海外全流域水情系統(tǒng)運(yùn)維一體化探索與實踐

宋會紅

（中國電建集團(tuán)海外投資有限公司，北京 100048）

1 引言

水情自動測報系統(tǒng)是運(yùn)用傳感器、計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、云計算和大數(shù)據(jù)等多種先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)庫區(qū)水雨情信息自動采集、傳輸、計算處理和水文預(yù)報的系統(tǒng)，為水電站安全運(yùn)行和水庫調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐。

多年來，幾十座大中型水電站在“一帶一路”沿線國家陸續(xù)投運(yùn)。在水電站三十多個獨(dú)立功能的子系統(tǒng)中，水情自動測報系統(tǒng)在記錄當(dāng)?shù)厮昵閿?shù)據(jù)、復(fù)核歷史水文資料、防洪減災(zāi)和優(yōu)化發(fā)電調(diào)度等方面發(fā)揮重要作用，這也對系統(tǒng)工作的可靠性和可修復(fù)性提出了更高的要求，與此同時系統(tǒng)的運(yùn)維保障受設(shè)備分布范圍廣、設(shè)備運(yùn)行工況惡劣等不利因素影響，以及涉及交叉專業(yè)多、運(yùn)維人員精簡等條件制約，管理難度頗大。

對于海外水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)維管理難題，本文全面梳理、總結(jié)老撾南歐江流域水情系統(tǒng)運(yùn)維一體化管理實踐經(jīng)驗，為海外類似項目水情自動測報系統(tǒng)建設(shè)管理提供借鑒和參考。

2 南歐江流域水情自動測報系統(tǒng)一體化運(yùn)維實踐

為確保老撾規(guī)模最大的水情自動測報系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行，中國電建集團(tuán)海外投資有限公司（以下簡稱“公司”）因地制宜，依托當(dāng)?shù)匾苿泳W(wǎng)絡(luò)和即時通信等新技術(shù)，探索出適用海外的一體化運(yùn)維管理模式，保障海外水情自動測報系統(tǒng)長期可靠運(yùn)行。

2.1 南歐江水情自動測報系統(tǒng)概況

南歐江水電開發(fā)項目是中資企業(yè)在海外首個取得整條流域開發(fā)項目，也是“一帶一路”倡議中備受中老人民矚目的項目，共包含7 個梯級電站，總裝機(jī)容量達(dá)127.2 萬kW，總投資約27.3 億美元。南歐江水情自動測報系統(tǒng)于項目施工前期開始建設(shè)，包含1 個中心站（位于老撾瑯勃拉邦市區(qū)）和68 個水位雨量遙測站，系統(tǒng)采用北斗衛(wèi)星和GPRS 雙信道組網(wǎng)，屬特大型水情自動測報系統(tǒng)，系統(tǒng)監(jiān)測面積達(dá)2.61 萬km2，也是目前老撾在運(yùn)規(guī)模最大、覆蓋面積最廣的水情自動測報系統(tǒng)。

2.2 專項工作組織機(jī)構(gòu)強(qiáng)化管理

為有力應(yīng)對海外水情自動測報系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)行全過程管理，公司在組織機(jī)構(gòu)中設(shè)置南歐江水情中心，并參考國內(nèi)水情自動測報相關(guān)規(guī)范和要求，制定管理人員的崗位職責(zé)，統(tǒng)籌系統(tǒng)全生命周期管理。

運(yùn)營過程中，基于多年運(yùn)行維護(hù)管理經(jīng)驗積累，公司逐步修訂完善系統(tǒng)運(yùn)維規(guī)程、設(shè)備檢修手冊等，使其更能貼合海外水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)行實際需求，避免系統(tǒng)因各種原因?qū)е碌漠惓＿\(yùn)行情況發(fā)生。

2.3 運(yùn)維一體化創(chuàng)新管理

運(yùn)維一體化是指對水情自動測報系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)業(yè)務(wù)進(jìn)行整合，使運(yùn)維人員掌握、精通運(yùn)行和維護(hù)技能，提高工作效能，保證安全生產(chǎn)的一種管理模式。

