山東黃河引黃水閘遠程監控系統建設

戚秀君，趙曉光，李 兵

（山東黃河信息中心，山東 濟南 250013）

1 建設背景

黃河以占全國2%的河川徑流量，支撐著占全國總數12%的人口和15%的耕地發展。但是，由于黃河流經地區大部分為干旱、半干旱地區，黃河屬資源性缺水流域，隨著沿黃地區國民經濟的發展，其生產和生活引用黃河水量在成倍增加，供需矛盾尖銳，這就需要對黃河水進行水資源統一調度與管理，將有限的水資源充分利用、減少浪費。

黃河自菏澤市東明縣進入山東，流經濟寧、泰安、聊城、德州、濟南、淄博、濱州、東營等8個地市，在東營市墾利縣注入渤海，河道長628 km，有引黃水閘63座，路線長、水閘多，水量調度管理難度大。黃河干流實行水量統一調度初期，受地區、部門利益驅使，違規引水、私自引水的現象時有發生。為此，黃河主管部門每年要派出督查人員長時間在各引黃水閘間奔波督查，必要時督查人員不得已采取貼封條、機房上鎖等手段來保證水量調度目標的實現，盡管如此，此類現象還是難以避免，對防止河道斷流產生較大威脅，因缺乏有效控制水閘引水的技術手段，在緊急情況下難以確保河道不斷流。

2 建設情況

2.1 基本情況

鑒于黃河水量統一調度初期黃河下游嚴峻的水調形勢和落后的水量調度督查技術手段，為確保黃河不斷流，黃河主管部門黃河水利委員會決定建設黃河下游引黃水閘遠程監控系統。

近幾年，山東黃河引黃水閘遠程監控系統從試點、小規模推廣到全面實施建設，從最初基層單位的一級單站遠程控制嘗試，到逐步開展的從省級到水閘現地的多級多站遠程控制試點，再到遠程監視、監測和監控，監控范圍逐步擴大，系統功能不斷增強，為水量調度和引水控制提供了現代化的技術手段，有效提高了水量調度應急處理能力，系統投入運用以來在下游水量調度網上督查和供水現代化管理中發揮了重要作用。

2.2 系統調度實現情況

山東黃河引黃水閘遠程監控系統在山東局設調度中心，與部署在上級部門的黃河水量總調中心信息互通，實現了從水量總調中心、省局調度中心，一直到水閘現地的多級監控。

2.3 系統主要功能

1）監測：主要是監測閘前以及閘后水位、各閘門開啟高度，以及動力環境（電流電壓）、開關狀態、溫度等。

2）監視：主要是閘前、閘后和閘室視頻監視功能，以及攝像機、雨刷、云臺的控制等。

3）監控：具有現地和遠程對閘門的啟閉控制及管理權。

3 運行管理情況

水閘監控系統建設以來，山東黃河河務局高度重視系統的運行管理工作，為保障系統運行做了大量的、長期的工作。

3.1 制度建設

頒布和修訂了 《黃河下游引黃涵閘遠程監控系統管理辦法》、《黃河下游引黃涵閘遠程監控系統現地站運行維護管理辦法》，明確了系統管理責任，初步建立了系統管理、應用、運行、維護和監督檢查制度與機制。

3.2 系統維護

每年安排水費資金選擇專業維護隊伍進行現地站運行維護，并投入資金進行維護改造。把系統運行管理情況，列入各單位年度目標管理考核重點工作，采取定期考核和不定期抽查相結合的方式跟蹤考核督促。

3.3 技術管理

組織開展了防雷保護、自動測流、視頻革新調研、研討和試點等有針對性的改進。

3.4 技術培訓

組織開展操作管理與維護培訓、技能競賽、專題研討等，努力提高各級人員系統運行維護和應用管理水平。

4 存在問題及建議

4.1 存在的主要問題

1）系統運行管理問題。遠程監控系統運行管理涉及部門和環節眾多，管理和技術協調工作多、難度大，對系統常見故障處理和日常維護水平也較低。部分管理單位未嚴格執行系統運行維護管理規定，維護管理不到位。系統管理責任落實和制約激勵機制有待進一步加強。

遠程監控系統運行維護費均未納入國家財政預算。依據上級單位規定，現地站系統運行維護經費從水費中列支，但實際水費標準未計入該費用成本，執行起來有一定的難度，造成維護經費投入不足，運行維護不及時，不能按要求及時排除故障。

2）設備維護與技術以及供電問題。基層農電供電保證率低、停電頻繁，現地供電質量差、電壓不穩波動大。

防雷接地措施標準低。黃河水閘多處于中等雷暴區，運行環境惡劣，易遭受雷擊損毀。受投資影響，防雷接地標準低也是設備遭雷擊的原因之一。

通信系統問題。受投資限制，水閘遠程監控系統未建專用通信網絡，而是利用黃河已有通信網絡系統。受自身網絡帶寬不足、傳輸環節多等影響，導致連接縣局與水閘現地站的通信線路故障較多，對遠程監控系統穩定運行也造成一定的影響。

運行時間長，更新升級慢。該系統中有一些試點期及早期安裝的設備已經運行了好幾年，產品老化、小故障頻發，缺少備品件、軟件更新升級慢，運行維護任務重。

機電設備和配套設施老化。啟閉機是監控系統控制對象，有些啟閉機使用年限長，卷揚啟閉機制動機構不靈，門槽損壞，均對監控系統帶來不利影響。

流量監測數據不準。由于黃河下游含沙量大，渠道沖淤變化大，導致閘上、閘下水位監測點脫流比例大，引水監測精度低。

4.2 建議

1）系統在黃河下游水量調度應急管理和水閘日常管理中都有著非常重要的作用，系統的穩定運行，需要黃河各級部門的大力配合與支持，受運行維護經費不足和管理機制等各方面因素的影響和制約，簡陋而脆弱的基礎支撐與保障條件，與遠程監控系統設定的目標要求極不相稱。因此，必須根據水資源管理與調度需要，按照系統穩定運行的實際要求，協調關系、嚴格管理、用好資金，提高運行維護水平。

2）設備穩定運行，需要水閘基礎設施、監控技術設備、通信網絡和技術人員等各方面高質量的保障條件作支撐。但是，受投資不足、建設標準低、設備老化、基礎設施和通信網絡保障差、人員水平等因素的影響，造成了設備故障及運行不穩定。現階段應當集中有限資金，對系統功能和參數進行優化，提出系統整改方案，優先解決影響系統穩定運行的現地站設備問題、電源改造問題、防雷改造問題，以及因設備故障造成的傳輸中斷等突出問題。

5 結語

目前，在山東黃河上級部門的統一領導下，整改工作正在加緊進行，在不久的將來，此項工作就會順利完成。山東黃河引黃水閘遠程監控系統代表著水閘現代化管理的方向，在落實最嚴格的水資源管理制度上有更重要的作用。遠程監控功能除在斷流預警的緊急時刻，遠程關閉閘門，確保黃河不斷流外，在日常運行中，也可根據大河和閘門水位、流量變化，及時調整閘門開度，提高引水控制精度。因此，遠程監控功能在下游水量調度應急管理和水閘日常管理中都有著非常重要的作用。