水利工程管理自动化研究

刘博

【摘 要】当前，自动化控制系统在现代的水利工程管理中广泛应用，大幅提升了管理水平，确保了水利工程管理的健康稳定发展。本文首先对水利工程管理方式的发展过程进行了阐述，另外，结合水利工程管理中当前存在的相关问题进行了探讨，并就如何提高水利工程管理从软件和硬件两方面提出了措施。

【关键词】水利工程；管理；自动化；措施

引 文

我国农业发展的命脉就是水利工程，尤其是在当前农业发展的形势下，水利工程的左右至关重要，所以，提高水利工程建设对于实现农业现代化信息化的转型意义重大。建设是水利工程建设的根本，管理是关键所在，要采取切实的措施来对水利工程管理中的问题进行解决，以保证水利工程的建设质量。

一、水利工程管理方式的发展

近年来，社会飞速发展，时代变化迅猛，再这样的形势下，水利工程的管理方法、管理内容、管理方式都要随之改变。在我国，唐代时就针对水利工程的执行颁布了《水部式》等法规，明确规定了灌溉制度、分水比例、工程维修、管理行政等相关内容。上世纪中叶，新建水利工程大都配备了相应的管理机构进行监督，确保了水利工程管理工作有条不紊的进行。到1954年，在一些重点型的水利工程中，开始实行管理规范进行管理，并为了提高管理水平组织了长期的人员培训，以后，这些制度开始逐步在其他水利工程中推广。为了实现对水利工程的更加合理的分級管理，在1956年，我国开始对水闸、水库等进行级别标准的划分。到1970年左右，对于永定河官厅水库的水质污染问题进行了综合治理，水利工程管理工作的新重点开始向保护水质转变。80年代初，水利工程的管理开始向“安全、效益、综合经营”等方向发展，水电站的管理初步形成了“安全、经济、多发多供”的模式。到1983年，国家执行新的“加强经营管理，讲究经济效益”的水利工作方针，把水利工作的重心转移到提高经济效益上来，要求改造现有的水利工程进行技术，加强经营管理，以此提高经济效益。80年代后，计算机和短波、微波通讯开始被使用在防汛和调度系统中，部分大型的水利工程采用优化调度方式，工程较多的水电站实行联合优化调度，河流泥沙多的水库中采用“蓄清排浑”的调度方式，以此延长水库寿命。随着我国自动化信息化技术的不断发展，水利现代化建设进程的不断加快，水利工程建设管理由传统的经验管理，开始转换为现代化、自动化、智能化的管理。

二、水利自动化工程管理存在的问题

目前，虽然我国有着越来越成熟的水利自动化信息化技术，但依旧有一些问题存在，主要有以下几点：首先，统一规划缺乏。我国水库最大问题的存在就是统一规划的缺乏，比国外来说，我国水利系统的自动化技术建设起步较晚，大多水利工程管理人员对传统的运营模式习惯性遵循，就难以形成统一的规划，使水库的联网管理无法实现。其次，监测手段和管理模式相对落后。目前，我国已建的一些大型水库，大都建筑于年降水量较大的地区，难以控制梅雨季节的水量，在水灾时期有安全隐患存在着，使安全事故极易引发，要将我国的水库对水位、雨情的监测能力提高，使安全隐患进一步消除。最后，水库综合自动化系统不能形成统一的网络。水库涉及水量、水质、水情等信息，信息量大，水库对这些信息没有一个统一的管理系统，也没有能够形成统一的网络管理，就无法实现信息共享，从而给水资源的调度、统一配置和管理造成了困难。

三、提高水利工程管理水平的措施

水利工程管理这个工作较为长久，为了使水利工程保证高效安全的运行，提高水利工程的管理水平，需要从加强软件要求和注重硬件建设这两方面入手。

（一）建立服务于水利工程管理的信息化、数字化、智能化的软件系统

在实际的水利工程中，一般结合可编程序控制器PLC和组态软件相，设计水利工程的控制系统，它能够将水利多闸门管理的自动化水平有效地提高。水利工程管理软件会对大量数据的存储与处理涉及到，要使自动化管理实现，就要建设基础的数据库与数据中心，实现信息的共享。自动化控制中，必然少不了使用新技术，现如今随着信息技术的发展，应用广泛的新技术主要有如下几个方面：第一，数据库与数据仓库。数据库就是指数据的集合，用来描述一个或者多个相关组织的活动。它不仅可以实现与数据处理有关的功能，还能够实现地图、空间数据、多媒体、矢量信息数据的存储和管理，采用分布式数据库技术，从两点数据分步式共享到多点数据分步式共享。第二，视频监控技术。视频监控主要用来对远程地点或者重要区域监视和控制，通过视频采集设备对视频文件实时采集，并同时传输给监控中心，实时动态地报告被监测点的情况，及时发现问题并进行处理，在水利自动化工程中视频监控技术得到了广泛的应用。第三，空间信息技术。空间信息技术包括航天航空遥感、卫星通信、全球定位系统和地理信息系统等专业技术领域，航天航空遥感、全球定位系统和地理信息系统被统称为3S，技术它以地理信息系统为核心，实时采集、处理、分析空间数据等。

对信息化、自动化硬件设备合理选用

自动化系统的基础就是PLC，在水利工程自动化控制系统的设计中，一般对可编程序控制器（PLC）、上位机组态软件和现场检测仪表结合的模式采用，PLC的编程软件采用西门子公司的STEP7-Micro/WIN32编程软件，上位机软件采用组态王和WinCC相结合的模式。以实际工程为例，基于DSP的水利工程闸门自动化管理系统的硬件框图如图1所示。合理配置技术与设备，尽量选用国产信息化和自动化设备，现代国产设备的功能、稳定性和可靠性都比较好，可以满足自动化控制系统的需要，采用国产设备能够有效地降低投资费用，以及运行维修的成本，不仅提高了系统的性价比，也提高了我国的自动化信息化水平。

四、结束语

到目前为止，我国已建水利工程众多，为了使水利工程的管理水平提高，需要对软件要求不断加强，建立用于水利工程管理的智能化的软件系统，同时对硬件建设注重，对自动化、信息化的硬件设备合理选用，设计人员也需要不断学习新技术，将新兴的信息技术应用于水利工程中，不断提高水利工程的自动化管理水平。

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