呂梁市水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)的應(yīng)用分析

常芳

（呂梁市水利局，山西 呂梁市 033000）

1 水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)工作原理

水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)主要分為四部分，計量儀表、水資源測控器、GPRS傳輸網(wǎng)絡(luò)和控制管理中心。計量儀表部分是通過超聲波流量計測量用水的瞬時流量、累計流量、水位、水溫、水質(zhì)、電動機的電流電壓等多種數(shù)據(jù)，通過信號線，把采集數(shù)據(jù)發(fā)送給水資源測控器。水資源測控器部分是水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)的終端，其內(nèi)部設(shè)有數(shù)據(jù)采集模塊、存儲模塊、顯示模塊、備用電源模塊、防雷擊模塊、通訊模塊、接線端子等，通過這些模塊完成數(shù)據(jù)采集存儲發(fā)送、遠程基本設(shè)置和預(yù)警等。GPRS傳輸網(wǎng)絡(luò)部分是通過GPRS傳輸網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)從水資源測控器到管理中心的無線傳輸。管理中心部分是對傳輸給它的數(shù)據(jù)進行分類匯總，通過水資源實時監(jiān)控軟件可視化地對遠程設(shè)備進行管理。水資源實時監(jiān)控軟件又分為四個模塊，分別為基礎(chǔ)子系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)、征費子系統(tǒng)和報表子系統(tǒng)?；A(chǔ)子系統(tǒng)主要負責對取水戶、取水井、測控設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理。監(jiān)控子系統(tǒng)主要負責對水資源測控設(shè)備的實時監(jiān)控，從該系統(tǒng)可以看到設(shè)備的實時在線情況以及數(shù)據(jù)的上報情況。征費子系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)備每天上報的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分類，按照實際取水量計量征費。報表子系統(tǒng)可以按照行政區(qū)、流域、泉域?qū)θ∷畱羧∷疁y控設(shè)備的靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計形成日、月、年報表。

2 水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)存在的問題

2.1 計量設(shè)施測量值不準確

呂梁市水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)的計量設(shè)施大多數(shù)采用插入式超聲波流量計，該計量器的缺陷是不滿管、水流不勻速、含沙量大，則水量測量不準確。在實際應(yīng)用中，部分取水戶會時常開關(guān)泵，導(dǎo)致水泵不滿管、水流不勻速，部分使用地表水的取水戶，水質(zhì)泥沙大，水量測量值不準確。

2.2 硬件故障率高

呂梁市多山丘，水資源測控器多數(shù)被安裝在高山或溝壑中。效益好有條件的取水戶會把該設(shè)備安裝在泵房中，效益差條件不成熟的取水戶則直接把設(shè)備安裝在野外，無任何安全保障措施，尤其遇到自然災(zāi)害設(shè)備容易遭到損壞。此外野外電壓不穩(wěn)，設(shè)備中備用電源只能維持短時間的用電，致使電子元件被燒，設(shè)備故障率增高。

2.3 硬件更換費用高

目前水資源測控設(shè)備已更換為第二代產(chǎn)品。第二代產(chǎn)品機箱內(nèi)的電子元件被集成為3個模塊，雖然操作方便，容易判斷故障部位，但由于集成模塊不容易維修，出現(xiàn)故障即需更換整個模塊，增加了產(chǎn)品維修費用。

2.4 GPRS信號不穩(wěn)定

水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)是整點上報，即每隔一小時要求水資源測控器上報一次數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的實時有效性，如果在要求上報的短暫時間段GPRS無信號，就會延誤了本次數(shù)據(jù)的上報，使得累計水量不準確。有部分安裝于溝壑的設(shè)備或受附近其它信號干擾的設(shè)備，時常顯示為不在線狀態(tài)，導(dǎo)致累計水量不準確，不能以此作為征收水資源費的依據(jù)。

2.5 缺乏有效的維修管護措施

水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)中有部分設(shè)備由于硬件故障而不在線，這些故障又由于缺乏相應(yīng)的更換設(shè)備和維修人員，不能在第一時間得到維修，直接影響了計量的準確性和正常的水資源管理。

3 水資源監(jiān)控管理系統(tǒng)建設(shè)對策

3.1 加強管理，提高設(shè)備在線率

水資源管理部門應(yīng)有專人負責管理本系統(tǒng)，每天記錄設(shè)備的在線情況和累計水量，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備不在線、瞬時流量異常等問題及時處理。若為設(shè)備故障，及時聯(lián)系設(shè)備提供商來維修。若為取水量異常，及時調(diào)查取水戶實際用水情況，同時把設(shè)備異常情況簡要標注在系統(tǒng)中，保證設(shè)備在線率。

3.2 改善系統(tǒng)質(zhì)量，提高服務(wù)水平

生產(chǎn)和研發(fā)部門應(yīng)進一步提高水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)軟、硬件的技術(shù)含量，對故障率高的零部件改善構(gòu)造和材質(zhì)，保障實時監(jiān)控系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，并提高售后服務(wù)質(zhì)量和維修效率。

3.3 培養(yǎng)維修和管護專業(yè)人才，建立一支水資源管理部門自己的維修服務(wù)隊伍

水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)的主要特點之一是實時性，為了保障水資源管理部門能掌握最新數(shù)據(jù)，本系統(tǒng)的遠程設(shè)備應(yīng)時刻保證在線，統(tǒng)計數(shù)據(jù)應(yīng)及時準確，因此故障設(shè)備應(yīng)在第一時間得到維修，然而設(shè)備提供商的服務(wù)人員是有限的，這就要求水資源管理部門有一支自己的技術(shù)服務(wù)隊伍，以保證水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)長期實時有效運行。

3.4 降低更換維修成本，減少系統(tǒng)運行開支

生產(chǎn)和研發(fā)部門對硬件的制造應(yīng)考慮性價比，盡量使用常見材質(zhì)價格優(yōu)廉的元部件。對系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的小故障，能獨立解決的問題，盡量用水資源管理部門自己的服務(wù)隊伍處理，從而降低設(shè)備維修成本，減少系統(tǒng)運行開支。

4 結(jié)語

水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)現(xiàn)在只屬于初級階段，部分功能仍未完善，運行中也存在一些問題，但隨著科技的迅猛發(fā)展，最終本系統(tǒng)將會是呂梁市水資源優(yōu)化調(diào)度和統(tǒng)一管理的軍師，是實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)利用的引領(lǐng)者。