水利工程管理中信息化技術的應用

童華南（平江縣水利水電勘測設計院，湖南平江414500）

水利工程管理中信息化技術的應用

童華南（平江縣水利水電勘測設計院，湖南平江414500）

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科學技術的突飛猛進，科學技術作為第一生產(chǎn)力獲得了日新月異的變化和發(fā)展，使得信息化技術遍布各行各業(yè)。水利也應該跟上時代發(fā)展的步伐，堅持與時俱進，實施科學化的發(fā)展，不斷地加強工程建設，文本就平江水利工程建設管理中信息化技術的應用進行分析。

水利；信息化；工程建設

1 引言

水利工程建設質量的好壞直接關系到后期的運行情況，而建后的管理工作將直接影響其長遠的使用效率，對此，要做到嚴格施，加強建后管理，這對于保障人民的生產(chǎn)、生活將起到積極的意義。平江縣是農(nóng)業(yè)大縣，平江縣水利工程分布廣泛，形式多樣，在抗旱防澇方面發(fā)揮出了積極的作用。但由于很多中小型水利工程建設標準較低、養(yǎng)護投入不足，其發(fā)揮的作用也愈來愈微弱。對此，加大投入力度，加強建后維護，切實有效地維護地區(qū)經(jīng)濟的平穩(wěn)發(fā)展將是我縣水利工程建設需要樹立的長遠發(fā)展戰(zhàn)略。

2 水利工程管理中信息化技術應用概述

2.1 應用信息化技術的必要性

水利工程建后管理與信息技術相結合，彌補傳統(tǒng)水利運行管理模式存在的弊端。全國水利信息化工作已經(jīng)取得全面發(fā)展，灌區(qū)信息化也越來越被重視，信息化成為繼工程、體改之后灌區(qū)新的發(fā)展點和著力點?，F(xiàn)代灌區(qū)承擔起越來越多的功能和責任，灌區(qū)管理趨向于精細準確、節(jié)約高效和透明公開，高效運行和有效管理需要完善的工程基礎，需要可靠的思路方法，還需要先進的實現(xiàn)手段，信息化正是筑基礎、轉思路、變手段、提能力的有效途徑。

2.2 信息化的定位

平江水利工程把信息化作為重要業(yè)務工作，設置專職專崗，實行專業(yè)管理，信息化工程一直是灌區(qū)工程建設的重要內容，保持著持續(xù)投入。圍繞主體業(yè)務展開信息化，即圍繞輸配水、量測水、供用水、水務水事、整體部署與調度、行政辦公等建立對應的支持系統(tǒng)，已建的信息系統(tǒng)在渠道運行和灌溉管理等方面發(fā)揮了作用，今后信息系統(tǒng)將逐步擴大和完善，規(guī)模上達到全覆蓋，廣度上做到全面轉化，深度上實現(xiàn)數(shù)字化、智能輔助和自動執(zhí)行。該水利工程也面臨許多機遇，南水北調輸水、生態(tài)和工業(yè)區(qū)供水、地下水超采治理、水價改革、土地流轉等都是利好，促使灌區(qū)轉型升級、不斷拓展，信息化在其中不可或缺，其基礎應用面會更廣，高端應用也將發(fā)揮應有作用。

3 信息技術在水利工程管理中的應用探析

3.1 工程運行管理

3.1.1 閘門監(jiān)控系統(tǒng)

在攔河閘設置6面PLC控制柜，有5面控制柜1控4，1面控制柜1控2；在進水閘各設置1面PLC控室內，遠程與現(xiàn)地兩種控制方式通過現(xiàn)地控制柜面板上轉換開關實現(xiàn)切換。在內部控制區(qū)域，設立兩臺上位機，負責接收數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)，在現(xiàn)地PLC單元啟動過程中要重視閘門和啟閉機狀態(tài)的操作，將信息傳輸?shù)讲僮鳈C上面，上位計算機發(fā)出的一系列指令都要傳輸?shù)浆F(xiàn)場，實現(xiàn)監(jiān)控調度的職能。在系統(tǒng)設計過程中必須保留原有的常規(guī)性控制方式，應用計算機監(jiān)控系統(tǒng)，通過操作站的實時監(jiān)控，對啟閉機進行有效的控制。如果計算機操作系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以應用機器旁邊的控制柜進行手動操作?；谙到y(tǒng)本身設計形式的特殊性，采用工業(yè)網(wǎng)絡的設計形式，實現(xiàn)電纜數(shù)據(jù)的有序傳播，遠程控制過程中可以采用有效的傳輸介質，實現(xiàn)信息的有效溝通。

本系統(tǒng)采用的是分布監(jiān)控處理的形式，能保留原有的控制方式。遠程自動控制是閘門監(jiān)控系統(tǒng)設計最明顯的特點，能實現(xiàn)和手動控制系統(tǒng)的有序連接。在自動化控制過程中通過檢測PLC及控制系統(tǒng)能實現(xiàn)設備的有序運行。視頻監(jiān)控室管理者對閘門進行控制和工程管理，采用遠程自動檢測系統(tǒng)在現(xiàn)有設計基礎上完善工程指標，實現(xiàn)和手動系統(tǒng)的有序銜接。采用網(wǎng)絡設計形式，具體設計結構如圖1。

