水利調(diào)度中自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

付振飛

水利水電工程是我國經(jīng)濟發(fā)展和社會進(jìn)步的基礎(chǔ)型工程，其施工質(zhì)量關(guān)系著全國人民的日常生活。隨著科技的發(fā)展，為了保證工程建設(shè)質(zhì)量，現(xiàn)在工程建設(shè)過程中廣泛的采用了信息自動化處理技術(shù)，該文將對水利調(diào)度中自動化系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行探討。

一、自動化技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)及發(fā)展現(xiàn)狀

信息自動化技術(shù)的內(nèi)容。信息自動化技術(shù)是利用自動控制、信息處理和電子計算機等技術(shù)理論基礎(chǔ)，自動的搜集整理信息并進(jìn)行處理的一門技術(shù)，如遙感和GPS技術(shù)等，它的工作過程主要包括三個部分：在計算機硬件和軟件的支撐下，自動的搜集所需的信息；將搜集到的信息進(jìn)行集中的對比、分析和檢測，找到所需的數(shù)據(jù)；將所需的信息進(jìn)行自動化的操作控制，以完成預(yù)期的目標(biāo)。

信息自動化監(jiān)控。在執(zhí)行水利調(diào)度任務(wù)時要求對重點檢測位置進(jìn)行24小時不間斷監(jiān)控，

此時需要應(yīng)用視頻監(jiān)控子系統(tǒng)。視頻監(jiān)控子系統(tǒng)中的監(jiān)控相機可以對覆蓋區(qū)域內(nèi)的所有活動和環(huán)境變化進(jìn)行圖像采集，然后通過通信系統(tǒng)傳遞回監(jiān)控中心，幫助監(jiān)控中心管理人員對實際情況進(jìn)行判斷，進(jìn)而根據(jù)判斷結(jié)果制定操作策略。信息自動化處理技術(shù)具有很高的準(zhǔn)確性。因為信息處理技術(shù)主要依靠的是計算機等儀器進(jìn)行技術(shù)分析和操作，很大程度上保證了數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性。

數(shù)據(jù)通信。鑒于整個調(diào)度系統(tǒng)覆蓋區(qū)域廣泛，周邊環(huán)境復(fù)雜，故在實現(xiàn)終端與控制中心通信時需要根據(jù)實際情況具體制定。在水源區(qū)域，對其進(jìn)行的水利調(diào)度通過對閘門兩側(cè)的水位差進(jìn)行控制實現(xiàn)的，故在該區(qū)域可以鋪設(shè)有限通信網(wǎng)絡(luò)，如光通信網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在灌溉區(qū)域通常自然環(huán)境較為惡劣，且不需要采集和顯示多種數(shù)據(jù)，在該區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)覆蓋可以通過無線通信技術(shù)的方式實現(xiàn)。直接對無線通信模塊進(jìn)行通信設(shè)定即可完成數(shù)據(jù)的定時上傳和下載，基本可以滿足自動控制需求。

提高了工程建設(shè)的質(zhì)量。準(zhǔn)確的搜集地理信息，水利水電工程是一項工程量大，服務(wù)領(lǐng)域廣泛地技術(shù)性工程。高質(zhì)量的水利水電工程建設(shè)，必須有大量并且準(zhǔn)確的地理信息作為支撐點。信息自動化處理技術(shù)為準(zhǔn)確搜集這些地理信息提供了可能，其中遙感技術(shù)通過對地理目標(biāo)信息的電磁輻射進(jìn)行有效的搜集整理，來判斷出地質(zhì)、地理環(huán)境和資源的分布情況，并將這些地理特征進(jìn)行準(zhǔn)確的記錄，為水利水電工程的建設(shè)提供可靠的數(shù)據(jù)參考。

及時分析地理信息，地理信息的搜集工作完成后，就進(jìn)入到地理信息的分析處理階段。在該階段的信息處理技術(shù)包括多普勒雷達(dá)技術(shù)、GIS技術(shù)和GPRS技術(shù)等。由于水利水電工程的施工大部分是在露天的情況下進(jìn)行的，天氣情況對工程的施工將造成嚴(yán)重的影響，而多普勒雷達(dá)技術(shù)則能夠準(zhǔn)確的分析氣流垂直速度和大氣風(fēng)場，對天氣系統(tǒng)有準(zhǔn)確的把握，能夠及時的對大氣降水進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)警；而GPRS技術(shù)則能夠通過網(wǎng)絡(luò)通信模式將工程施工地點的水位、降雨量等信息，送達(dá)上級的水文管理中心來制定防汛方案，這對水利水電工程的施工起到很大的保護(hù)和促進(jìn)作用。此外GIS技術(shù)也能夠?qū)λY源保護(hù)和水土保持工作進(jìn)行監(jiān)督管理的作用，對減少水污染和土壤侵蝕工作具有十分重要的意義。

