□趙建光

灌區(qū)信息化是利用現(xiàn)代通訊、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)，達(dá)到監(jiān)控、監(jiān)測、監(jiān)視、調(diào)度、調(diào)控的目的，提升灌區(qū)管理效率，完善調(diào)度手段，強(qiáng)化執(zhí)行力，實(shí)現(xiàn)智慧水利，信息化管理。邯鄲市躍峰灌區(qū)設(shè)計(jì)控制灌溉涉縣、磁縣、武安市、峰峰礦區(qū)、復(fù)興區(qū)農(nóng)田64 萬畝，灌區(qū)主體工程包括引渠、總干渠、主干渠和5 條分干渠，全長244.98km。灌區(qū)自2017 年始開始實(shí)施信息化工程建設(shè)，從硬件著手，沿渠線敷設(shè)專用光纖，建立獨(dú)立的內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，布置視頻監(jiān)控點(diǎn)、水情和雨情監(jiān)測點(diǎn)，實(shí)施閘門遠(yuǎn)程控制，建設(shè)調(diào)度中心和分中心，逐步實(shí)現(xiàn)了渠道全線無盲點(diǎn)監(jiān)控，水雨量自動(dòng)量測，啟閉閘人工和遠(yuǎn)程同步、實(shí)現(xiàn)了由信息采集到傳輸、存儲(chǔ)、處理的系統(tǒng)化操作平臺(tái)，達(dá)到了預(yù)期目的。

1.以獨(dú)立運(yùn)行的內(nèi)網(wǎng)系統(tǒng)為提前，夯實(shí)硬件基礎(chǔ)

由于信息化建設(shè)中要安裝的視頻采集點(diǎn)密布，如果租用外網(wǎng)，則網(wǎng)速、容（流）量無法保證信息傳輸?shù)募皶r(shí)、同步，項(xiàng)目出現(xiàn)信號中斷。建設(shè)獨(dú)立運(yùn)行的網(wǎng)線傳輸通道是確保信息傳輸?shù)幕厩疤幔彩侨蘸笮畔⒒O(shè)備擴(kuò)容增效、軟件升級、設(shè)備加密等后續(xù)可持續(xù)發(fā)展的前提，必須建立獨(dú)立、高效不受外界干擾的通信系統(tǒng)，才能保證信息傳輸?shù)目焖偌皶r(shí)。為此，自渠首開始，在渠墻上剔縫開槽敷設(shè)光纖，然后用混凝土填實(shí)。并排敷設(shè)GYTA53 型24 芯光纜兩根，一根作為各分中心轄段內(nèi)所有設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸使用，另一根將數(shù)據(jù)傳輸?shù)教帣C(jī)關(guān)中心總站，建成自成一體，冗量綽綽有余的專用局域環(huán)網(wǎng)，專用光纖連接下轄的各管理所、現(xiàn)場閘站、各水位雨量測點(diǎn)、視頻監(jiān)測點(diǎn)，確保信息傳輸同步不滯后，實(shí)現(xiàn)了通訊的自我保障。

同時(shí)，為保證意外情況時(shí)光纖出現(xiàn)斷點(diǎn)情況，專門租用2 條外部網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商互聯(lián)網(wǎng)專線，采用固定IP專線網(wǎng)絡(luò)與管理處中心站通信，使光纖即使有中斷情況，也能保證信號正常傳輸?shù)教幹行目傉?，提升系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)保證率，確保意外情況發(fā)生時(shí)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)不癱瘓，起到雙保障的作用。

