自動(dòng)化信息技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用

葉素策

(溫州長(zhǎng)江工程項(xiàng)目管理有限公司，浙江 溫州 325000)

自動(dòng)化信息是一門新興的科學(xué)技術(shù)，作為水利信息化的基礎(chǔ)建設(shè)與基本系統(tǒng)之一，它主要包括對(duì)各項(xiàng)水利信息資源的自動(dòng)化采集、傳輸、存貯以及處理等內(nèi)容，能夠有效地提高水利系統(tǒng)獲得信息的速度與精度，以便于利系統(tǒng)及時(shí)對(duì)各項(xiàng)水利信息做出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)和決策[1].《全國(guó)水利信息化規(guī)劃》明確給出了水利信息化的定義，并提出了由信息化保障環(huán)境、水利信息基礎(chǔ)設(shè)施和業(yè)務(wù)應(yīng)用構(gòu)成的水利信息化綜合體系(見(jiàn)圖1)[2].由于水利工程自動(dòng)化信息管理系統(tǒng)能夠?qū)⑺こ趟龅降母鲗I(yè)系統(tǒng)綜合集成在一個(gè)系統(tǒng)信息平臺(tái)上進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)信息共享，并給運(yùn)行管理單位提供功能豐富、高效先進(jìn)的管理平臺(tái)，提高系統(tǒng)的實(shí)用效益，使得其越來(lái)越受到人們的關(guān)注.[3-6]

1 水利水電工程自動(dòng)化信息技術(shù)概述

隨著我國(guó)水利水電工程的不斷發(fā)展，水利水電工程自動(dòng)化信息技術(shù)也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，一些學(xué)者也開(kāi)始研究自動(dòng)化信息技術(shù)在水利水電工程上的應(yīng)用，并取得了初步成果[7-9].其中較為突出的是全球定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的過(guò)程中，主要利用計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)來(lái)推動(dòng)自動(dòng)化管理的發(fā)展，并在推動(dòng)的過(guò)程中，進(jìn)一步提升工程發(fā)展的科學(xué)性[10].

圖1 水利信息化綜合體系結(jié)構(gòu)

1.1 GIS技術(shù)的應(yīng)用概述

GIS技術(shù)主要是對(duì)計(jì)算機(jī)上的三維動(dòng)畫(huà)進(jìn)行一定的模擬，并對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行統(tǒng)籌設(shè)計(jì).[11]在水利水電工程中經(jīng)常將該技術(shù)應(yīng)用于防洪工程，該技術(shù)可有效地從洪水災(zāi)害中收集大量的、符合實(shí)際情況的信息和數(shù)據(jù)，為防洪排澇的決策提供重要的數(shù)據(jù)支持；其次，GIS技術(shù)也可收集所有的信息和數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)災(zāi)害的自動(dòng)評(píng)估，制定有效的救災(zāi)路線，并估算整個(gè)災(zāi)區(qū)的雨量；此外，GIS技術(shù)也可應(yīng)用于水利工程中，該技術(shù)能夠監(jiān)測(cè)和記錄水資源及水環(huán)境，經(jīng)過(guò)對(duì)于數(shù)據(jù)的收集處理以及分析，能夠更好地對(duì)水資源的進(jìn)行相關(guān)的開(kāi)發(fā)研究及分析，進(jìn)而提出相應(yīng)的意見(jiàn)與建議；最后，GIS技術(shù)還對(duì)工程中的水土保持有非常重要的作用，該技術(shù)可以記錄統(tǒng)計(jì)土壤侵蝕現(xiàn)狀，進(jìn)而提出相應(yīng)的保護(hù)措施.

1.2 GPS技術(shù)的應(yīng)用概述

GPS技術(shù)[12]在應(yīng)用于水土保持的過(guò)程中，主要用于提升水土保持的效果以及分析水利水電工程的整個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，如在連續(xù)降雨的情況下(假設(shè)某處可能發(fā)生洪水)，利用GPS技術(shù)，中型水電站下游水文系統(tǒng)的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將過(guò)去五天收集的降水量和水位增長(zhǎng)情況等數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嘘P(guān)部門，科研人員根據(jù)相關(guān)信息進(jìn)行洪水淹沒(méi)分析，在滿足發(fā)電的同時(shí)應(yīng)對(duì)洪峰，這反映了智能水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的綜合性.

2 水利水電工程自動(dòng)化信息系統(tǒng)配置

康明衛(wèi)[13]介紹了關(guān)于水利水電監(jiān)控系統(tǒng)中自動(dòng)化部分的相關(guān)設(shè)備，并提出了自動(dòng)化應(yīng)用平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方法及硬件設(shè)計(jì)改進(jìn)思路.對(duì)于自動(dòng)化信息技術(shù)的系統(tǒng)配置，主要控制配置包括硬盤(pán)(主頻為1 000 MHz，內(nèi)存為256 MBT 40G)、緩存、光驅(qū)、軟驅(qū)、高分辨率CRT等.電流保護(hù)控制單元層中的控制單元采用一體化PLC可編程控制.采用獨(dú)立微電腦自動(dòng)同步裝置、脈沖輸入或直接結(jié)合水表水量和電量采集方式、LCU單元和微機(jī)調(diào)速器、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器和溫度巡檢儀對(duì)水電設(shè)備進(jìn)行保護(hù).硬件接口主要用于提供本地監(jiān)控層與保護(hù)控制單元層的控制器之間的直接連接，用于實(shí)現(xiàn)可編程控制在線控制和編程.

