制定《黃河水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)定》的必要性及構(gòu)想

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簡(jiǎn)介： 水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)作為一種非工程防洪措施，在防洪減災(zāi)領(lǐng)域里起著十分重要的作用，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非常巨大。隨著系統(tǒng)的多年使用，部件老化問(wèn)題會(huì)日趨突出，設(shè)備故障幾率增多，常有因“檢查不全面、責(zé)任不到位、管理欠完善、維修不及時(shí)、經(jīng)費(fèi)難落實(shí)”導(dǎo)致運(yùn)行維護(hù)跟不上的情況發(fā)生，直接影響了水情信息的采集傳輸，降低了系統(tǒng)效能。為保證現(xiàn)有系統(tǒng)正常運(yùn)行和規(guī)范今后的系統(tǒng)建設(shè)，制定運(yùn)行管理規(guī)章制度和操作規(guī)程——《黃河水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)定》，是黃河治理開(kāi)發(fā)工作亟待解決的問(wèn)題。
關(guān)鍵字：黃河 水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng) 防洪減災(zāi) 遙測(cè)站 管理 運(yùn)行維護(hù) 規(guī)定

1 概述

　　水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)屬于應(yīng)用遙測(cè)、通信、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，完成流域或測(cè)區(qū)內(nèi)固定及移動(dòng)站點(diǎn)的降水量、水位、流量、蒸發(fā)量、含沙量、潮位、風(fēng)向、風(fēng)速和水質(zhì)等水文氣象要素以及閘門開(kāi)度等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、傳輸和處理的信息系統(tǒng)。

　　水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是防汛雨水情信息采集、傳輸、處理的現(xiàn)代化遙測(cè)系統(tǒng)，具有實(shí)時(shí)、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)。包括遙測(cè)站、集合轉(zhuǎn)發(fā)站、中繼站、通信網(wǎng)絡(luò)和中心站。

　?。?） 水文(水情)遙測(cè)站：水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的遙測(cè)站一般安裝在野外現(xiàn)場(chǎng)，用來(lái)自動(dòng)監(jiān)測(cè)當(dāng)?shù)氐挠炅?、水位、流量、墑情、閘位等水文參數(shù)。由遙測(cè)終端機(jī)RTU，水文傳感器(雨量傳感器、水位計(jì)等)，天線、饋線、避雷器、現(xiàn)場(chǎng)人工置數(shù)裝置及太陽(yáng)能/蓄電池裝置等組成。遙測(cè)站通常采用定時(shí)和增量自報(bào)方式向中心站發(fā)送數(shù)據(jù)。

　?。?）集合轉(zhuǎn)發(fā)站：為組網(wǎng)需要，由集合轉(zhuǎn)發(fā)站接收處理若干個(gè)遙測(cè)站的數(shù)據(jù)，再合并轉(zhuǎn)發(fā)到中心站。

　　（3）中繼站：中繼站一般安裝在野外和高山上，提供對(duì)偏遠(yuǎn)測(cè)站或由于地域復(fù)雜情況下測(cè)站數(shù)據(jù)傳輸中的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，即接收相關(guān)偏遠(yuǎn)遙測(cè)站的元線數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)、將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到中心站。由遙測(cè)終端機(jī)RTU、天線、饋線、避雷器、及太陽(yáng)能／蓄電池裝置等組成。中繼站接收和發(fā)送頻率可采用同頻或異頻。

　?。?）通信網(wǎng)絡(luò)：有線通信網(wǎng)(光纖、專用或公共電話網(wǎng))、無(wú)線通信網(wǎng)(超短波、微波、GSM、衛(wèi)星等)、電力載波，甚至不同通信介質(zhì)的組合等。

　　（5）中心站：中心站一般設(shè)在防汛調(diào)度中心，用來(lái)接收各水文遙測(cè)站(中繼站)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行解調(diào)、存儲(chǔ)和處理。

　　水文情報(bào)預(yù)報(bào)在中國(guó)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著，每年直接經(jīng)濟(jì)效益數(shù)百億元。以1998年為例，全國(guó)水文情報(bào)預(yù)報(bào)直接減災(zāi)效益超過(guò)800億元。同時(shí)，及時(shí)準(zhǔn)確的情報(bào)預(yù)報(bào)為抗洪搶險(xiǎn)、物資轉(zhuǎn)移、人員避險(xiǎn)贏得了時(shí)間，爭(zhēng)取了主動(dòng)，1998年汛期轉(zhuǎn)移人員1500萬(wàn)人次，取得了重大的社會(huì)效益。江澤民總書記在全國(guó)抗洪搶險(xiǎn)表彰會(huì)上，兩次提到水文，在歷史上是決無(wú)僅有的，說(shuō)明了水文情報(bào)預(yù)報(bào)的重要性和巨大作用。