水情自動測報系統(tǒng)專業(yè)性強(qiáng)且跨度大，國內(nèi)一般由運(yùn)行和維護(hù)兩個互相獨(dú)立的部門或班組負(fù)責(zé)。為提升海外水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)行的適應(yīng)性和可靠性，公司從海外運(yùn)維人員專業(yè)素質(zhì)和組織架構(gòu)設(shè)置出發(fā)，以“精益運(yùn)營、精細(xì)管理”為導(dǎo)向，以傳感器智能感知為基礎(chǔ)，以屬地化一體化運(yùn)維為保障，以標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維為途徑，以狀態(tài)檢修為目標(biāo)，打破國內(nèi)水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)維過程中現(xiàn)地遙測設(shè)備和遠(yuǎn)端中心站、前臺應(yīng)用與后臺服務(wù)的空間和專業(yè)上的界限，將設(shè)備故障分析和強(qiáng)化遙測設(shè)備現(xiàn)場技術(shù)支撐等維護(hù)工作前置到運(yùn)行管理中，融合運(yùn)行和維護(hù)工作內(nèi)容，實現(xiàn)全過程一體化運(yùn)維管理。通過編制中老雙語運(yùn)維教材、運(yùn)維作業(yè)指導(dǎo)書，組織專題技術(shù)培訓(xùn)，制定水情自動測報系統(tǒng)遙測站、中心站標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)維流程等方式等一系列舉措，極大提升了水情自報系統(tǒng)運(yùn)行人員故障判斷和分析能力，讓每一位屬地員工熟練掌握系統(tǒng)運(yùn)維步驟和工作要求，逐步實現(xiàn)運(yùn)維管理工作的表單化、流程化、標(biāo)準(zhǔn)化，在減少運(yùn)維人員的同時工作效能得到大幅提升，搭建起適用海外的一體化運(yùn)維管理模式，保障海外水情自動測報系統(tǒng)長期可靠運(yùn)行。

2.4 建立水情測報系統(tǒng)一體化運(yùn)維指標(biāo)管理體系

海外水情自動測報系統(tǒng)一體化運(yùn)維過程中，需要有效的監(jiān)督和完善的管理體系來進(jìn)行保障。公司參考國內(nèi)各水情自動測報系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)維規(guī)程，并結(jié)合老撾南歐江流域熱帶季風(fēng)氣候特點，創(chuàng)新制定并持續(xù)完善一體化運(yùn)維指標(biāo)管理體系，重要運(yùn)維管控指標(biāo)有重要水文站、壩前水位站（含備用水位站）暢通率大于等于98%，尾水水位站及雨量站暢通率大于等于95%，蓄電池早晨7 點電池電壓大于12.2 V，遙測設(shè)備機(jī)箱運(yùn)行溫度不得高于60℃，數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序服務(wù)器內(nèi)存占用率不得高于75%，磁盤占用率不得高于70%。如上述運(yùn)行指標(biāo)低于報警閥值，運(yùn)維人員第一時間組織缺陷分析會，根據(jù)設(shè)備前期運(yùn)行數(shù)據(jù)并結(jié)合近期天氣情況，制定維護(hù)計劃進(jìn)而完成維護(hù)。維護(hù)結(jié)束后，及時總結(jié)復(fù)盤并更新故障清冊，便于后期對比分析和改進(jìn)維護(hù)過程。通過清晰、直接的方式引導(dǎo)運(yùn)維人員工作重點，指標(biāo)不達(dá)標(biāo)或呈下降趨勢時能第一時間得到報警并采取改進(jìn)措施，確保水情系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.5 推進(jìn)屬地化建設(shè)

水情測報系統(tǒng)建設(shè)于中老兩國邊境山區(qū)，交通不便。如何因地制宜，組織老撾籍屬地員工從事專業(yè)性強(qiáng)且跨度大的系統(tǒng)運(yùn)維工作，不只是屬地化建設(shè)重點，也是水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)維管理難點。

公司結(jié)合一體化運(yùn)維管理需求，在推進(jìn)屬地化運(yùn)維過程中，首先與老撾當(dāng)?shù)囟嗨盒＝⑿Ｆ舐?lián)合培養(yǎng)和輸送人才合作機(jī)制，助推屬地電力人才培養(yǎng)和就業(yè)“雙提升”；此外，為充分發(fā)揮中方骨干員工的表率和引領(lǐng)作用，促進(jìn)屬地員工快速成長，水情中心強(qiáng)化組織保障，制定“師帶徒”專項實施方案，突出以屬地化發(fā)展為育人導(dǎo)向，讓中方員工和屬地員工建立“師徒”關(guān)系，通過中老雙語理論和實操培訓(xùn)，由淺入深、循序漸進(jìn)傳授健康安全管理、運(yùn)維管理標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維流程，以及有效的故障分析和處理方法，并通過經(jīng)驗分享、階段考核激勵、技能比武等方式激發(fā)中方員工的“傳幫帶”作用和屬地員工的學(xué)習(xí)熱情，營造屬地化建設(shè)良好氛圍。此外，通過屬地員工職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，引導(dǎo)屬地員工從能獨(dú)立完成中心站、遙測站設(shè)備巡檢、維護(hù)、搶修工作，到水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)維整體管理、計劃任務(wù)策劃，逐步掌握整個系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)工作，激發(fā)屬地員工活力，目前屬地員工已成為南歐江水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的中堅力量。

