水庫水電運行中應用現(xiàn)代信息化的重要性研究

張 波

（華電四川寶珠寺水力發(fā)電廠，四川 廣元 628003）

水電站盡快完成現(xiàn)代信息化是水電站的重要任務之一，現(xiàn)代水電站的建設為水電站的發(fā)展提供了新的機遇。盡管水電企業(yè)發(fā)展較為緩慢，但通過宏觀調控和人力物力資源重組的調整方式，水電供應正在進入一個新的發(fā)展階段。隨著項目數(shù)量和規(guī)模的增加，也漸漸出現(xiàn)了一些問題。水電站現(xiàn)代化建設投入的大部分資金往往嚴重制約著水電站的發(fā)展，再者水電行業(yè)對信息管理工作的重視度不夠，導致水電企業(yè)信息化建設難度大，為了實現(xiàn)現(xiàn)代水電站建設的自動化和信息化，就要充分利用現(xiàn)代科學技術，實現(xiàn)系統(tǒng)設計的自動化，持續(xù)不斷地提高現(xiàn)代水利系統(tǒng)的管理水平，是現(xiàn)代水利自動化系統(tǒng)經(jīng)濟正常運行的重要保證[1]。

1 現(xiàn)代信息化應用于水電運行的意義

現(xiàn)代信息化設計是指利用現(xiàn)代技術解決水庫管理使用過程中出現(xiàn)的各種問題。例如，計算機技術可以用來改善水庫水電運行的日常管理。信息化管理是水庫未來發(fā)展的大趨勢，所以管理推行非常重要，信息創(chuàng)新也是持續(xù)改進管理的有效途徑，標準的管理工作確保了信息系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。水庫工程管理計算機化是水庫工程管理發(fā)展的必然走向，更好的管理才能確保水管理項目的穩(wěn)定性、安全性和可靠性[2]。

1.1 技術功能

在水利工程設計中，使用自動機械可以模擬自然生態(tài)系統(tǒng)的運行規(guī)律，顯示出良好的功能優(yōu)勢。該技術的應用可以在節(jié)約能源的基礎上解決一些技術問題，從而提高了工作效率，實現(xiàn)技術的自動化，及時地向項目區(qū)域內(nèi)的建筑單位提供供水和應急信息。在其使用過程中，建筑部門必須堅持安全和高效的理念，自動化技術必須貫穿整個項目生命周期，加快信息的傳遞和收集，以滿足這些項目的長期發(fā)展需要。

1.2 順應時代新科技的需要

自動化技術是在信息技術發(fā)展的基礎上用于水電站建設的一項新技術。員工可以分析建筑管理問題，并使用SPS 技術自動控制最終位置。此外，根據(jù)實際樓宇管理需要，還可以安裝上層建筑來管理數(shù)據(jù)收集和存儲?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展在大數(shù)據(jù)和遠程監(jiān)控方面取得了巨大進步。這些技術確保了建筑資源的高效利用，與時代發(fā)展相統(tǒng)一。

1.3 及時反饋作業(yè)現(xiàn)狀

水庫作業(yè)的實時情況波動很大，在實際操作中缺少控制和干預可能會產(chǎn)生嚴重后果，并對周邊居民的生命安全帶來嚴重影響[3]。加強水庫管理信息數(shù)據(jù)庫建設，及時反映水庫建設的具體情況，不僅可以加強對水庫損壞因素的控制，而且可以及時提供傳達并處理數(shù)據(jù)。并且及時科學地收集并整理分析現(xiàn)有的水庫資料，更有助于保障水庫作業(yè)的正常運行?？梢哉f，水庫工程信息系統(tǒng)的建立使水庫作業(yè)的相關工作人員能夠及時獲取水庫實時信息，并對數(shù)據(jù)進行分析處理，以確保水庫的安全高效管理。

1.4 水庫的綜合利用

水庫建設具有防洪、調洪、泄洪等功能。目前，水庫信息化進度未達到預期，影響了水庫的正常運行。建立水資源管理信息系統(tǒng)，有助于為水庫管理提供有效的依據(jù)和支持，充分發(fā)揮水庫信息化管理的作用[4]。

1.5 改進水庫管理工作效率

管理系統(tǒng)信息化的介入使用促進了水庫建設工程的推進和發(fā)展。信息化管理具有高效、便捷、準確等優(yōu)點，有效避免了傳統(tǒng)水庫管理工作中存在的一些不足，有利于促進水庫建設的全面現(xiàn)代化發(fā)展，實現(xiàn)水庫安全管理的信息化。水庫管理建設的相關人員可以使用信息化管理方式進行作業(yè)，如利用計算機設備分析和應用有價值的信息，快速做出決策，提高決策的效率和質量，降低管理和控制的復雜性，降低管理成本等。

2 水庫信息化管理面臨的問題

隨著時代的發(fā)展和進步，目前僅有的一些水庫已不能滿足人們的生活需求，對水庫所供資源的需求量也越來越大。由于水庫復雜性的特點，在管理方面本就存在一定的挑戰(zhàn)性，人民對生活質量水平的需求提高，對水庫工程項目的日常管理提出了更高要求。根據(jù)研究和調查，水庫管理的信息化目前存在如下缺陷。

