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摘要：为了提高灌溉效率、经济效益和社会效益，为了操作的安全性，对各泵站做信息化改造。包括对机电设备运行情况、水泵流量监测、闸门水位流量、气象测报、调度中心等的信息化改造，以确保很好的为灌区人民服务，解决农作物安全问题。
关键词：灌溉效率；机电设备运行；水泵流量监测；闸门水位流量；气象测报
中图分类号：F426.9 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-04-0044-2
陕西省渭南市东雷二期抽黄灌区位于陕西省关中东部渭北旱塬台塬区，东临黄河，西至富平县城，南与交口抽渭及洛惠渠灌区接壤，北到乔山脚下。灌区由一、二级黄土台塬和渭洛河三级阶地组成，海拔高程385-515m，辖大荔、蒲城、富平、临渭四县（区）39个乡（镇），设计灌溉面积126.5万亩。灌区设计泵站37座，总装机容量11.46万kw。灌区加权平均净扬程135m，总扬程151.5m；最大累计净扬程231.18m，总扬程272.7m。干支渠67条，长598km。灌区设计田间配套面积106万亩。为分区分级灌溉形式布置。灌区共建变电站37座，主变42台，总装置容量178720 KVA。10KV以上输电线路374.2公里。设计灌溉保证率为75%。该灌区是陕西省最大的电力提水灌区。
1 信息化现状
1.1 众多的机电设备无有效的监控手段
全灌区有大小37座提水泵站，机电设备有电机、水泵、变压器、高低压屏、进水闸、出水闸、清污机等等，这些设备的设计选择是在80年代，没有考虑机电设备的计算机监控，缺少有效的安全检测手段，难以发现设备的安全隐患，严重威胁着泵站的安全运行。
1.2 没有水泵流量检测计量
水泵流量检测是判定机组效率和实现科学调度的关键数据，不能准确知道水泵流量就无法进行泵站的经济运行。也更无法实现灌区水量的优化配置与调度。
1.3 干渠上闸门水位、流量、开度无远程监控
干渠上闸门如无远程监测与控制就无法实现灌区的优化配水；就无法进行洛惠渠灌区补水的联合调度；更无法实现关中东部各大灌区的联网优化调度；水利现代化就无法实现。
1.4 斗渠上无先进的自动化水量检测手段
向农户售水是在斗渠上进行测流，但现行测流手段是十分粗糙的也无法达到0.5小时测流一次的最低要求，由于对农户售水的计量不准，产生矛盾也就在所难免。这影响到农户用水的极积性，也难以养成节水灌溉的良好风气。这对处于干旱半干旱地区我省，有效地利用有限的水资源，实现节水农业的长远目标是严重的障碍。
1.5 灌区内无墒情、气象测报站
灌区内的作物种植、土壤墒情、田间气象、水源条件是制定灌溉计划的先决条件。没有合理布局的土壤墒情测报站、田间气象站，根本无法准确的定量的了解灌区内的旱情也无法实施灌溉的优化决策。
1.6 没有局灌溉信息化调度中心
没有局灌溉信息化调度中心，也就无法协调灌区内37座泵站、干渠上的分水闸、节制闸的调度监控；不仅不能完成全灌区内的优化调度，更无法与其它灌区的协调与配合；无法实施关中东部灌区的水资源优化配置与灌溉的决策支持。
1.7 无软件支持
整体上东雷抽黄续建工程在信息化方面除电话通讯而外其余全是空白，没有局属范围内的工程建设、设备管理、灌溉运行、灌区气象与墒情及作物种植的现状监控与数据库；更没有相应的的决策支持这个自动化系统软件。这些都不能满足灌区的管理现代化、数字化、信息化、智能化的要求。无法与其它灌区的配合，也无法适应目前高科技智能信息化要求。
1.8 没有水利政务、办公自动化系统
水利政务系统是依托水利信息化网络，上连市政府、水利厅、水利部用于水利行政事务、部门业务管理和科学决策的软件平台。是政府部门转变职能的重要内容。
水利信息公众服务系统是水利公共信息交流、发布的窗口。是向社会宣传水利，提高水利部门办公透明度，树立良好形象，自觉接受社会监督，促进水利部门廉政建设的有力工具。
办公自动化系统是实现办公事务流程自动化、处理高效化和管理信息化必要手段。是实现与市政府、省水利厅的办公自动化对接的硬软件平台。是转变水利部门观念、思想方法和服务手段的前提。