在建設(shè)好網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，建設(shè)調(diào)度中心和分中心，在處機(jī)關(guān)設(shè)1 個(gè)調(diào)度中心站，下屬所站建設(shè)9 個(gè)調(diào)度分中心。根據(jù)灌區(qū)管理需要，確定監(jiān)測監(jiān)控等設(shè)備安裝位置，累計(jì)安裝視頻監(jiān)控262 個(gè)（球機(jī)113 個(gè)、槍機(jī)149 個(gè)），10 處視頻會(huì)議系統(tǒng)，13 座閘門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，33處水雨情自動(dòng)采集系統(tǒng)，3 處電站運(yùn)行監(jiān)視系統(tǒng)，9 處遠(yuǎn)程警示喊話系統(tǒng)，建成渠系各攤點(diǎn)內(nèi)部語音系統(tǒng)（內(nèi)線電話）等，初步建成較完整的硬件系統(tǒng)。

2.立足灌區(qū)實(shí)際，建設(shè)可操作性和實(shí)用性強(qiáng)的軟件系統(tǒng)暨灌區(qū)信息綜合管理應(yīng)用系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)是信息化建設(shè)的骨架，軟件系統(tǒng)是信息化建設(shè)的終極目標(biāo)，是內(nèi)涵和靈魂。軟件系統(tǒng)的總思路是在信息采集的基礎(chǔ)上，以監(jiān)測和自動(dòng)控制為手段，以數(shù)據(jù)庫為核心，以軟件建設(shè)為媒介平臺(tái)，構(gòu)成信息采集、信息處理、信息展示、信息交互等全方位的信息化應(yīng)用系統(tǒng)，全面及時(shí)采集數(shù)據(jù)，快速及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)和處理，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)度控制、引輸水管理、監(jiān)控監(jiān)測等目標(biāo)。

2.1 建立界面友好直觀的操作平臺(tái)

灌區(qū)信息化平臺(tái)操作界面設(shè)立了綜合監(jiān)控、綜合數(shù)據(jù)、地理信息、水資源調(diào)度、工程信息、水電站管理、氣象信息7 大項(xiàng)，下設(shè)25 個(gè)子項(xiàng)，各項(xiàng)操作鏈接即點(diǎn)即開，保證可操作性和實(shí)用性。

整個(gè)軟件系統(tǒng)采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，工業(yè)級千兆光纖局域環(huán)網(wǎng)，由數(shù)字會(huì)議系統(tǒng)、專業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)、信號切換系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)及顯示系統(tǒng)組成。建設(shè)內(nèi)容及設(shè)備配置主要包括：服務(wù)器、工作站、移動(dòng)維護(hù)計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、機(jī)柜、存儲(chǔ)設(shè)備、UPS 設(shè)備等硬件設(shè)備和機(jī)房裝修工程。在機(jī)房布置與裝修方面考慮防靜電地板的敷設(shè)和隔斷、機(jī)房綜合布線和防雷接地系統(tǒng)。同時(shí)，安裝內(nèi)線電話105 部（IP 電話28 部、模擬電話77 部）。內(nèi)部辦公電話調(diào)度系統(tǒng)：共計(jì)安裝105 部電話，其中IP 電話28 部，模擬電話77 部。

2.2 視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

躍峰灌區(qū)匯流渠黃龍口段太陽能板視頻監(jiān)控

灌區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)是灌區(qū)信息化系統(tǒng)的重要組成部分，常年過水段渠道，尤其是沿線節(jié)制閘泄水閘、渡槽、管理攤點(diǎn)等全部實(shí)現(xiàn)無盲點(diǎn)視頻監(jiān)控。各監(jiān)控點(diǎn)供電方式根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，具備電網(wǎng)供電條件的用電網(wǎng)供電，不具備電網(wǎng)條件的以太陽能板供電。整個(gè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)力求做到：一是針對性強(qiáng)，針對灌區(qū)實(shí)際需求，能夠?qū)崟r(shí)查看渠道情況、觀測閘室情況等實(shí)際需求；二是擴(kuò)展性好，可通過增加終端設(shè)備擴(kuò)展系統(tǒng)，無需改動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；三是靈活性強(qiáng)，可將視頻圖像實(shí)時(shí)嵌入操作平臺(tái)其他功能界面，亦可以單獨(dú)成為監(jiān)控系統(tǒng)。