2.1 對水庫的關注度不足

許多地區(qū)對水庫的信息化進程沒有給予足夠的重視。在大多數(shù)工作人員看來，水庫信息化建設的重要性并不明顯。他們中的一些人仍然使用傳統(tǒng)的管理方法和經(jīng)驗對水庫進行管理。

因此，相關水庫管理人員較少重視水庫信息化建設的維護和投資。在一些地方，用于水庫管理作業(yè)的資源頻繁出現(xiàn)不足的問題，在這種情況下，水庫管理工作人員在履行其職能時遇到困難，暴露出了傳統(tǒng)水庫管理方法的缺點，大大降低了水庫施工和管理的安全性和實用性。

2.2 相關規(guī)章制度存在缺陷

水庫信息化管理的過程和方法非常復雜，許多工作人員承受著巨大的壓力，執(zhí)行著艱巨的任務。目前，我國部分水庫的相關系統(tǒng)和制度還不完善，需要加強應急工程信息管理，完善相關操作規(guī)程和標準；員工必須嚴格遵守規(guī)章制度。在水庫管理作業(yè)期間，必須仔細記錄水庫管理信息，這是確保水庫作業(yè)能夠安全進行的唯一方法。

2.3 缺乏相關設備

在規(guī)劃與水庫有關的工程活動時，信息化設備不足是行業(yè)需要考慮的問題之一。為了使現(xiàn)代信息化進程得到發(fā)展，各行業(yè)都需要使用各種新型信息化設備，只有這樣才能建立起較為完備的信息管理系統(tǒng)，合理分配任務，并執(zhí)行特定的管理任務。水利工程行業(yè)相關信息資源的數(shù)量少且類別單一，不利于及時收集和發(fā)布、詳細分析和管理水資源信息，這會影響經(jīng)濟和工業(yè)觀念更新的速度以及節(jié)水技術的進步。

2.4 缺乏信息化專業(yè)人員

行業(yè)想要獲取信息與高素質的專業(yè)人員密不可分。如果在建設過程中沒有相關專業(yè)性人才，行業(yè)的發(fā)展水平就會很低，水利行業(yè)也不例外。水庫信息化人才在工作中主要負責建設梳理水庫管理的信息化結構，及時掌握新的工業(yè)理念和技術，在施工過程中分析并制定有意義的計劃，以確保施工順利進行；信息化專業(yè)人才的短缺將阻礙水庫發(fā)展的進程，限制水利工程的有效發(fā)展。

3 信息自動化技術在水電工程中的應用

3.1 云服務和云計算

云計算和云服務是隨著信息技術的發(fā)展而發(fā)展起來的一種新的網(wǎng)絡運營模式，客戶云顯示了當前的運輸工作量，不再單一地依賴于計算機，而是將所有工作負載轉移到云端進行作業(yè)。計算機可以通過連接到云端來執(zhí)行更精確的操作。云供水服務主要融合現(xiàn)代通信技術和微電子技術、信息處理和其他自動水保護方法，用于節(jié)水工程的監(jiān)測、實時信息的采集、節(jié)水工程實施的有效監(jiān)測、防災監(jiān)測和加強水資源管理等領域。

3.2 局域網(wǎng)設計

為了提高自動化技術的應用水平，就要建立完善的水電站施工網(wǎng)絡。局部電網(wǎng)也是水電站的重要組成部分，用于信息和數(shù)據(jù)傳輸過程中的信息交換。只有在系統(tǒng)更加開放的情況下，才能保持足夠的存儲空間，提高系統(tǒng)的開發(fā)效率。在設計內(nèi)部系統(tǒng)時，需要有效地連接本地網(wǎng)絡和外部網(wǎng)絡，建立一系列統(tǒng)一的定位點和相關設備，以提高信息的傳輸和使用效率。

3.3 防雷的具體措施

長期以來，我國的水利工程都采取了接地和屏蔽的防雷措施。為了提高土壤保護的有效性，必須充分保證接地的耐久性和電阻。由于電阻值和正壓值成正比，為了有效控制電壓，必須充分降低電阻力，以保證安全的要求。但一般來說，低電阻通常更昂貴，配置系統(tǒng)時還需要考慮到經(jīng)濟條件的問題。在電氣系統(tǒng)中，金屬地板可與鋼絲繩連接或直接安裝屏蔽繩，建立電力系統(tǒng)的外部結構，有效避免雷電產(chǎn)生高壓帶來的傷害。在實際安裝防護網(wǎng)和電纜時，還必須與地面進行有效連接，特別是確保母線均勻地位于機房內(nèi)部和不同位置，保障系統(tǒng)的整體安全。

