現(xiàn)代水利工程信息自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討

方嘉豪

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，水利工程建設(shè)項(xiàng)目逐漸增多。在水利工程的實(shí)際建設(shè)中，應(yīng)用一些信息自動(dòng)化技術(shù)不僅可以對水利工程的建設(shè)進(jìn)程進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控和管理，同時(shí)也能使得相關(guān)的施工效率得到有效地提升，可以說其是確保水利工程能夠順利進(jìn)行的關(guān)鍵所在。本文就現(xiàn)代水利工程信息自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開探討。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代水利工程；信息自動(dòng)化系統(tǒng)；信息自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

我國目前的水利工程在各個(gè)方面都已經(jīng)有了一定的規(guī)模，在各個(gè)方面的建設(shè)也有了一定的提高。在現(xiàn)代水利工程項(xiàng)目上，信息自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的加入，使得我國現(xiàn)代水利工程的管理日臻完善，同時(shí)也提升了現(xiàn)代水利在運(yùn)行調(diào)度方面的能力。

1現(xiàn)代水利工程信息自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求

1.1水資源配置工程

水資源配置工程涉及的建筑物種類、數(shù)量較多，地域跨度一般會(huì)很大，可能會(huì)有多級管理機(jī)構(gòu)分工負(fù)責(zé)工程的運(yùn)行維護(hù)，其管理組織結(jié)構(gòu)相對較復(fù)雜，如圖1所示。水資源配置工程的信息化系統(tǒng)特點(diǎn)主要是監(jiān)控對象數(shù)量多，數(shù)據(jù)規(guī)模大，通信節(jié)點(diǎn)分散，數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)，公共通信網(wǎng)絡(luò)一般不能全覆蓋，通信接入系統(tǒng)投資較大，數(shù)據(jù)的應(yīng)用較豐富。設(shè)計(jì)上通常會(huì)包含以下功能需求：（1）閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控；（2）泵站或水電站遠(yuǎn)程監(jiān)控；（3）視頻監(jiān)視；（4）安全監(jiān)測；（5）雨情、水情、墑情監(jiān)測；（6）水質(zhì)（在線）監(jiān)測；（7）視頻會(huì)商；（8）移動(dòng)視頻傳輸；（9）安防系統(tǒng)；（10）三維仿真；（11）分控中心或備調(diào)中心等。在各等級的水資源配置工程中，上述功能需求的前6項(xiàng)幾乎都包括在內(nèi)，以保障實(shí)現(xiàn)此類工程的基本功能。而后5項(xiàng)只出現(xiàn)在少數(shù)大型水資源配置工程中，屬于較高級的應(yīng)用配置。以安防系統(tǒng)為例，某些特別重要的水資源配置工程若遭到人為破壞，不僅威脅到工程運(yùn)行安全，其社會(huì)影響也將不可挽回。此時(shí)，對工程整體或局部運(yùn)用安防措施，全天候進(jìn)行安全監(jiān)視是很有必要的，發(fā)現(xiàn)問題能及時(shí)報(bào)警并迅速定位，既提升了工程管理效率，也增強(qiáng)了工程的安全性。對于移動(dòng)視頻傳輸，一般情況下長距離輸水工程的視頻監(jiān)視很難做到全覆蓋，有些位置甚至無法安裝視頻監(jiān)視設(shè)備。當(dāng)有視頻需求時(shí)，附近的運(yùn)行人員可持便攜視頻采集設(shè)備，通過無線傳輸通道把現(xiàn)場實(shí)時(shí)畫面?zhèn)骰乇O(jiān)控中心，以供后方人員及時(shí)分析判斷，指導(dǎo)處置突發(fā)事件，省去了大量人員趕赴現(xiàn)場的成本，提高了運(yùn)行維護(hù)效率。