3 自動(dòng)化信息技術(shù)在工程應(yīng)用中的弊端

3.1 人力資源的匱乏

由于自動(dòng)化信息技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展時(shí)間較晚，同時(shí)由于該技術(shù)在使用的過(guò)程中需要利用很多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，使得目前自動(dòng)化信息技術(shù)在工程中的一個(gè)問(wèn)題就是缺乏一定的專業(yè)型人才，導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用功能難以發(fā)揮.

3.2 技術(shù)方面的不足

自動(dòng)化信息技術(shù)的構(gòu)建需要大量的相關(guān)投資，用以引進(jìn)設(shè)備和學(xué)習(xí)技術(shù)，但由于許多項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中資金投入嚴(yán)重不足，使得水利水電工程自動(dòng)化信息技術(shù)實(shí)施力度不足，導(dǎo)致經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)不佳.此外，在引進(jìn)新技術(shù)之后的專業(yè)技術(shù)人才培訓(xùn)工作中，由于水利水電工程相關(guān)人員的重視程度不足，只依靠新進(jìn)的設(shè)備及軟件技術(shù)而缺乏專業(yè)技術(shù)的操作人員導(dǎo)致項(xiàng)目新技術(shù)應(yīng)用力度不足，應(yīng)用效果不佳.

4 自動(dòng)化信息技術(shù)在工程應(yīng)用中的改進(jìn)措施

4.1 健全人才引進(jìn)及培訓(xùn)機(jī)制

在工程項(xiàng)目建設(shè)、運(yùn)行過(guò)程中，健全人才引進(jìn)和培訓(xùn)機(jī)制起著重要的作用，直接影響到工程項(xiàng)目后期的正常運(yùn)行.因此，針對(duì)我國(guó)目前水利水電工程人才培養(yǎng)存在的相關(guān)問(wèn)題，提出加強(qiáng)人才培養(yǎng)和引進(jìn)機(jī)制是十分必要的.在進(jìn)行自動(dòng)化信息建設(shè)過(guò)程中，要建立完善的人才培養(yǎng)體系及制度來(lái)，對(duì)于在引進(jìn)GIS和GPS等信息技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程的過(guò)程中，要對(duì)相關(guān)操作人員進(jìn)行提前的培訓(xùn)，使其具有一定的操作和基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn).此外，企業(yè)還應(yīng)建立、健全人才培養(yǎng)和激勵(lì)政策.例如，不同的工作對(duì)應(yīng)不同的激勵(lì).同時(shí)，員工工作中，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的責(zé)任區(qū)分，并建立相關(guān)的懲罰制度.此外，鑒于自動(dòng)化信息技術(shù)從業(yè)人員存在的不足，相關(guān)部門應(yīng)制定相應(yīng)的培訓(xùn)措施和培訓(xùn)計(jì)劃，用以提高工作人員的技術(shù)水平和綜合素質(zhì).

4.2 加大水利水電工程技術(shù)投入

自動(dòng)化信息技術(shù)的建設(shè)要求聯(lián)營(yíng)公司增加其財(cái)務(wù)和技術(shù)能力，引進(jìn)新技術(shù)和新設(shè)備，并有效地管理相關(guān)數(shù)據(jù)和信息.因此，在水利水電工程自動(dòng)化信息技術(shù)建設(shè)及應(yīng)用過(guò)程中，就需要財(cái)政人員來(lái)加強(qiáng)對(duì)于資金的管理以及分配，用以支撐相關(guān)信息技術(shù)設(shè)備的研發(fā)、采購(gòu)以及相關(guān)專業(yè)人員的培訓(xùn).同時(shí)在資金管理過(guò)程中，還是需要預(yù)留出一定的資金用以對(duì)信息技術(shù)使用以及相關(guān)設(shè)備使用過(guò)程中的維護(hù)工作.

4.3 重點(diǎn)發(fā)展技術(shù)創(chuàng)新和合理配置

從水資源配置性質(zhì)來(lái)看，資本屬性的程度取決于資本本身的一些特征.[14]對(duì)于任何工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，資金都是一個(gè)非常重要的組成部分，在降低項(xiàng)目使用成本的措施中一個(gè)非常重要的措施就是對(duì)于投資和合理配置項(xiàng)目建設(shè)資金,合理地使用資金對(duì)于工程項(xiàng)目的進(jìn)行起著非常重要的作用.因此，水利水電工程管理人員應(yīng)在施工初期科學(xué)合理地規(guī)劃和分配各部分施工所需的資金，并注重技術(shù)開(kāi)發(fā)及創(chuàng)新.

5 結(jié) 語(yǔ)

在水利水電工程發(fā)展過(guò)程中，使用自動(dòng)化信息技術(shù)是非常重要的.本文對(duì)水利水電工程自動(dòng)化信息技術(shù)進(jìn)行了基本的介紹，并分析討論了該技術(shù)在工程應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)而提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，為相關(guān)水利水電工程自動(dòng)化信息技術(shù)的順利實(shí)行提供一定的幫助.