沂沭泗水資源監控系統運行維護總結及發展探討

于百奎

（沂沭泗水利管理局水文局（信息中心），江蘇 徐州 221000）

0 引言

沂沭泗水資源監控系統是指分布于沂沭泗流域的21 處流量在線監測站和沂沭泗水資源信息管理平臺。系統依托于淮河流域水資源監控能力建設一期、二期項目分步建成，是實行流域最嚴格水資源管理制度的重要技術手段，對支撐水資源定量管理和落實“三條紅線”執行情況考核提供可靠的數據保障[1]。

沂沭泗水資源監控系統自2012 年開始實施建設，2018 年相繼竣工驗收并交付運行[2]。2022 年沂沭泗水資源監控系統運行維護經費落實到位，項目開展運行維護工作。因系統缺少維護，站點各類傳感器、模塊配件等硬件設施老化損壞嚴重，數據庫表、業務平臺等軟件系統也難以滿足管理單位的工作需求，導致2022 年運行維護難度極大。因此，如何恢復沂沭泗水資源監控系統正常運行，充分發揮系統的功能效用，是開展運維工作的一項重點和難點。

1 沂沭泗水資源監控系統現狀及運行維護情況

1.1 沂沭泗水資源監控系統現狀

1.1.1 流量在線監測站

沂沭泗直管水資源流量在線監測站點中有9 處采用二線能坡法，12 處采用雷達波法，運維前測站運行情況見表1，測站多建在沂沭泗流域重要河（湖）口，地理位置較為分散，分布于山東、江蘇2 省5 市，共7 個縣（區）；站點屬地管理單位多，分屬于9 個基層單位。

表1 沂沭泗直管水資源流量在線監測站信息表

1.1.2 沂沭泗水資源信息管理平臺

沂沭泗水資源信息管理服務系統平臺是沂沭泗水資源監控系統的信息展示窗口，作為一級模塊嵌入淮河流域水資源管理信息平臺，便于淮委統一管理，平臺提供信息的接收、查詢、分析等功能。

該平臺依托國家水資源監控能力建設（沂沭泗局2016 年實施項目）Ⅱ標段項目建成，經過多年升級完善，最終形成現在的系統服務平臺。系統部署在淮河水利委員會水文局（信息中心）管理機房內；數據庫、數據傳輸接收查詢系統、數據分析平臺等應用系統安裝在相應的服務器內。

1.2 2022 年運維工作

2022 年度結合經費及系統現狀運行情況，確定運維工作優先順序。

一是保障正常站點運行。全年對21 處站點進行日常巡檢維護不低于4 次/站。二是維修恢復重要故障站點。因前期缺少經費來源，質保期后大部分站點通信欠費中斷，續費后仍有11 處站點故障，其中二線能坡法故障站點8 處，雷達波故障站點3 處。根據管理單位需要，2022 年優先恢復后營站、鄭集河站、宿遷閘站、楊官屯站共4 處二線能坡法站，其中宿遷閘站、楊官屯站僅恢復單側測流系統；恢復老萬福河站（雷達波法）太陽能供電系統。三是結合經費使用，更換部分老化配件，降低站點故障頻次。包括更換站點太陽能充電控制系統蓄電池、金屬支架、傳感器配件等。經過運維工作后，21 處測站均有流量數據接入系統，但洙趙新河站、蔡河站、復新河閘站、宿遷閘站、楊官屯站5 處二線能坡法站點仍未完全恢復。全年監測數據上報率90.99%。

沂沭泗水資源信息管理平臺建成以來運行穩定正常，系統出現問題后能夠及時恢復運行。2022年度，主要受網絡安全攻防演練及服務器宕機等因素影響，平臺出現5 次系統數據中斷或無法打開情況。全年應用系統可用率98.9%。

2 運維中存在的主要問題

2.1 站點故障多，維修成本高

沂沭泗水資源流量在線監測站已投入運行5～7年，因缺少經費，質保期后未開展維護工作。雷達波測站設備多建在露天處，水位計等配件老化、站點蓄電能力降低等因素導致站點故障多發；二線能坡法站ADCP 探頭埋設在水下，易受通航船只拋錨拖拽、漁船撒網等人類活動干擾破壞丟失。沂沭泗水資源監控站點故障11 處，占五成以上，2022 年經費嚴重不足，僅供恢復部分故障站點。