2.3 閘門自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

閘門控制系統(tǒng)由現(xiàn)場控制機(jī)和遠(yuǎn)程處理軟件模塊組成。現(xiàn)場控制機(jī)主要由邏輯控制部分（PLC）、執(zhí)行部分（電機(jī)保護(hù)器、相序保護(hù)器、過載保護(hù)器、交流接觸器、數(shù)顯閘位計(jì)、電壓變動(dòng)器、電流變送器、防卡死限制器）、通信部分（以太網(wǎng)、GPRS、RW485）共3 部分組成?，F(xiàn)場控制機(jī)支持螺桿式、卷揚(yáng)式、斜拉式等閘門類型，支持單孔閘和多孔閘的接入。

2.4 水雨情監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

水情監(jiān)測及水位預(yù)警系統(tǒng)是灌區(qū)信息化建設(shè)的重要內(nèi)容之一。水情監(jiān)測系統(tǒng)主要包括：雨情監(jiān)測、水情監(jiān)測、工業(yè)用水監(jiān)測、水位預(yù)警。水情、雨情監(jiān)測系統(tǒng)，共建設(shè)水位監(jiān)測點(diǎn)10 個(gè)，雨情監(jiān)測點(diǎn)5 個(gè)，采用翻斗式雨量計(jì)和RTU 組成雨情遙測站，進(jìn)行雨情信息的采集。工業(yè)用水要求計(jì)量精度較高，數(shù)據(jù)采集采用流量計(jì)測量。躍峰灌區(qū)水位預(yù)警系統(tǒng)，設(shè)計(jì)水情信息點(diǎn)12 個(gè)，分別為渠首、干渠節(jié)泄閘、隧洞、渡槽等節(jié)點(diǎn)，保證水情監(jiān)測上下段的連續(xù)性。

2.5 灌區(qū)信息綜合管理應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)與集成

躍峰灌區(qū)信息化應(yīng)用平臺(tái)操作界面

躍峰灌區(qū)水利信息綜合管理系統(tǒng)分為4 個(gè)層次，即信息采集層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、人機(jī)交互層。各個(gè)層次相對獨(dú)立又相互緊密結(jié)合；每個(gè)層次有其重點(diǎn)職能，同時(shí)與其它層次通過通訊網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)交換接口緊密聯(lián)系。

3.運(yùn)行效果及后續(xù)管理

躍峰灌區(qū)有百余里渠道地處太行山腰，地勢險(xiǎn)峻，信息化建設(shè)減輕了一線職工的巡渠工作量，視頻監(jiān)控和沿渠巡護(hù)相結(jié)合，使工作效率有了質(zhì)的提高。渠道引水量和沿渠降雨量能夠第一時(shí)間自動(dòng)顯示在應(yīng)用平臺(tái)上，閘門遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)控制，提高了調(diào)度效率，對汛期工程引輸水調(diào)度，渠道安全運(yùn)行起到了重要作用，使灌區(qū)管理由傳統(tǒng)管理向現(xiàn)代化管理邁出了重要一步。

軟件操作系統(tǒng)需要不斷完善，與時(shí)俱進(jìn)。灌區(qū)信息綜合應(yīng)用平臺(tái)充分考慮后續(xù)發(fā)展需要，充分考慮操作界面間的兼容性、互補(bǔ)性，需要在運(yùn)行過程中逐步完善，建設(shè)招標(biāo)過程中應(yīng)充分考慮到后續(xù)軟件使用提升，確保信息化建設(shè)與時(shí)俱進(jìn)。

信息化建設(shè)對于灌區(qū)屬于新興事物，需要建立嚴(yán)格的信息化管理制度，明確關(guān)鍵環(huán)節(jié)如閘門遠(yuǎn)程控制的管理權(quán)限，明確專人專責(zé)。信息存儲(chǔ)加強(qiáng)制度化管理，保證信息查閱追溯期。信息化應(yīng)用平臺(tái)的查看權(quán)限等都需有明確界定，避免多頭操作，保證安全運(yùn)行?！?/p>