1.2水庫工程

對于水庫工程而言，其涉及到的建筑種類是不多的，而且跨度也不是很大，在運(yùn)行的管理機(jī)制上面也是非常單一的。對于這種類型工程的信息自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)是很一般的，其對于所監(jiān)控的對象也是數(shù)量上面也是非常少的，對于它的公共網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力上面，相對而言也是比較差的，但是其在通信接入系統(tǒng)的資金上面消耗的非常大，水庫工程在數(shù)據(jù)的利用上面也是非常豐富的。除此之外水庫工程的建設(shè)也需要一些基本的設(shè)施配置，即水運(yùn)電站的遠(yuǎn)程監(jiān)控、閘門的遠(yuǎn)程監(jiān)控、視頻的監(jiān)視、安全監(jiān)測、雨情的監(jiān)測和水情的監(jiān)測還有水質(zhì)的監(jiān)測等等，這些都是其工程的主要基本配置。其中也存在一些配置，只會(huì)在特殊的情況下面才會(huì)進(jìn)行配置，比如說視頻會(huì)商功能，其只有在非常重要的，在具備了有防洪的運(yùn)用下的水庫工程才能夠進(jìn)行到配置中，在處理這樣的工程是要非常注意的，因?yàn)椴粌H僅是一項(xiàng)工程，而是關(guān)系到社會(huì)國家的安定，還有為了人民的安全著想的，如果出現(xiàn)了問題，所造成的后果是我們無法去想象的。

1.3蓄滯洪工程

蓄滯洪工程主要利用河堤外的低洼地區(qū)及湖泊臨時(shí)貯存洪水。此類工程涉及到的建筑物種類較少，但可能數(shù)量較多，地域跨度一般不大，管理分支機(jī)構(gòu)有可能較多。此類工程信息自動(dòng)化系統(tǒng)特點(diǎn)是系統(tǒng)隨蓄滯洪區(qū)的使用率很低，監(jiān)控對象的數(shù)量一般不多，數(shù)據(jù)規(guī)模不大，通信節(jié)點(diǎn)分布較分散，公共通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋較好，通信接入系統(tǒng)投資一般不大，數(shù)據(jù)的應(yīng)用較簡單。設(shè)計(jì)上通常會(huì)包含以下功能需求：（1）閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控；（2）泵站遠(yuǎn)程監(jiān)控；（3）視頻監(jiān)視；（4）預(yù)警系統(tǒng)；（5）雨情、水情監(jiān)測；（6）視頻會(huì)商；（7）移動(dòng)視頻傳輸；（8）三維防洪仿真等。同樣，前5項(xiàng)是蓄滯洪工程基本的功能配置，特別是通信預(yù)警系統(tǒng)。在蓄滯洪區(qū)運(yùn)用時(shí)，如何保證在最短時(shí)間內(nèi)快速組織人畜安全轉(zhuǎn)移，通信預(yù)警系統(tǒng)便起著至關(guān)重要的作用，設(shè)計(jì)中常以不同的通信手段相互備用。預(yù)警系統(tǒng)可采用的預(yù)警方式也是多種多樣，現(xiàn)代的方式有語音電話、電視、無線（有線）廣播、手機(jī)短信等；傳統(tǒng)的方式有銅鑼、手持報(bào)警器、擴(kuò)音器等。對于視頻會(huì)商系統(tǒng)，多是在需要與上級指揮中心（主會(huì)場）會(huì)商防汛策略時(shí)以視頻分會(huì)場形式設(shè)置，如圖2所示。會(huì)場有時(shí)設(shè)置在工程管理單位內(nèi)，有時(shí)也會(huì)設(shè)在蓄滯洪區(qū)現(xiàn)場（比如進(jìn)洪閘或退洪閘），以便與上級主管部門共享現(xiàn)場信息。蓄滯洪區(qū)視頻分會(huì)場的設(shè)備應(yīng)從簡配置，因?yàn)樾顪閰^(qū)使用率很低，作為分會(huì)場的場所面積有限且一般情況下并非專用，簡化的配置既實(shí)現(xiàn)了所需的基本功能，又避免了昂貴設(shè)備的閑置與荒廢。