　　2 黃河水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)情況

　　水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的建設(shè)經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展過(guò)程。系統(tǒng)通信方式由最初的超短波發(fā)展到今天的利用短波、超短波、微波、衛(wèi)星、有線公網(wǎng)等方式的通信網(wǎng)絡(luò)，以支持更加復(fù)雜的組網(wǎng)模式和自報(bào)/應(yīng)答或兼容的工作方式；系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性有了很大提高，隨著元器件質(zhì)量的提高和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其關(guān)鍵設(shè)備遙測(cè)終端的質(zhì)量也大幅度提高，平均無(wú)故障工作時(shí)間（MTBF）已從原來(lái)的3000小時(shí)上升到8000小時(shí)，有的設(shè)備已突破30000小時(shí)，其它設(shè)備的質(zhì)量也得到不同程度的提高；系統(tǒng)的功能也由最初的降水量、水位信息，發(fā)展到今天的可滿足傳輸降水量、水位、流速、流量、蒸發(fā)量、水質(zhì)、閘門開(kāi)啟度、風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、濕度、氣壓等多種參數(shù)的豐富的傳感器接口。

　　在黃河綜合治理與開(kāi)發(fā)過(guò)程中，自20世紀(jì)80年代初啟動(dòng)“黃河三門峽-花園口實(shí)時(shí)遙測(cè)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)”項(xiàng)目開(kāi)始，先后建設(shè)了黃河花園口水位遙測(cè)系統(tǒng)、小浪底水利樞紐水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)、國(guó)家防汛指揮系統(tǒng)榆次示范區(qū)、山東黃河水位遙測(cè)系統(tǒng)等一大批水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，黃委水文、水調(diào)、水保及河務(wù)等部門在黃河流域已建和在建遙測(cè)系統(tǒng)數(shù)十處，遙測(cè)站數(shù)百個(gè)。目前正在建和即將建設(shè)的項(xiàng)目有黃河小花間水情信息采集傳輸系統(tǒng)、黃河河源區(qū)自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)等。多年來(lái)，用戶和管理部門在測(cè)報(bào)系統(tǒng)的管理上不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，完善管理制度和手段，使自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)基本保持了正常運(yùn)行，在水文測(cè)報(bào)生產(chǎn)、水資源調(diào)度及防洪減災(zāi)中發(fā)揮了重要作用。

　　3 必要性與可行性

　　水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)能夠?qū)τ炅?、水位等水文信息進(jìn)行自動(dòng)采集與實(shí)時(shí)傳遞，能有效提高信息傳遞的速度和可靠性，增長(zhǎng)防洪決策的預(yù)見(jiàn)期，因而被越來(lái)越多的防汛部門所采用。

　　3.1 必要性

　　隨著系統(tǒng)的多年使用，部件老化問(wèn)題日趨突出，設(shè)備故障時(shí)有出現(xiàn)，常有因“檢查不全面、責(zé)任不到位、管理欠完善、維修不及時(shí)、經(jīng)費(fèi)難落實(shí)”導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)跟不上的情況發(fā)生，直接影響了水情信息的采集傳輸，降低了系統(tǒng)效能。

　　“黃河三門峽-花園口實(shí)時(shí)遙測(cè)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)”是黃委早在20世紀(jì)80年代初啟動(dòng)的信息工程項(xiàng)目，目前除陸渾、故縣水庫(kù)的兩個(gè)子系統(tǒng)還在運(yùn)行外，其他組成部分已停用。當(dāng)時(shí)該系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)策略是正確的，而且效果也十分顯著。后來(lái)之所以未能實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，建、管、用分離是一個(gè)重要失誤：在建設(shè)期間運(yùn)行管理由黃委原測(cè)報(bào)計(jì)算中心負(fù)責(zé)，而遙測(cè)系統(tǒng)的用戶是水文局，這就形成了管理應(yīng)用分離的格局——由于用戶沒(méi)有正式介入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行管理，因此也難以掌握系統(tǒng)的運(yùn)行管理技術(shù)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)邊建設(shè)、邊投產(chǎn)并在使用中逐步完善的要求。