高科技智能信息化，就是要充分利用依托于计算机技术、自动控制技术、通信技术和网络技术等现代信息技术，深入开发和广泛利用水利信息资源，包括水利信息的采集、传输、处理、存储及利用，全面而大幅度的提升水利事业活动的效率和效能。
依前所述，二期抽黄局的信息化是空白。
2 信息化规划
2.1 信息化规划原则
（1）数据传输链路应满足实时、可靠、准确、方便地传输数据的要求。
（2）在99%的时间内，数据传输的误码率＜1×10-4。
（3）通信设备应选用技术先进、经济实用、国际名牌产品。
（4）数据传输链路应有与要求的数据流量相适应的高频带宽，能可靠传输图像、数据、声音。
2.2 信息化方式选择
数据传输链路常用的有：卫星、超短波、短波、电话线路、光纤、微波（无线扩频）、GSM短信息发布七种方案。
2.2.1 超短波方式 采用230mHz频段组网，是国家无委会指定的水利专用频段。优点是：信号传输较稳定，质量较好，有一定的绕射能力。缺点是：传播距离较近，受地形限制，带宽窄，难以传输图像。另外，由于使用的传呼台等用户的增多，信号干扰日趋严重。二黄局原用它进行电话通信，初期还行，后期效果不好，故难入选数据链路的主干线；但因其造价低，在近距离，且数据流量小的应用中仍有优势，故可选做为泵站群的监控系统中的泵站之间，或泵站与就近的干支渠闸门监控子系统之间的数据链路。
2.2.2 ADSL（宽带接入） 它的传输速度可以满足实时性与图像传输，运行成本在采用包月制时，尚可以接受。但是，在距电信局距离超过3km时，信号传输衰耗过大。所以受制于电信部门现行水平。故也不能适应二黄局的情况。
2.2.3 光纤方式 该方式从技术性能、传输带宽、传输速率、可靠性、抗干扰性、误码率方面都是最佳的。但是其投入过大，平时维护困难，要设专业队伍从而增大了运行成本。故不是特别需要，不宜作为主要通信链路方式。
2.2.4 数字微波（无线扩频）方式 无线扩频技术是军事通讯要求的产物，进而转为民用。
优点是：隐蔽性、保密性、安全性很好。抗多径衰落能力强。误码率低、抗干扰能力强、不怕雷爆与磁爆，不受常规无线通讯的干扰，也不干扰常规的无线通讯。传输速率高（11mbps）适合实时数据传输与图像传输。只须到国家无委会备案而不须报批。平时运行成本低，不设专门维修队伍。
缺点是：视距传输，有时要设中继站。一次性投入较高（但低于光纤方式）
相比较后，二黄局的数据传输主干链路的应选数字微波（无线扩频）技术的方案。
归纳上述分析，决定：
（1）泵站、泵站群、部分闸门的计算机监控系统与东雷抽黄（续建）工程信息分中心的局域网之间监控数据传输主干链路采用数字微波（无线扩频）技术。
（2）泵站群监控系统的各泵站之间监控数据传输支干链路，采用超短波电台方案。
（3）流量监测与水费计征系统的非实时数据传输采用GSM短信息方案。
（4）二黄局信息分中心与省水利厅的通信，采用光纤接入方式（省厅已经接通到渭南市了）。
（5）为方便下属单位，群管组织进行网上申报、查询、结算水费及水利政务的访问等工作，在信息分中心用ADSL宽带接入互联网，但要谨慎地做好网络安全防范工作。安装硬件防火墙，软件防火墙，路由器等多道防护措施，局域网内的涉密部分，采用VLAN方案。
2.3 监控数据传输主干链路规划平面图
泵站信息化建设已在“大型泵站更新改造”下已报出。本次工程量主要包括信息化主干链路、干渠计量和墒情监测等。
渭南市距大荔县58km、距蒲城县54km。目前东雷抽黄（续建）工程已建成有800MHz超高频通讯，渭南市九层高的祥龙大厦上架有铁塔，北干泵站的塬上也架有铁塔，设有中继站，建成初期，使用尚好，但不能传输数据和图像。随着现代信息化的飞速发展，现已暂停使用，统一归口中国移动通讯进行水量调度。上述情况表明，改为扩频电台（数字微波）完全可以保证必要的传输指标。如：系统畅通率，系统误码率，系统可用率。
数据传输链路（信息化）平面示意图如下。
图1 数据链路（信息化）组网示意图
圖中仅画出局信息分中心与九大泵站（泵站群）的数字微波通信（无线扩频），以及泵站群监控系统中的各泵站之间采用超短波通信方式的组网示意图。