圖1 遠端控制系統(tǒng)的結構分析圖

3.1.2 水文自動檢測系統(tǒng)

（1）在水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)的應用

當前的水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)大多是以采集數(shù)據(jù)為基礎的，對集雨范圍內的雨量、水庫庫區(qū)與水利不同測站水位等數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)控，完整采集與分析。系統(tǒng)應具有設備模塊化、采集數(shù)據(jù)多樣化、應用軟件智能化等優(yōu)勢特點。其數(shù)據(jù)傳輸方式多樣，有采用電磁波、移動電信等通訊信號方式，將數(shù)據(jù)發(fā)送到接受器，再通過終端（計算機）進行處理與分析。經(jīng)過多年運行實踐，自動化系統(tǒng)運行效果普遍良好。水情自動監(jiān)測系統(tǒng)的建設，改變了原有雨水情資料人工收集的落后局面。一般監(jiān)測系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 水情動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)結構示意圖

（2）在洪水調度系統(tǒng)的應用

根據(jù)水庫洪水預報調度模型，利用計算機建立水庫洪水系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，完成水文預報和水庫洪水調度中大量的數(shù)據(jù)采集、處理、存貯、計算、分析輸出等操作，可以配套使用水庫水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)，充分利用此系統(tǒng)的運行成果，通過友好的人機交互功能和操作人員的正確熟練操作，及時提供科學有效數(shù)據(jù)，為領導做出正確決策提供有力保證。國家防辦正在組織建設的全國防汛指揮系統(tǒng)，其中重點之一就是要把防洪水庫的水情信息盡快收集到國家防汛決策部門。因此，在大中型水庫建立洪水預報調度自動化系統(tǒng)就顯得尤為重要。

（3）在信息自動化管理系統(tǒng)中的應用

灌區(qū)信息管理系統(tǒng)的實現(xiàn)是根據(jù)水庫灌區(qū)業(yè)務特點，經(jīng)過分析、抽象、提煉后，裝配系統(tǒng)配套設施，運用計算機軟件形成符合灌區(qū)實際應用的管理平臺系統(tǒng)。以平江水庫灌區(qū)信息管理系統(tǒng)為例，信息化系統(tǒng)根據(jù)實際應用主要包括以下子系統(tǒng)：灌區(qū)基礎數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與管理系統(tǒng)、雨水情實時監(jiān)測系統(tǒng)、灌區(qū)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、預警系統(tǒng)、灌區(qū)閘門遠程監(jiān)控系統(tǒng)、灌區(qū)檔案管理系統(tǒng)、灌區(qū)地理位置GIS查詢系統(tǒng)等。其他不同水庫，根據(jù)實際應用需要，可以擴充或減少子系統(tǒng)。

3.2 地理信息網(wǎng)上查詢

利用計算機網(wǎng)絡技術構建的信息系統(tǒng)能夠有效結合水利業(yè)務數(shù)據(jù)與水利地形圖，通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的分析與查詢功能以形象直觀的圖形或表格形式展示水利信息的分析處理成果，便捷了區(qū)域地理信息的獲取，深化了水利工程信息管理水平。水利地圖網(wǎng)上瀏覽能夠為水利部門工作人員提供據(jù)測參考依據(jù)，同時方便社會大眾對水利工程項目信息的查詢，其在水利工程總圖瀏覽的基礎上，建立了各項專題圖瀏覽功能，例如河道走勢圖、灌區(qū)分布圖、滯洪區(qū)分布圖、水閘分布圖等。此外，水利工程管理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)連接，可以實現(xiàn)空間分析功能，與具體區(qū)域的所有數(shù)據(jù)建立關聯(lián)和地圖文件，可選擇、查詢、分析對比所有數(shù)據(jù)，進而為相關人員提供精確的決策分析依據(jù)。

3.3 水利資料庫管理

水利工程管理中需要對水利的相關資料進行管理，其內容主要包括：①有關水利工程的政策文件、法律法規(guī)等文檔資料；②水利工程設施的外形景觀、平面圖等圖片資料；③記載水利工程運行的過程中的工作動態(tài)、形象面貌等音像資料。水利資料庫管理主要是對上述數(shù)據(jù)的存放、查詢、維護等工作，是水利部門日常工作的重要內容之一。資料庫根據(jù)性質的不同分為各部門資料管理與公共資料管理，其中各部門資料只限于本部門人員查看，公共資料則是共享性的。

4 結束語

水利工程建設管理具有投資巨大、影響因素多等特點，為了能夠對水利工程建設管理中的數(shù)據(jù)信息進行實時和及時的獲取，則需要做好信息數(shù)據(jù)的收集、加工、傳送與處理等工作。信息化是本世紀發(fā)展的重要趨勢，只有重視信息技術手段在水利工程建設管理中的應用，將工程中的各種資源和要素進行統(tǒng)籌管理，實現(xiàn)優(yōu)化分配與利用，才能更好地發(fā)揮出水利工程的功能，促進地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。

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TV512

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2095-2066（2016）24-0056-02

2016-8-4

童華南（1978-），男，工程師，大專，主要從事水利工程管理方面的工作。