刘彩虹 王金磊
焦作市黄河华龙工程有限公司
为及时、准确观测南水北调水情数据变化，做好全线输水调度基础工作。焦作华龙公司投入人力、资金，对渠道坡面水尺进行清洗，处理坡面杂物，确保边坡水尺清晰、读数精准。结合水尺日常维护中，存在的人工渠道清洗安全隐患、费时费力等问题，公司集思广益、反复研究，从水尺读数的机械化、精准性、便携性等方面着手，自发研制了“遥控式坡面水尺清洗机”，以自动化代替人工操作，消除了安全隐患，解放了劳动力，节约了人工成本，提高了工作效率。2018年至今，通过在南水北调鹤壁段、南水北调航空港区段和南水北调焦作段维修养护中应用，受到业主单位及施工一线职工的广泛好评，在提高工作效率，增强安全系数的同时，也为项目产生了显著的经济效益和社会效益，具有很好的推广应用价值。
一、遥控式坡面水尺清洗机在南水北调管理中的需求
南水北调渠道坡面在水尺设置一公里范围一个，数量多，坡度比在1:1.02,人工清洗水尺难度大，安全隐患大。坚持“以科技创新为本、科技服务一线”的工作原则，以解决急需技术支持的问题，提高工作效率、降低工作成本、减轻职工劳动强度、改善工作条件为目的，充分调动和发挥专业技术人员的积极性、主动性和创新意识，以引进推广与自主研发并重为主要手段，注重成果转化，不断提高机械化维护水平。
二、遥控式坡面水尺清洗机在南水北调中解决的问题
在遥控式坡面水尺清洗机主要有由48v直流电源、48v直流电机、48v直流抽水机、24V电动绞盘、遥控器、定向轨道、方向轮、定向轮等等构成。
通过48v直流电机、48v直流抽水机、电动绞盘连接电源机械化作业，解决了渠道边坡水尺人工下渠清洗存在安全隐患的问题。通过加装定向轨道，解决了渠道边坡水尺清洗过程中易跑偏、清洗部位不固定的问题。
通过加装无线远程遥控器，解决了渠道边坡水尺清洗过程中人工清洗费时费力的问题
三、遥控式坡面水尺清洗机在南水北调中的应用
2018-2019年，南水北调中线干线焦作管理处渠道内、南水北调中线干线焦作管理处渠道内、南水北调中线干线港区管理处渠道内新安装多处水尺。面对坡面水尺清洗问题，最初为人力清洗，每天人工采用提取桶装水拖把清洗的方法，由于渠道边坡人工清洗安全风险大、清洗不精准、操作不便携等等问题得出现，同时经过初步估算，经济费用合计成本较高，面对此类较多急需解决的实际问题，项目主要负责人提出新技术方案，成立科研小组，十余名科研小组人员以问题为导向，从安全性、精准性、操作便携性、经济效益等等方面着手研制，历时一年多的时间，反复实践，从初次的装置重量过大重新选材下调重量到后期的电机功率过大清洗时间过短适当下调电机功率从而延长工作时间，再到下调功率后的电机与线路的项目匹配避免损烧电路，层层递进，不断更新装置，直至达到科学清洗水尺的目的。截止目前，该装置已经应用于多家单位和项目，取得了显著的经济和社会效益。
四、遥控式坡面水尺清洗机在南水北调中应用的目的与意义
为及时、准确观测南水北调水情数据变化，做好全线输水调度基础工作。为解决人工下渠清洗安全隐患，人工操作费时费力等问题，以自动化代替人工操作，实现降低成本、提高效能、数据读取精准的目的。为南水北调渠道水位观测提供准确数据，解放人工清洗，消除安全隐患，实现水尺坡面清洁，标尺面干净，为实现南水北调全面输水调度提供数字依据。
五、社会、经济和环境等效益分析
在南水北调以一个管理处维修养护项目为例。根据项目的实际测算，该标段水尺数量60处，平均每周至少清洗一次。采用“遥控式坡面水尺清洗机”清洗，每年节省29261元。
六、总结及下部研究方向
2018-2020年，该装置通过在南水北调多个管理处用于水尺清洗等工作，并取得了显著效果，具有水尺清洗更加安全、精准、操作便携等优点，有效解决人工下渠清洗存在安全隐患、清洗易跑偏、人工清洗费时费力等问题。下步在用电方面重点推广太阳能电路板替换电池作为进一步深入研究的方向。