3.4 水文檢查

在水利工程建設中，可以利用自動化技術設計水文探測系統(tǒng)，建立六個遙測站和兩個控制站，以收集水庫中的所有水文信息。根據(jù)工程的具體要求，可在相關水域建立實時監(jiān)測船舶的大地測量站，規(guī)劃必須遵循安全和高效的原則，滿足長期建設需要。在水文系統(tǒng)的開發(fā)中，可以使用現(xiàn)代通信技術以自動傳輸?shù)男问絽f(xié)調IP 和VPN，使它們相互關聯(lián)。同時，可以使用自動化技術實時記錄和報告當前水情信息。此外，在極端氣候條件下，注冊過程不會影響電廠的運行。水電項目規(guī)劃期間必須提供防雷保護，因為探測系統(tǒng)的損壞會對水文探測產(chǎn)生影響。

3.5 地理信息系統(tǒng)技術的使用

GIS 作為一種自動化技術，在水電站建設中具有活動密集的特點。計算機系統(tǒng)能夠科學分析并合理評估一個項目，從不同的角度對其進行分析，并從總體上進行調整，以提高項目信息的準確性。此外，還可以對采集到的數(shù)據(jù)進行分析，并將其上傳到網(wǎng)上控制中心。施工人員可以及時獲取技術信息，根據(jù)環(huán)境要求選擇低成本的施工方案，例如將GIS 技術應用于水利工程建設監(jiān)理中，利用GIS 完成工程對象的選擇，可以客觀地分析工程區(qū)域內(nèi)的對象自動計算項目施工過程中的各種操作和應急措施。GIS 還可用于建設項目的風險評估，為施工人員提供預警信息，保證施工人員和工程周圍人員的安全。目前，全球氣溫逐漸升高，7-8 月達到峰值，會影響節(jié)水設施的建設。利用地理信息系統(tǒng)及時開展防洪活動，為防洪建設創(chuàng)造有利條件。

4 加強水庫管理信息數(shù)據(jù)庫建設的措施

4.1 提高水庫管理人員的信息開發(fā)意識

加強水庫建設和管理信息化建設：一是加強水庫管理人員的信息開發(fā)和知識共享，提高開發(fā)和管理意識，使水庫管理人員充分意識到建立水庫儲水信息的必要性。二是明確經(jīng)濟信息化目標，推進經(jīng)濟城市建設中的供水設施建設，保證社會穩(wěn)定和國民經(jīng)濟發(fā)展。

4.2 改進信息化水庫管理方式

有效的制度是規(guī)范操作人員行為的前提和基礎，也是保證水庫信息化建設順利進行的重要條件。在管理與獲取信息有關的內(nèi)存項目方面，主管人員還應積極配合平臺的開發(fā)，積極完善相關系統(tǒng)，確保后續(xù)實施。還要完善水庫項目管理信息結構的各項制度和標準，防止管理人員拒不執(zhí)行任務，不參與日常管理等問題。最后，應根據(jù)水庫的特點確定責任制度，派專員負責獲取水庫管理信息。

4.3 使用先進技術實現(xiàn)信息化

信息設備的缺乏將阻礙信息系統(tǒng)的發(fā)展。為了解決這個問題，相關企業(yè)應該購買并實施先進的信息工具來改善水系統(tǒng)，發(fā)展現(xiàn)代化、信息化的工廠管理，促進信息化發(fā)展。一是加大投入，引進日益先進的管理監(jiān)測設備。二是管理人員應及時清點并檢查自己的設備，以確定工業(yè)發(fā)展所需的設備類型，進而采取有針對性的采購措施，確保采購資源的合理使用。三是組建設備維修后勤保障團隊，定時進行設備維修，和檢查水務行業(yè)信息資源，確保設備正常運行。

4.4 改進信息管理

為了加快水庫信息化管理的建設，有必要建立更加完善的信息管理機制。在此過程中，加快信息管理機制的建設有利于促進水庫建設的計算機化。大多數(shù)制造商都是從事水庫制造的農(nóng)民，如果沒有足夠的安全培訓，就會出現(xiàn)安全意識差等負面因素。

4.5 工作人員的培訓進修

信息技術的缺乏是限制技術發(fā)展的一個重要因素。如果行業(yè)不重視信息化建設，就會降低對信息的需求和行業(yè)水平，因此要積極吸引和培養(yǎng)計算機人才。在水庫建設招標階段，確定相關問題，檢查檢查員信息管理能力，吸引信息化人才，滿足水庫發(fā)展需要；提高相關工作人員的工作積極性，提高信息管理能力，建立信息培訓課程，通過例會和信息活動組織培訓，形成良好的人才培養(yǎng)循環(huán)，促進水庫的管理和計算機化進程，更好地為企業(yè)服務。

5 結語

水庫建設是我國基礎設施建設的重要組成部分，水利信息化建設也發(fā)揮著重要作用。為了加強信息化管理，改變現(xiàn)有水庫施工信息管理方式，員工必須因地制宜地制定不同的管理辦法，提高水庫管理的效率，促進水庫的長遠發(fā)展。在儲水設施的實際設計中，須合理利用信息技術，確保系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運行。因此，水利水電企業(yè)應合理利用信息技術，廣泛推進我國水電工程建設進程，確保水電工程的社會效益和生態(tài)效益。