分干渠闸门与信息分中心之间的通信链路；干渠闸门与泵站之间的通信链路，因图幅所限未能画出。
作者简介：党微娟（1983-），女，陕西富平人，陕西省渭南市东雷二期抽黄工程建设局助理工程师，科员。
关键词：灌溉效率；机电设备运行；水泵流量监测；闸门水位流量；气象测报
中图分类号：F426.9 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-04-0044-2
陕西省渭南市东雷二期抽黄灌区位于陕西省关中东部渭北旱塬台塬区，东临黄河，西至富平县城，南与交口抽渭及洛惠渠灌区接壤，北到乔山脚下。灌区由一、二级黄土台塬和渭洛河三级阶地组成，海拔高程385-515m，辖大荔、蒲城、富平、临渭四县（区）39个乡（镇），设计灌溉面积126.5万亩。灌区设计泵站37座，总装机容量11.46万kw。灌区加权平均净扬程135m，总扬程151.5m；最大累计净扬程231.18m，总扬程272.7m。干支渠67条，长598km。灌区设计田间配套面积106万亩。为分区分级灌溉形式布置。灌区共建变电站37座，主变42台，总装置容量178720 KVA。10KV以上输电线路374.2公里。设计灌溉保证率为75%。该灌区是陕西省最大的电力提水灌区。
1 信息化现状
1.1 众多的机电设备无有效的监控手段
全灌区有大小37座提水泵站，机电设备有电机、水泵、变压器、高低压屏、进水闸、出水闸、清污机等等，这些设备的设计选择是在80年代，没有考虑机电设备的计算机监控，缺少有效的安全检测手段，难以发现设备的安全隐患，严重威胁着泵站的安全运行。
1.2 没有水泵流量检测计量
水泵流量检测是判定机组效率和实现科学调度的关键数据，不能准确知道水泵流量就无法进行泵站的经济运行。也更无法实现灌区水量的优化配置与调度。
1.3 干渠上闸门水位、流量、开度无远程监控
干渠上闸门如无远程监测与控制就无法实现灌区的优化配水；就无法进行洛惠渠灌区补水的联合调度；更无法实现关中东部各大灌区的联网优化调度；水利现代化就无法实现。
1.4 斗渠上无先进的自动化水量检测手段
向农户售水是在斗渠上进行测流，但现行测流手段是十分粗糙的也无法达到0.5小时测流一次的最低要求，由于对农户售水的计量不准，产生矛盾也就在所难免。这影响到农户用水的极积性，也难以养成节水灌溉的良好风气。这对处于干旱半干旱地区我省，有效地利用有限的水资源，实现节水农业的长远目标是严重的障碍。
1.5 灌区内无墒情、气象测报站
灌区内的作物种植、土壤墒情、田间气象、水源条件是制定灌溉计划的先决条件。没有合理布局的土壤墒情测报站、田间气象站，根本无法准确的定量的了解灌区内的旱情也无法实施灌溉的优化决策。
1.6 没有局灌溉信息化调度中心
没有局灌溉信息化调度中心，也就无法协调灌区内37座泵站、干渠上的分水闸、节制闸的调度监控；不仅不能完成全灌区内的优化调度，更无法与其它灌区的协调与配合；无法实施关中东部灌区的水资源优化配置与灌溉的决策支持。
1.7 无软件支持
整体上东雷抽黄续建工程在信息化方面除电话通讯而外其余全是空白，没有局属范围内的工程建设、设备管理、灌溉运行、灌区气象与墒情及作物种植的现状监控与数据库；更没有相应的的决策支持这个自动化系统软件。这些都不能满足灌区的管理现代化、数字化、信息化、智能化的要求。无法与其它灌区的配合，也无法适应目前高科技智能信息化要求。
1.8 没有水利政务、办公自动化系统
水利政务系统是依托水利信息化网络，上连市政府、水利厅、水利部用于水利行政事务、部门业务管理和科学决策的软件平台。是政府部门转变职能的重要内容。
水利信息公众服务系统是水利公共信息交流、发布的窗口。是向社会宣传水利，提高水利部门办公透明度，树立良好形象，自觉接受社会监督，促进水利部门廉政建设的有力工具。
办公自动化系统是实现办公事务流程自动化、处理高效化和管理信息化必要手段。是实现与市政府、省水利厅的办公自动化对接的硬软件平台。是转变水利部门观念、思想方法和服务手段的前提。
高科技智能信息化，就是要充分利用依托于计算机技术、自动控制技术、通信技术和网络技术等现代信息技术，深入开发和广泛利用水利信息资源，包括水利信息的采集、传输、处理、存储及利用，全面而大幅度的提升水利事业活动的效率和效能。
