沂沭泗水资源监控系统运行维护总结及发展探讨

于百奎

（沂沭泗水利管理局水文局（信息中心），江苏 徐州 221000）

0 引言

沂沭泗水资源监控系统是指分布于沂沭泗流域的21 处流量在线监测站和沂沭泗水资源信息管理平台。系统依托于淮河流域水资源监控能力建设一期、二期项目分步建成，是实行流域最严格水资源管理制度的重要技术手段，对支撑水资源定量管理和落实“三条红线”执行情况考核提供可靠的数据保障[1]。

沂沭泗水资源监控系统自2012 年开始实施建设，2018 年相继竣工验收并交付运行[2]。2022 年沂沭泗水资源监控系统运行维护经费落实到位，项目开展运行维护工作。因系统缺少维护，站点各类传感器、模块配件等硬件设施老化损坏严重，数据库表、业务平台等软件系统也难以满足管理单位的工作需求，导致2022 年运行维护难度极大。因此，如何恢复沂沭泗水资源监控系统正常运行，充分发挥系统的功能效用，是开展运维工作的一项重点和难点。

1 沂沭泗水资源监控系统现状及运行维护情况

1.1 沂沭泗水资源监控系统现状

1.1.1 流量在线监测站

沂沭泗直管水资源流量在线监测站点中有9 处采用二线能坡法，12 处采用雷达波法，运维前测站运行情况见表1，测站多建在沂沭泗流域重要河（湖）口，地理位置较为分散，分布于山东、江苏2 省5 市，共7 个县（区）；站点属地管理单位多，分属于9 个基层单位。

表1 沂沭泗直管水资源流量在线监测站信息表

1.1.2 沂沭泗水资源信息管理平台

沂沭泗水资源信息管理服务系统平台是沂沭泗水资源监控系统的信息展示窗口，作为一级模块嵌入淮河流域水资源管理信息平台，便于淮委统一管理，平台提供信息的接收、查询、分析等功能。

该平台依托国家水资源监控能力建设（沂沭泗局2016 年实施项目）Ⅱ标段项目建成，经过多年升级完善，最终形成现在的系统服务平台。系统部署在淮河水利委员会水文局（信息中心）管理机房内；数据库、数据传输接收查询系统、数据分析平台等应用系统安装在相应的服务器内。

1.2 2022 年运维工作

2022 年度结合经费及系统现状运行情况，确定运维工作优先顺序。

一是保障正常站点运行。全年对21 处站点进行日常巡检维护不低于4 次/站。二是维修恢复重要故障站点。因前期缺少经费来源，质保期后大部分站点通信欠费中断，续费后仍有11 处站点故障，其中二线能坡法故障站点8 处，雷达波故障站点3 处。根据管理单位需要，2022 年优先恢复后营站、郑集河站、宿迁闸站、杨官屯站共4 处二线能坡法站，其中宿迁闸站、杨官屯站仅恢复单侧测流系统；恢复老万福河站（雷达波法）太阳能供电系统。三是结合经费使用，更换部分老化配件，降低站点故障频次。包括更换站点太阳能充电控制系统蓄电池、金属支架、传感器配件等。经过运维工作后，21 处测站均有流量数据接入系统，但洙赵新河站、蔡河站、复新河闸站、宿迁闸站、杨官屯站5 处二线能坡法站点仍未完全恢复。全年监测数据上报率90.99%。

沂沭泗水资源信息管理平台建成以来运行稳定正常，系统出现问题后能够及时恢复运行。2022年度，主要受网络安全攻防演练及服务器宕机等因素影响，平台出现5 次系统数据中断或无法打开情况。全年应用系统可用率98.9%。

2 运维中存在的主要问题

2.1 站点故障多，维修成本高

沂沭泗水资源流量在线监测站已投入运行5～7年，因缺少经费，质保期后未开展维护工作。雷达波测站设备多建在露天处，水位计等配件老化、站点蓄电能力降低等因素导致站点故障多发；二线能坡法站ADCP 探头埋设在水下，易受通航船只抛锚拖拽、渔船撒网等人类活动干扰破坏丢失。沂沭泗水资源监控站点故障11 处，占五成以上，2022 年经费严重不足，仅供恢复部分故障站点。