隨著5G 網絡的建設應用，流域內部分GPRS 網絡基站已停止維護，而站點通信模塊（DTU）僅支持GPRS 網絡，運行維護過程中出現數據傳輸中斷情況，后期通信模塊需陸續升級更換至4G，相應的遠程控制終端（RTU）也需升級更新，站點通信模塊升級成本高[3]。

2.2 數據精度不高，缺少復核校對

受自然因素（如河流沖刷）、工程因素（如河道清淤擴挖、河堤硬化加固等）等影響，沂沭泗部分流量在線監測站所在斷面發生較大改變；自測站建成以來，由于缺少大斷面測量、水準點引測校核等基礎數據采集，斷面、水位基值變化導致流量計算結果精度不高。

2.3 通信協議、庫表結構標準不一致，數據存儲分散

21 處流量在線監測站由3 家單位承建，通信協議均為私有協議，報文解譯軟件由各承建單位開發，且測驗接收平臺部署于不同服務器，采用數據庫（Oracle、MySQL、SQLServer）不同，數據存儲位置、庫表結構標準不一致；沂沭泗水資源信息服務系統模塊是在淮委一期系統統一框架下定制開發，僅具備基本數據查詢檢索功能，未充分考慮遠期水資源管理部門日常性業務需求，功能模塊不完善，已有模塊設定不易調整。系統軟件及硬件均未存放在水資源管理責任單位駐地，數據維護和系統平臺管理不便。

2.4 運維涉及專業知識面廣，缺乏標準流程規范

流量監測站現場維護要求技術人員具有登高、潛水等特種作業資質證書，同時涉及水文、通信、計算機、數據庫等各專業知識，運行維護隊伍專業要求高。因站點采用設備廠家、型號性能不一，各施工單位技術交底不徹底，缺少站點設備日常檢測、故障排查及解決方案等操作說明，運維過程中對RTU 進行參數設置、測試維護、通訊模塊升級等操作難度大[4]。

3 運維建議及發展探討

3.1 申請專項維修經費，恢復站點正常運行

項目前期運維重點是恢復故障站點和保障監測數據精度，管理單位應積極申請專項資金用于修復故障站點、水位基值校核和流量比測率定工作。建議通過運維經費分階段逐步恢復故障站點，或密切關注國控站點定額標準修訂，及時調整額度，申請流量比測經費，開展相應的流量比測及分析工作，研判儀器采集數據與水文要素變化的規律，定期調整參數，確保獲取準確河道流量數據。

3.2 發揮流域管理單位特性，加強與其他水利單位站點共享共維

沂沭泗流域地跨豫、皖、蘇、魯4 省，是南水北調東線工程重要輸水通道。應發揮流域管理單位特性，加強與地方水文、水利部門協調聯系，根據雙方已建或規劃建設流量監測站點，實現站點數據共享；后營站、金牛電站、宿遷閘等附近設有水文站點，可根據報汛水位進行水位基值修正，根據人工實測流量進行比測率定；規劃新建站點應充分利用周邊已建水位遙測站等，精簡建設內容；楊官屯河站、大沙河站、姚樓河站是南水北調東線的重要監測斷面，建議加強與流域內南水北調機構進行水資源監測合作交流，摸索“數據共享，測站共維”的運維管理模式。

3.3 制定流域水資源監控系統運維管理制度，統一通信規約和庫表結構標準

建議結合流域“十四五”規劃流量站建設項目，將業務系統遷移至管理單位本地，統一數據接收、處理、存儲平臺和數據傳輸通信規約、數據庫標準結構。同時，制定沂沭泗水資源監控系統運維管理制度，明確各級管理單位及運維部門的責任分工，各司其職做好監督檢查、巡檢維護工作，做好影像、文字等記錄臺賬，建立健全運維績效評估體系，使運維管理工作制度化、規范化[4]。

3.4 整合數據資源，共享水資源監測數據

沂沭泗水資源監控站不僅指流域自建流量監測站點，還包括直管范圍內非農取水戶等流量監測信息，目前已全部納入國家水資源監控系統平臺，淮委流域水資源管理信息平臺無法共享查看取水戶監測數據。建議根據水資源管理需求，協調監測數據共享，相應完善沂沭泗水資源信息管理平臺功能模塊。

4 結語

2022 年沂沭泗水資源監控系統運維工作保障了流量在線監測站及應用系統的正常運行，水資源監測數據上報率和準確率顯著提高，但仍未達到水資源監控系統管理的預期目標，后續仍需不斷總結經驗教訓，完善各類規章制度和豐富運維手段，確保水資源監控系統長期有效運行并發揮效益，推進水資源信息化高質量發展，促進流域水資源優化配置和高效利用