李春 赵勇强 宋有东
济南市狼猫山水库服务处? 山东 济南 250103
【简介】狼猫山水库位于济南市历城区彩石镇境内，属半岛流域，在小清河水系，是西巨野河支流的源头。主要承担防洪调蓄、城市供水任务，兼顾生态供水，属综合性水库。下游重点保护对象有彩石、孙村、郭店等5个重要乡镇，近30万人口，以及309国道、胶济铁路、济青高铁、济青高速、南水北调东输水干线等重要基础设施，地理位置重要，是全国防洪重点中型水库。
【关键词】 水库 雨洪资源 成果分析
1：前言
水库信息化管理是水利现代化建设的基础和前提，是提高水利工程建设和运行管理效能、水库管理效率的重要途径。狼猫山水库2016年完成大坝除险加固以及办公楼的建设，水库雨洪资源调度管理系统的建设是对现有信息化设施的有效整合管理，以充分运用信息监测、网络通信、自动化控制、数据存储等技术，建立一个以高精度传感器监测测量、信息采集系统为基础、以信息化管理系统为平台、以高速安全可靠的通信网络为支撑的水库雨洪资源管理调度系统，实时监测水库水位，放水流量及闸位、计算出库流量，推算入库流量，实现对整个水库雨洪信息的综合管理。
2:成果内容
狼猫山水库除险加固工程完成后建设了闸门自动控制子系统、出库流量监测系统、雨水情管理子系统，为水库管理提供了较大便利，一定程度上提升水库信息化水平。目前各系统运行状况良好，单系统间相互独立，数据无法互融互通，充分发挥数据价值。因此建设统一的水库雨洪资源调度管理系统，从功能上将水库设备监测控制、水位库容计算分析、工程管理、防洪预案等相关业务流程及自动化管理有序融合，实现平台统一、数据互享，并为将来大数据建设提供数据支持。
2.1硬件支撑平台
系统平台直接通过云端部署，客户端通过网页浏览和手机客户端的方式查看。一方面节省了硬件机房设备的资金投入；另一方面在服务器的安全性、稳定性方面得到强有力的支持；同时为下一步水利大数据平台的融合建设提供了方便。调度管理终端安装于办公室内，通过公网与云平台连接，管理软件采用B/S架构，办公人员可通过网页的方式访问管理平台软件。
2.2软件支撑平台
服务处雨洪资源调度管理平台的建设是水库管理、预报、调度工作的核心，可以对水库雨洪情况实现动态掌握。通过对原有闸门自动控制子系统、雨水情管理子系统、流量监测等子系统的整合，利用现代信息化技术手段充分发挥各类监测、管理、控制系统所生成各类数据，直观及时的了解水库工况、闸位、水情、降雨等状况，为水库管理及供水、防汛调度决策提供支持。在保证人民群众安全的条件下，最大限度的拦蓄水资源，实现水资源优化配置管理。
2.2.1信息采集层
水库雨洪资源调度管理平台是各类信息数据的集中处理、归类、入库、显示交互的平台，其所处理的各类数据的获取是本平台能否正常运行的基础，因此信息采集层的设计是此次系统建设的重要基础环节。现场监测点主要分为水位、流量、闸门开度、供水等，具体建设内容如下：
2.2.2水位监测
目前狼猫山水库已经安装了一台一体化智能水位遥测仪，遥测仪的精度为厘米级，实现了对水库水位的监测，并将水位数据传输至水文局。由于本项目水位数据是用来换算库容量，对水位的精度要求高，要将厘米级更换为毫米级。
需要对现场设备进行改造，将水位传感检测单元通过技术改造更换为毫米级设备，同时升级原有智能测控传输单元软硬件，智能测控传输单元与水文局继续采用GPRS无线通讯，与水库管理处采用有线通讯，在不影响原有系统正常运行的前提下，实现系统平滑升级。
2.2.3流量监测
流量监测站点位于闸阀室内，主要监测水厂的用水量，由流量计、串口网关、供电系统、防雷设备及安装辅材等部分组成。现场的流量计为电磁流量计，已经安装完成，该流量计具有传输接口，管理处通过串口网关采集流量数据。在现场监测点安装一台不间断电源，后备时间20天。保证流量采集的准确性和时效性。
2.2.4闸门开度采集
溢洪闸和放水洞的闸门开度通过同轴式开度仪监测，测量误差大，监测精度不高，需要提高闸门开度的测量精度，本次改造在保留原有系统正常运行的情况下，对闸门监测方式及监测技术进行改进，直接对闸板位移进行测量，提高闸门开度监测的准确度和测量精度。
2.2.5数据资源层
本系统依照国家相关要求和规范，数据库表结构和字段类型统一、明确，采用SQL数据库管理系统，保证与原系统数据库管理系统的数据类型兼容性，充分保证数据的安全性和可靠性。
2.3运行分析系统
运行分析系统主要是对遥测数据接收系统每日接收来的数据进行分析，对数据接收的准确性、误码率、畅通率、迟报、误报、漏报进行分析。进而分析整个遥测系统的数据采集、通信情况，得出各种统计报告，以备用来维护、改进软硬件工作环境和系统的通信方式。
2.4信息服务
平台针对数据信息提供分类检索和简单分析。主要包括基础信息查询、闸门运行状态查询、流量数据查询、雨水情信息查询、防洪预案信息查询、统计报表和输出打印等模块。查询、分析成果根据查询内容采用文字、表格、图形以及地图等形式表现。
2.5安全功能
密码管理增强：用户密码设置强度最高增强到50位，配合密码定期修改设置功能和加密算法的改进，可保障用户密码在有效时间范围内不被黑客暴力破解；
身份验证安全插件应用：实现IP地址控制、内外网隔离、USBkey登录验证
2.7创新及特色说明
狼猫山水库雨洪资源调度系统是通过软件开发、接口转换等技术手段，将水库水位、出入库流量、溢洪闸闸门开度、供水水量等实时监测设备实现数据融合、信息共享的一个系统平台。对溢洪闸闸门开度监测方式进行技术改造，提高闸门开度测量精度（毫米级），对溢洪闸、放水洞、闸阀室已建自动化系统进行技术改造。进一步提高狼猫山水库服务处工程现代化管理水平，是发挥水库防洪调度作用的需要,是建设水库综合管理信息化的重要基础。
3:小结
狼猫山水库雨洪资源调度系统对了解和掌握水库的蓄水能力、供水能力、防洪能力有迫切的需求决策机构以及供水、防汛抗旱等部门可第一时间掌握水库的运行数据，为其生产、调度、管理等决策部门的决策提供科学依据，充分发挥水库的社会效益和经济效益。
【参考文献】
郑德凤.《雨洪资源与地下水资源联合调控理论与应用研究[D]》.大连理工大学,2005.
刘建卫,许士国,张柏良.《洪水资源利用系统风险分析与应用[J]》