　　目前，在水自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和應(yīng)用中，這種“分離”現(xiàn)象還比較普遍。治黃事業(yè)的不斷深入和發(fā)展，對(duì)水文信息的時(shí)效性、質(zhì)量等要求卻是越來(lái)越高。加強(qiáng)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)維護(hù)與管理，使其經(jīng)常處于完好技術(shù)狀態(tài)，充分發(fā)揮效能，取得良好效益，是黃河治理開(kāi)發(fā)和管理的客觀要求。

　　這些矛盾和問(wèn)題的解決，除了提高認(rèn)識(shí)外，還需要規(guī)范化、制度化。與水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是現(xiàn)行的SL61-2003《水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》。SL61-2003是從SD159-85修訂成SL61-94然后到2003版本的，雖然根據(jù)工程建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步等條件補(bǔ)充修訂了相關(guān)條款，但仍是針對(duì)全國(guó)的普遍情況而制定的，不能完全覆蓋或解決黃河流域或測(cè)區(qū)自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的特殊問(wèn)題。

　　因此，制定《黃河水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)定》（以下簡(jiǎn)稱“黃河測(cè)報(bào)規(guī)定”），已經(jīng)成為一項(xiàng)刻不容緩的工作。

　　3.2 可行性

　　“黃河三門峽-花園口實(shí)時(shí)遙測(cè)洪水預(yù)報(bào)系統(tǒng)”是黃委早在20世紀(jì)80年代初啟動(dòng)的信息工程項(xiàng)目，該系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)策略正確，效果顯著。之后又設(shè)計(jì)、建設(shè)了數(shù)十個(gè)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

　　黃委的崔家駿、辛國(guó)榮、王恒斌、張海敏等同志先后參與了SD159-85、SL61-94和SL61-2003規(guī)范的制定。

　　已有的管理經(jīng)驗(yàn)和政策、法規(guī)，如《水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》、《水文設(shè)備管理規(guī)定》、《黃河水文管理辦法》、《黃河水文測(cè)報(bào)設(shè)施保護(hù)辦法》，為制定《黃河水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)定》奠定了基礎(chǔ)。

　　國(guó)內(nèi)已有針對(duì)某一條河流或地域制定測(cè)報(bào)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)定的先例，如浙江省制定了《浙江省水情信息采集系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)定》。為制定“黃河測(cè)報(bào)規(guī)定”提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

　　因此，制定“黃河測(cè)報(bào)規(guī)定”技術(shù)和條件都已具備，是可行的。

　　4 構(gòu)思

　?。?）提高認(rèn)識(shí)。進(jìn)一步提高系統(tǒng)管理的責(zé)任感，充分認(rèn)識(shí)自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)管理的重要性，把水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)管理作為防汛工作的重要內(nèi)容，抓實(shí)抓好，是制定“黃河測(cè)報(bào)規(guī)定”的基礎(chǔ)。

　?。?）基本框架。依據(jù)《水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》和《水文設(shè)備管理規(guī)定》，從委托管理、值班操作、日常維護(hù)、定期檢查、不定期檢查、專業(yè)技能培訓(xùn)、資金落實(shí)、檢修儀器與車輛保障及調(diào)整和恢復(fù)運(yùn)行等方面入手，按照“建設(shè)、應(yīng)用、管理相結(jié)合”的原則，細(xì)化傳感器的維護(hù)、協(xié)調(diào)采集與傳輸?shù)慕y(tǒng)一，制訂出“黃河測(cè)報(bào)規(guī)定”征求意見(jiàn)稿。

　?。?）修訂完善。組織有一定實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員，深入基層，調(diào)查使用情況，收集用戶經(jīng)驗(yàn)，征求用戶意見(jiàn)，綜合分析、區(qū)別對(duì)待，進(jìn)行條款的修改，逐步完善“黃河測(cè)報(bào)規(guī)定”。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　“黃河測(cè)報(bào)規(guī)定”的制定，是要把水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)的運(yùn)行、管理與維護(hù)制度化，同時(shí)，規(guī)范今后的系統(tǒng)建設(shè)，包括從費(fèi)用落實(shí)、人員培訓(xùn)、檔案建立到新技術(shù)的推廣應(yīng)用等，為用戶提供全方位技術(shù)支撐和后勤保障，探索實(shí)踐黃河水文測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)范化管理的新模式，推動(dòng)黃河乃至全國(guó)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)應(yīng)用水平的提高。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[4] http://www.hwswj.gov.cn

　　[5] http://www.yrcc.gov.cn