新时期下对水利工程自动化建设发展问题分析

2022-02-05吴玉洁江苏省淮沭新河管理处

珠江水运 2022年1期

吴玉洁江苏省淮沭新河管理处

水利工程的自动化建设主要是指采用现代自动化技术和信息化技术实现对整个水利工程中水资源信息的自动化采集以及自动化控制，自动化系统建设是整个水利建设工程中的灵魂工程。为此本次研究主要是针对我国目前水利工程自动化建设中存在的问题和现有可靠的自动化技术，对水利工程各项自动化系统中的各个模块进行了规划和设计，并提出了可实施且可靠的改进措施。

1.我国水利工程自动化建设现状及存在问题分析

1.1 现状分析

我国水利工程自动化建设可分为三个阶段，第一个阶段为70年代，第二阶段为80年代，第三阶段为90年代，在第三阶段之前我国水利工程自动化建设都是依靠传统式、封闭式的实时监控系统，系统升级非常麻烦。随着近年计算机技术、网络等技术的飞速发展，在建设水利工程自动化系统时人们已经开始形成了“开放系统”这个概念，也被大部分计算机厂商和用户所接受，在新时期背景下，水利工程自动化系统的升级和扩容问题基本得到了解决，目前已经完全可以利用计算机实时监控系统取代之前的传统式控制系统了。

1.2 存在主要问题分析

1.2.1 缺乏统一规划

由于目前我国各大水利工程开始进行自动化建设的时间还较短，因此，多年以来很多水利工程工作人员都习惯了使用传统的工作方式进行工作，不愿意接受改动的新工作模式，对自动化系统的重要性认知不够，没有形成一个统一的指挥建设机制，也没有明确未来的发展方向及目标，整个系统建设缺乏有序性和全局观。另外因为计算机监控技术发展速度惊人，但水利工程自动化建设工程工期又比较长，在不同时期，其设备和技术都存在很大差距，给自动化系统联网带来了诸多挑战。

1.2.2 监测、管理手段落后

目前我国很多水利工程存在很多安全隐患问题，究其根本在于监测手段和管理模式较为落后，尤其在大坝、闸门、水文以及雨情等安全信息方面缺乏先进的预警和警报系统。

1.2.3 自动化系统不能形成统一网络

通常情况下，一个水闸涉及到的信息种类有很多，比如流量、水质、水位以及水能等等，在新时代背景下，虽然大多数水利工程都安装了自动化系统，但很多还是采取的分别管理和分割管理模式，因此导致水闸中水资源信息数据冗余，很难实现信息共享目的，对统一配置、调动、管理工作也带了困难。

2.水利工程自动化系统应用技术

2.1 水利工程自动化系统总体框架

要建设一个较为完善的水利工程自动化系统，其根本技术在于在线自动测量技术、图像监控技术、计算机技术以及自动控制技术，利用这些信息技术可以做到“无人值班有人看护”的系统运行，建设完成后也基本不需要运行管理人员，水利工程自动化系统总体框架以及涉及使用到的自动化技术、设备如表1所示。

表1 水闸自动化系统总体框架

2.2 闸门监控系统

闸门监控系统所需要监控的对象主要有供水闸、泄洪道以及泄洪闸，而闸门现场监控系统可采用组屏方式进行安全监控，可实现对涵闸现场信号的采集、处理、显示以及上传工作，当地操作人员也可以通过调度中心发送各种控制命令来对闸门进行启闭自动化控制，系统结构如表2所示。

表2 闸门监控系统构造

2.3 电力自动化系统

在很多水利工程建设中，比如长期运行的水闸会设计水力发电站，以此为工程周边的居民区和商业区提供电力服务，因此为了保障供电的可靠性，需要保障电力、机械以及水利等设备正常运行，也需要将水电站和胚胎设施纳入到自动化监控之中。电力自动化系统的结构及使用到的信息技术如下表3所示。

表3 电力系统结构

2.4 水情自动测报系统

水情自动监测系统结构及应用技术如表4所示。

表4 水情自动测报系统

2.5 水闸水位安全监测系统

水闸水位安全监测系统结构及应用技术如表5所示。

表5 水闸水位安全监测系统

2.6 视频监控系统

视频监控系统在整个自动化建设中作用重大，要真正实现水利工程的“无人值班，无人或少人值守”的目标，就需要使用到数字硬盘录像模式以及视频矩阵，具体的构成如表6所示。

表6 视频监控系统

3.水利工程自动化系统管理问题改进策略

虽然可以通过上述的信息技术应用来构建水利工程自动化系统，但目前我国的信息化建设正处于发展的关键时期，仍然需要投入大量的技术型人才来提高整体的自动化水平，但我国在这方面还存在诸多问题，可以通过如下几点进行改进。

3.1 转变传统思想观念

目前我国的水利工程建设工作已然步入了信息化时代，自动化系统建设也在逐渐完善，但管理人员的思想观念显然还跟不上这种发展变化，因此需要加强管理人员自身的技术水平，才能将现代化设备的作用发挥到最大。

3.2 重视网络安全建设

自动化系统是依托于网络的高科技工程，网络在其中能够起到整体效能，因此一旦网络出现了任何问题，那么都会导致整个自动化系统无法正常安全的运行。所以需要将网络的数据安全的运行安全放在首先位置，并在日常作业中注意对设备、网络以及机房的安全进行强化管理。

3.3 做好资料管理工作

在水利工程自动化系统建成之后，要按照国家对水利建设项目的基本要求进行统一领导和管理，管理秉持分项管理原则，根据各地工程的实际情况和特点，将各类文件、图表上传到官方网络上供群众查询。

3.4 加强培训,提高运行管理人员素质

计算机的运用可以扩大整个水利工程自动化的监管面积,并且还可以提升设备的运行效能和效率，因此需要一些具有高素质和高技能的管理人员来进行设备管理。所以各水利工程建设单位需要在安排管理人员上岗前对其开展对应的技术培训，投入相应资金为管理人员提供更多学习和提高自身技术水平的机会，以此来保证管理人员可以在微机监管过程中充分发挥自动化设备的监控作用，进一步提高水利工程的整体效益。