随着5G 网络的建设应用，流域内部分GPRS 网络基站已停止维护，而站点通信模块（DTU）仅支持GPRS 网络，运行维护过程中出现数据传输中断情况，后期通信模块需陆续升级更换至4G，相应的远程控制终端（RTU）也需升级更新，站点通信模块升级成本高[3]。

2.2 数据精度不高，缺少复核校对

受自然因素（如河流冲刷）、工程因素（如河道清淤扩挖、河堤硬化加固等）等影响，沂沭泗部分流量在线监测站所在断面发生较大改变；自测站建成以来，由于缺少大断面测量、水准点引测校核等基础数据采集，断面、水位基值变化导致流量计算结果精度不高。

2.3 通信协议、库表结构标准不一致，数据存储分散

21 处流量在线监测站由3 家单位承建，通信协议均为私有协议，报文解译软件由各承建单位开发，且测验接收平台部署于不同服务器，采用数据库（Oracle、MySQL、SQLServer）不同，数据存储位置、库表结构标准不一致；沂沭泗水资源信息服务系统模块是在淮委一期系统统一框架下定制开发，仅具备基本数据查询检索功能，未充分考虑远期水资源管理部门日常性业务需求，功能模块不完善，已有模块设定不易调整。系统软件及硬件均未存放在水资源管理责任单位驻地，数据维护和系统平台管理不便。

2.4 运维涉及专业知识面广，缺乏标准流程规范

流量监测站现场维护要求技术人员具有登高、潜水等特种作业资质证书，同时涉及水文、通信、计算机、数据库等各专业知识，运行维护队伍专业要求高。因站点采用设备厂家、型号性能不一，各施工单位技术交底不彻底，缺少站点设备日常检测、故障排查及解决方案等操作说明，运维过程中对RTU 进行参数设置、测试维护、通讯模块升级等操作难度大[4]。

3 运维建议及发展探讨

3.1 申请专项维修经费，恢复站点正常运行

项目前期运维重点是恢复故障站点和保障监测数据精度，管理单位应积极申请专项资金用于修复故障站点、水位基值校核和流量比测率定工作。建议通过运维经费分阶段逐步恢复故障站点，或密切关注国控站点定额标准修订，及时调整额度，申请流量比测经费，开展相应的流量比测及分析工作，研判仪器采集数据与水文要素变化的规律，定期调整参数，确保获取准确河道流量数据。

3.2 发挥流域管理单位特性，加强与其他水利单位站点共享共维

沂沭泗流域地跨豫、皖、苏、鲁4 省，是南水北调东线工程重要输水通道。应发挥流域管理单位特性，加强与地方水文、水利部门协调联系，根据双方已建或规划建设流量监测站点，实现站点数据共享；后营站、金牛电站、宿迁闸等附近设有水文站点，可根据报汛水位进行水位基值修正，根据人工实测流量进行比测率定；规划新建站点应充分利用周边已建水位遥测站等，精简建设内容；杨官屯河站、大沙河站、姚楼河站是南水北调东线的重要监测断面，建议加强与流域内南水北调机构进行水资源监测合作交流，摸索“数据共享，测站共维”的运维管理模式。

3.3 制定流域水资源监控系统运维管理制度，统一通信规约和库表结构标准

建议结合流域“十四五”规划流量站建设项目，将业务系统迁移至管理单位本地，统一数据接收、处理、存储平台和数据传输通信规约、数据库标准结构。同时，制定沂沭泗水资源监控系统运维管理制度，明确各级管理单位及运维部门的责任分工，各司其职做好监督检查、巡检维护工作，做好影像、文字等记录台账，建立健全运维绩效评估体系，使运维管理工作制度化、规范化[4]。

3.4 整合数据资源，共享水资源监测数据

沂沭泗水资源监控站不仅指流域自建流量监测站点，还包括直管范围内非农取水户等流量监测信息，目前已全部纳入国家水资源监控系统平台，淮委流域水资源管理信息平台无法共享查看取水户监测数据。建议根据水资源管理需求，协调监测数据共享，相应完善沂沭泗水资源信息管理平台功能模块。

4 结语

2022 年沂沭泗水资源监控系统运维工作保障了流量在线监测站及应用系统的正常运行，水资源监测数据上报率和准确率显著提高，但仍未达到水资源监控系统管理的预期目标，后续仍需不断总结经验教训，完善各类规章制度和丰富运维手段，确保水资源监控系统长期有效运行并发挥效益，推进水资源信息化高质量发展，促进流域水资源优化配置和高效利用