水利調(diào)度自動化特點。水利調(diào)度系統(tǒng)通常由多個遠(yuǎn)端監(jiān)測點組成一個網(wǎng)絡(luò)平臺，利用監(jiān)控中心對平臺各終端進(jìn)行信息采集、數(shù)據(jù)處理以及決策制定。整個系統(tǒng)包括監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)等幾部分子系統(tǒng)，其特點如下：（1）擴展性能好。由于使用B/S三層結(jié)構(gòu)分布式架構(gòu)，系統(tǒng)若需要進(jìn)行擴容只需要通過相應(yīng)的擴容端口進(jìn)行新接入設(shè)備部署即可，不需要進(jìn)行大范圍的系統(tǒng)調(diào)整。（2）實用性強。該系統(tǒng)的操作終端可以通過WEB瀏覽器等實現(xiàn)，方便管理人員不在監(jiān)控中心時，通過遠(yuǎn)程訪問的方式登錄管理系統(tǒng)，根據(jù)權(quán)限進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)定和功能使用。（3）可管理性好。整個自動控制系統(tǒng)提供了完善的用戶管理、系統(tǒng)配置、運行狀態(tài)監(jiān)測、歷史記錄等功能，利用這些功能可以簡化作業(yè)流程，明確管理權(quán)限，為系統(tǒng)制定合理的運行策略，維持整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時歷史記錄等功能還可以對控制系統(tǒng)的每個操作進(jìn)行記錄，便于后期檢索和系統(tǒng)修正，為警報或故障原因的查找提供數(shù)據(jù)支持。（4）數(shù)據(jù)精度高。由于采用了多種傳感器設(shè)備對模擬量進(jìn)行信息采集，故本自動控制系統(tǒng)可以將模擬信息轉(zhuǎn)換為精確的數(shù)字信息，便于數(shù)據(jù)處理和分析。

二、自動化應(yīng)用中存在的問題

資金投入不足。水利水電工程在促進(jìn)國家經(jīng)濟建設(shè)和人民生活水平方面發(fā)揮著重要的作用，而為了保障其施工質(zhì)量的信息自動化處理技術(shù)雖然具有很好的效果，但是其研究和使用難度也非常大，需要投入更多的資金和技術(shù)才能保證該項技術(shù)真正的發(fā)揮作用。但在實際的水利水電工程施工管理中，一些建設(shè)單位或者承建單位，為了追求工程的進(jìn)度以及經(jīng)濟效益，在信息自動化管理過程中的資金投入非常有限，直接影響了工程管理的信息化水平，也給工程的建設(shè)造成了很大的影響。

信息自動化水平比較低。由于人是一切活動的主體，進(jìn)行信息自動化管理和操作的技術(shù)人員同樣如此。雖然信息自動化技術(shù)的使用已經(jīng)解放了大部分的工作人員，但是不可能完全脫離人的管理而完成技術(shù)操作?？涩F(xiàn)實情況則是由于資金投入有限，一些水利水電的工程施工沒有高水平的信息自動化操作人員來完成，不但沒有節(jié)省大量的建設(shè)資金，同時也給工程的建設(shè)帶來了嚴(yán)重的重量問題。

三、解決問題的措施

重視信息自動化技術(shù)的使用。要想保證信息自動化技術(shù)在水利水電工程中發(fā)揮重要的作用，必須從思想上重視該項技術(shù)的實施。從資金的投入方面多做努力，水利水電工程關(guān)系到經(jīng)濟發(fā)展的方方面面，而信息自動化處理技術(shù)能夠很好的解決工程建設(shè)時資料的搜集整理問題，只有掌握了準(zhǔn)確、可靠的地理信息材料才能為工程方案的制定、施工，提供可靠的保障。

大力引進(jìn)高素質(zhì)人才。完全自動化的技術(shù)是不存在的，信息自動化技術(shù)同樣也需要一些高素質(zhì)的操作人員來執(zhí)行。一方面要大力引進(jìn)高素質(zhì)的操作人員，只有素質(zhì)高的工作人員才能真正的駕馭這些處理技術(shù)，讓它發(fā)揮出應(yīng)有的功能從而變得更加智能；另一方面，現(xiàn)有的技術(shù)人員應(yīng)該不斷地加強自我學(xué)習(xí)，關(guān)注先進(jìn)的技術(shù)的發(fā)展和功能，這樣不僅是增強自身競爭力的必然要求，同樣也是對水利工程建設(shè)和國家經(jīng)濟發(fā)展的負(fù)責(zé)。

建立完善的操作管理制度。健全的管理制度是工程建設(shè)所必須擁有的，這樣既能使工作人員的施工有了可靠的依據(jù)，同時也對他們是一種良好的監(jiān)督。對水利水電工程建設(shè)建立完善的制度，能夠使工作人員嚴(yán)格按照信息自動化技術(shù)的操作程序進(jìn)行工作，在保證該項技術(shù)得到充分使用的同時，也使工作人員的工作更加規(guī)范進(jìn)而保證技術(shù)的效果。

系統(tǒng)設(shè)計要便于操作、方便維修保護(hù)，要有命令輸入認(rèn)可、容錯以及自我保護(hù)功能，以減少由于不正確操而引起的錯誤和失誤；要配備完善的操作人員和維護(hù)人員，要制定嚴(yán)格有效的管理制度和操作流程，以防因為人為因素導(dǎo)致事故發(fā)生的可能。

水利水電工程涉及的領(lǐng)域非常的廣泛、影響也是非常大的。提高工程建設(shè)的質(zhì)量和效率，是工程建設(shè)單位的必然要求，也是促進(jìn)我國現(xiàn)代化建設(shè)的必然要求。

（作者單位：臨猗縣水務(wù)局）