水量，打通水资源监管的最后一公里，使取水量严格控制在淮委批复方量下，防止超方量取水。用管理方式的民生指数来提升取水户的幸福指数。

3.4 完善水资源监控平台应用系统

技术平台要充分发挥技术优势，深耕一套完善的水资源在线监控运行体系，通过增加用水量超限、电池电量不足、监控掉线实时报警、数据上传异常及时提醒等功能切实将平台问题第一时间发现并解决，对出现由于震动过强导致超声波流量计反复失灵等情况的部分取水口管道，及时采取更换光电直读表或其他措施将计量设施尽快修复，切实提升用户体验以及满意度。

3.5 取水用户加强自我管理

取水户要制定完善的取用水计划，根据每个节气的不同取水需求和上一年取水情况以及淮委批复方量相结合，自己制作取水量计划表，严格执行，防止超方量取水，定期检查维护取水监测设施，管理单位、技术平台、取水户三者共同发力，才能彻底解决水资源监控平台时常出现掉线或者读数不准、数据上传迟滞较长等问题，淮委直管河湖水资源监管工作才能在精细化、数字化的道路上行稳致远。

水资源远程在线监控系统为全面、实时、准确分析水资源税申报提供了强有力支撑，流域机构依托在线监控系统，能更准确地掌握取水户取用水计划执行情况，及时准确生成水量核定文书，减少了部门间事后分析比对工作量，一个平台，三方共用，打通了取用水管理和税务管理的横向联系，既优化了服务，又提高了管理质效。

4 灌区取水监测的完善

在日常对灌区水资源监管过程中，取水户反映渠道内不同流层的流量明显不同，测流仪器在计量过程中无法精确计算某一断面一段时间内的净流量，从而导致计量结果和实际流量数据误差偏大，如果单纯通过实测水头差、闸门开启高度等水力因素，经率定分析或利用经验公式确定流量系数或效率系数，再通过计算得到流量的方法也同样会因闸门老化等外在因素而造成误差，为解决上述问题，可以从观测仪器精度改良方面入手寻求突破。

本着因地制宜的原则，淮委直管区内的灌区可根据灌区规模、流量精度、测量范围等条件的不同选择合适的在线测流的典型方法、仪器种类，并根据相关要求合理选择测量断面、仪器安装位置等。此外要充分利用已有的先进技术成果，目前国内较为先进的流量监测技术有三断面能量守恒流量监测技术等，搭配测控一体化闸门系统，对明渠流量进行精确监测，能有效提升监测精准度。

5 结语

水量监测只是手段，提高广大人民群众节水意识，实现水资源节约集约利用才是目的。要想实现农业高效用水，需要建立完善的节水灌溉技术服务指导体系和相应配套政策。通过以上具体措施的实施，水资源监管存在的问题可以得到有效解决，流域水资管理工作将变得更为规范有序