姜杰:扎根黃河岸邊的數字治水先鋒
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收藏10月8日,國慶假期后首個工作日,內蒙古河套灌區水利發展中心永濟分中心副主任姜杰深入干渠一線,查看干渠清淤進度,並檢查水量、水流檢測設備的運行狀態。
在流經巴彥淖爾市臨河區城區的永剛分干渠內,工人們正搶抓秋澆前的黃金施工期,使用大型機械清理渠內淤積的泥沙。姜杰抵達現場后,從施工起點到渠道末端,全程細致排查清淤作業質量,發現問題第一時間聯系現場負責人,明確相關注意事項與整改要求。
“距離永剛分干渠計劃放水還有10天,大家要抓緊剩余工期完成全部清淤作業,保証渠道底部平整堅實,收工前由專業技術人員開展專項驗收,要確保工程質量。”在清淤作業現場,姜杰向施工團隊明確了核心工作要求。
姜杰是一位扎根家鄉水利事業的新時代水利人。2005年,從內蒙古工業大學自動化專業畢業的他,投身與所學專業關聯度不高的水利行業。20多年來,他傳承老一輩水利人的優良傳統,秉持精益求精、勇於創新的工匠精神,用腳步丈量黃河北岸的灌區土地,以數字技術賦能灌區水利管理,先后參與多項重點科研項目,形成一系列適配河套灌區生產管理現狀與工程條件的技術方案,推動灌區信息化建設進程,為灌區現代化發展作出積極貢獻。
2007年,灌區用於採集水位的主流設備是浮子水位計,但並不適用於河套灌區。姜杰和團隊將實現水位自動採集定為首個攻堅目標,打破行業固有思維,借鑒跨領域技術路徑,最終選定雷達測距技術,該技術可有效解決積沙淤積、溫差干擾等長期困擾水位監測的難題。但當時相關設備採購成本高昂,國內水利行業尚無成熟應用案例。姜杰和團隊成員充分發揮信息化相關專業的優勢,自主設計電路板、編寫運行程序、研發信號轉換模塊,成功研制出適配渠道場景的雷達水位計,實現水位數據秒級自動刷新,超限情況自動觸發報警,完全替代傳統人工值守監測模式。這項創新技術的落地,為灌區信息化快速推進打下了堅實基礎。
從最初對水利業務不熟悉的自動化專業畢業生,成長為兼具水利業務能力與信息化技術素養的復合型人才,姜杰的成長路徑背后是常年堅持的持續學習與一線深耕。為破解灌區信息傳輸與四級管理單位網絡接入的行業難題,他和團隊成員協同攻堅,不分晝夜,不懼嚴寒酷暑,開展水利專網設備野外測試工作,歷時3年累計完成1000多組對照實驗,為信息化專網建設的規劃設計提供了核心基礎數據。依托這些成果,河套灌區在全國同行業中率先實現四級管理單位4G網絡全覆蓋,覆蓋面積達1.8萬平方公裡,同步完成覆蓋全灌區國管渠道的2000余處水情、氣象、視頻信息自動採集點建設,相當於為灌區管理裝上了全天候運行的“千裡眼”和“順風耳”。
河套灌區地勢平坦,屬於典型自流灌溉區域,流量和水位數據是水資源調度的核心指標,而自動化測流是水利行業公認的技術難題。“過去,水位和流量的施測、上報全部依賴人工完成,傳統人工測流單次至少需要兩名工作人員操作1至2小時才能完成,一個測流斷面單日僅能獲取兩組流量數據,完全無法適配灌區現代化建設的實際需求。”姜杰說。
面對長期存在的技術難題,2014年,姜杰帶領創新團隊研究多普勒雷達測速傳感器,探索利用雷達波測量水流表面流速的可行路徑。之后,通過自主開發信號處理、分析計算程序與配套設備,歷經2年多的實地測試與優化調整,最終開發完成適配北方平原灌區低流速場景的自動測流系統。2018年,團隊進一步開展電磁測流技術與人工智能技術的融合研究,陸續研發出渠底電磁式流量監測系統和測流機器人系統。目前這套自動測流技術,可在1.5秒內完成一次流量數據採集,實現24小時連續在線監測,大幅提升了灌區供排水安全運行保障能力與水資源時空調配效率。
在永濟分中心調度室內,姜杰帶領大家來到數字大屏前,需水預測、水量調配、方案對比、灌溉調度等實時動態畫面持續更新,每一條水渠的流量、水位數據都清晰展示在屏幕上。
“這是永濟灌域2025年底建成的數字孿生平台,通過衛星遙感、地面監測等多源數據融合分析,可以快速精准掌握灌區墒情分布,讓分水調度工作更加科學高效。”姜杰介紹。
作為水利部數字孿生灌區先行先試試點的主要負責人,他帶領團隊緊緊抓住永濟灌域難點痛點問題,因地制宜,量體裁衣,為全國數字孿生灌區建設打造了可復制、可推廣的“河套經驗”。他和團隊圍繞行業實際需求,開展了15大類、100多項技術研究工作,累計取得32項專利,形成14項河套灌區信息化地方標准,填補了灌區信息化標准體系的長期空白。
近年來,姜杰先后獲得全國五一勞動獎章、全國先進工作者、自治區“最美科技工作者”、第十批“草原英才”等多項榮譽,今年又獲評自治區優秀共產黨員。
“今后,我要大力弘揚偉大長征精神,把堅定的理想信念落實到工作中,科學推進工程運維、水資源調配和信息化建設等各項工作,持續發揚艱苦奮斗作風,深入挖掘數字孿生潛力,用數字賦能灌溉事業高質量發展。”姜杰表示。(記者 圖古斯畢力格)
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