2.6 跨境遠(yuǎn)程技術(shù)支持助力運(yùn)維一體化

鑒于水情自動測報系統(tǒng)涉及水文、傳感器技術(shù)、通信、大數(shù)據(jù)、計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)等諸多前沿新興技術(shù)領(lǐng)域，而海外項目專業(yè)運(yùn)維人員有限，為化解系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)和人員專業(yè)能力、數(shù)量之間的矛盾，公司積極與水情系統(tǒng)集成商及主要設(shè)備供應(yīng)商之間通過移動互聯(lián)網(wǎng)平臺，建立并完善了跨境遠(yuǎn)程協(xié)同技術(shù)支持機(jī)制，為水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)維一體化提供了可靠的技術(shù)保障。

該機(jī)制中，水情運(yùn)維人員如發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)告警信息或故障報警，現(xiàn)地第一時間開展故障分析，查閱運(yùn)行記錄和設(shè)備臺賬信息，判斷故障點、故障原因，提出處理方式和步驟，并制定故障或報警處理計劃。如遇到故障原因不明確或需要專業(yè)技術(shù)人員支持的，運(yùn)維人員會通過移動網(wǎng)絡(luò)平臺，向系統(tǒng)集成商和涉及的設(shè)備生產(chǎn)廠家發(fā)出協(xié)助請求，其通過網(wǎng)絡(luò)視頻、遠(yuǎn)程協(xié)助或會商等形式第一時間與現(xiàn)場展開互動并提供技術(shù)指導(dǎo)，全程參與故障處理，詳細(xì)流程如圖1 所示。在成功完成故障處理后，運(yùn)維人員及時對歷史故障事件庫和故障臺賬進(jìn)行更新，詳細(xì)記錄故障現(xiàn)象、分析過程、處理過程和注意事項等，為后續(xù)類似故障處理和備件采購提供數(shù)據(jù)支撐。

圖1 水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)維一體化管理流程圖

2.6 定期總結(jié)復(fù)盤，持續(xù)完善水情自動測報系統(tǒng)

運(yùn)維管理人員在國內(nèi)運(yùn)維經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，每年汛前、汛后組織復(fù)盤，總結(jié)前一段時間設(shè)備設(shè)施運(yùn)行情況和現(xiàn)場運(yùn)維工作流程，一方面根據(jù)設(shè)備設(shè)施和維護(hù)工作臺賬，對問題頻次較多的設(shè)備開展專題會；另一方面，開展模擬運(yùn)維考核，持續(xù)規(guī)范全體員工的維護(hù)操作。

通過復(fù)盤，總結(jié)發(fā)現(xiàn)水情測報系統(tǒng)原采用的0.5毫米雨量計，因漏斗直徑小易受當(dāng)?shù)鼗覊m影響而產(chǎn)生淤堵，運(yùn)維人員統(tǒng)計設(shè)備維護(hù)臺賬中相關(guān)故障運(yùn)維次數(shù)和運(yùn)維成本，對比更新雨量計實施成本后，制定了改進(jìn)計劃，最終利用巡檢契機(jī)逐步對受影響加大的雨量站設(shè)備進(jìn)行更新，替換后的雨量計作為其余站點備件使用，這不但有效降低了運(yùn)維成本，還在持續(xù)完善水情自動測報系統(tǒng)的同時，確保地處海外的系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

3 實施成效

南歐江水情自動測報系統(tǒng)于2015 年投入運(yùn)行，通過運(yùn)維一體化實踐，強(qiáng)化“理論+實操”培訓(xùn)，并持續(xù)完善系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)指導(dǎo)手冊和故障維護(hù)案例集，運(yùn)維人員不但掌握了水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)維所需的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信和水文等專業(yè)知識，還具備了遙測、中心站硬件設(shè)備以及軟件平臺的運(yùn)維操作和故障分析能力，打破了軟硬件系統(tǒng)運(yùn)維界限，中方運(yùn)維人員從運(yùn)營初期的14 人減少至目前的4 人，屬地員工也從無到有，并逐步增加至6 人，成長為運(yùn)維工作的主要力量，屬地化率達(dá)60%，降本增效，提升了運(yùn)維工作質(zhì)量，確保可靠運(yùn)行，月均暢通率超95%、設(shè)備平均無故障運(yùn)行時間超10 000 h，通過提供了準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支撐和決策支持，指導(dǎo)老撾南歐江7 座水電站發(fā)電防洪優(yōu)化調(diào)度，在降低洪水對南歐江沿岸居民影響的同時累計增發(fā)電量5.1 億kW·h，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

4 結(jié)語

本文在老撾南歐江水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)實踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)提出了海外全流域水情自動測報系統(tǒng)一體化運(yùn)維管理方法，有利于提升海外水情自動測報系統(tǒng)運(yùn)維管理水平，促進(jìn)水電開發(fā)項目能更好的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，希望其成功經(jīng)驗可以推廣運(yùn)用到海外類似水電建設(shè)項目中。