依前所述，二期抽黄局的信息化是空白。
2 信息化规划
2.1 信息化规划原则
（1）数据传输链路应满足实时、可靠、准确、方便地传输数据的要求。
（2）在99%的时间内，数据传输的误码率＜1×10-4。
（3）通信设备应选用技术先进、经济实用、国际名牌产品。
（4）数据传输链路应有与要求的数据流量相适应的高频带宽，能可靠传输图像、数据、声音。
2.2 信息化方式选择
数据传输链路常用的有：卫星、超短波、短波、电话线路、光纤、微波（无线扩频）、GSM短信息发布七种方案。
2.2.1 超短波方式 采用230mHz频段组网，是国家无委会指定的水利专用频段。优点是：信号传输较稳定，质量较好，有一定的绕射能力。缺点是：传播距离较近，受地形限制，带宽窄，难以传输图像。另外，由于使用的传呼台等用户的增多，信号干扰日趋严重。二黄局原用它进行电话通信，初期还行，后期效果不好，故难入选数据链路的主干线；但因其造价低，在近距离，且数据流量小的应用中仍有优势，故可选做为泵站群的监控系统中的泵站之间，或泵站与就近的干支渠闸门监控子系统之间的数据链路。
2.2.2 ADSL（宽带接入） 它的传输速度可以满足实时性与图像传输，运行成本在采用包月制时，尚可以接受。但是，在距电信局距离超过3km时，信号传输衰耗过大。所以受制于电信部门现行水平。故也不能适应二黄局的情况。
2.2.3 光纤方式 该方式从技术性能、传输带宽、传输速率、可靠性、抗干扰性、误码率方面都是最佳的。但是其投入过大，平时维护困难，要设专业队伍从而增大了运行成本。故不是特别需要，不宜作为主要通信链路方式。
2.2.4 数字微波（无线扩频）方式 无线扩频技术是军事通讯要求的产物，进而转为民用。
优点是：隐蔽性、保密性、安全性很好。抗多径衰落能力强。误码率低、抗干扰能力强、不怕雷爆与磁爆，不受常规无线通讯的干扰，也不干扰常规的无线通讯。传输速率高（11mbps）适合实时数据传输与图像传输。只须到国家无委会备案而不须报批。平时运行成本低，不设专门维修队伍。
缺点是：视距传输，有时要设中继站。一次性投入较高（但低于光纤方式）
相比较后，二黄局的数据传输主干链路的应选数字微波（无线扩频）技术的方案。
归纳上述分析，决定：
（1）泵站、泵站群、部分闸门的计算机监控系统与东雷抽黄（续建）工程信息分中心的局域网之间监控数据传输主干链路采用数字微波（无线扩频）技术。
（2）泵站群监控系统的各泵站之间监控数据传输支干链路，采用超短波电台方案。
（3）流量监测与水费计征系统的非实时数据传输采用GSM短信息方案。
（4）二黄局信息分中心与省水利厅的通信，采用光纤接入方式（省厅已经接通到渭南市了）。
（5）为方便下属单位，群管组织进行网上申报、查询、结算水费及水利政务的访问等工作，在信息分中心用ADSL宽带接入互联网，但要谨慎地做好网络安全防范工作。安装硬件防火墙，软件防火墙，路由器等多道防护措施，局域网内的涉密部分，采用VLAN方案。
2.3 监控数据传输主干链路规划平面图
泵站信息化建设已在“大型泵站更新改造”下已报出。本次工程量主要包括信息化主干链路、干渠计量和墒情监测等。
渭南市距大荔县58km、距蒲城县54km。目前东雷抽黄（续建）工程已建成有800MHz超高频通讯，渭南市九层高的祥龙大厦上架有铁塔，北干泵站的塬上也架有铁塔，设有中继站，建成初期，使用尚好，但不能传输数据和图像。随着现代信息化的飞速发展，现已暂停使用，统一归口中国移动通讯进行水量调度。上述情况表明，改为扩频电台（数字微波）完全可以保证必要的传输指标。如：系统畅通率，系统误码率，系统可用率。
数据传输链路（信息化）平面示意图如下。
图1 数据链路（信息化）组网示意图
圖中仅画出局信息分中心与九大泵站（泵站群）的数字微波通信（无线扩频），以及泵站群监控系统中的各泵站之间采用超短波通信方式的组网示意图。
分干渠闸门与信息分中心之间的通信链路；干渠闸门与泵站之间的通信链路，因图幅所限未能画出。
作者简介：党微娟（1983-），女，陕西富平人，陕西省渭南市东雷二期抽黄工程建设局助理工程师，科员。