2水利工程自動(dòng)化的建議以及相關(guān)的對策

2.1對相關(guān)的工作人員進(jìn)行定期的培訓(xùn)，提高其綜合業(yè)務(wù)能力

水利工程企業(yè)相關(guān)的管理部門必須要做好相關(guān)人才的培訓(xùn)以及引進(jìn)工作，進(jìn)而為其自身的發(fā)展打下良好的人才基礎(chǔ)。水利工程企業(yè)相關(guān)的管理人員還要注重對工作人員的培訓(xùn)，為其提供定期的、具有針對性的培訓(xùn)，對其綜合業(yè)務(wù)能力進(jìn)行全面的提升，為企業(yè)自身的發(fā)展帶下良好的基礎(chǔ)。

2.2在進(jìn)行水利信息自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循實(shí)事求是的原則

根據(jù)工程所在地方的實(shí)際情況配置合理的視頻會(huì)商系統(tǒng)及其軟硬件等設(shè)備來進(jìn)行設(shè)計(jì)，做到“小”就要“小的精悍”，“大”就要合乎情理。不要為了追求水利工程建設(shè)的信息化建設(shè)而過于夸大其詞，也不要為了節(jié)省成本而謹(jǐn)小慎微、縮減成本形成豆腐渣工程。要根據(jù)水利工程的規(guī)模、重要性等情況，合理有序地建設(shè)該水利工程的信息自動(dòng)化項(xiàng)目，做到信息自動(dòng)化在水利工程上的完美應(yīng)用。

2.3強(qiáng)化對水利行業(yè)資質(zhì)的管理

在水利自動(dòng)化工程招標(biāo)時(shí)，要強(qiáng)化對水利行業(yè)資質(zhì)的要求標(biāo)準(zhǔn)。例如對安全監(jiān)測自動(dòng)化項(xiàng)目的招標(biāo)過程中要將國家水利部的監(jiān)測資質(zhì)列為重要的參考依據(jù)，在水情自動(dòng)化測報(bào)評價(jià)系統(tǒng)項(xiàng)目的招標(biāo)過程中，要對水資源計(jì)量認(rèn)證和評價(jià)資質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格考核。

2.4在通信系統(tǒng)方面，不僅需要考慮通信方式的選擇，還要考慮工程成本

比如采用建立長距離的光纖通信網(wǎng)，雖然在信息的傳輸及信息質(zhì)量上有較大優(yōu)勢，但是這樣的設(shè)計(jì)會(huì)加大工程的投資量以及加大運(yùn)行維護(hù)的工作量。在這種情況下就應(yīng)該考慮使用公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。在現(xiàn)代水利工程信息自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際需要來進(jìn)行有關(guān)設(shè)計(jì)及配置，以免造成不必要的損失。

結(jié)語

水利工程自動(dòng)化是時(shí)代發(fā)展的一個(gè)趨勢，但是就其目前階段實(shí)際的發(fā)展情況而言，其施工建設(shè)的過程中還是存在很多的問題。因此相關(guān)的管理部門要相對其現(xiàn)狀進(jìn)行改善，不僅需要加大對相關(guān)的信息自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用力度，還要對水利工程的施工建設(shè)過程進(jìn)行更加嚴(yán)格的管理，加強(qiáng)相關(guān)的施工監(jiān)督力度，同時(shí)還要利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對水利工程的施工建設(shè)進(jìn)行更加全面的管理，只有這樣水利工程建設(shè)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及完善才能更好更快的在我國進(jìn)行，進(jìn)而為我國經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]文鴻.現(xiàn)代水利工程信息自動(dòng)化系統(tǒng)需求設(shè)計(jì)[J].水利信息化，2017.

[2]鄭燕.淺談現(xiàn)代水利工程信息自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015.

（作者單位：東莞市水務(wù)投資集團(tuán)有限公司）