探讨自动化观测的必要性

探讨自动化观测的必要性

陈启华

滁州市沙河集水库管理处

摘要：随着港珠澳大桥的开通，中国在向世界贡献自己力量的同时，也在通过自己的努力提升中华儿女的幸福指数，提高我国的经济增长力。港珠澳大桥的开通，在带动交通便利的同时，也给周围的水库大坝带来了关注。水库大坝的安全性不仅直接关系到电厂的安全和电厂的效益，还和水库下游的生命财产，生态环境的建设息息相关。本文结合个人对自动化观测系统的调研研究，关于自动化观测系统从国内外自动化观测系统的进展情况，自动化观测系统的现状，自动化观测的必要性以及自动化观测在实现过程中的必要性环节等几个方面展开了探讨和分析。

关键词：自动化观测；必要性；实现过程

在20世纪末，我国电力系统的不断向前发展，不仅不断补强水库的巩固性，还更新了水库的监测系统，这从某种程度上解放了生产力，发展了生产力，大大减轻了水库检测人员的工作强度，提升了水库观测的效率。在21世纪初期，随着科技的进步和互联网的发展，自动化观测的技术显著提升，绝大多数水库大坝都欣然引进自动化观测来提升水库大坝的工作效率。

一、国内外自动化观测系统的进展情况

国外对于自动化观测系统的研究是从19世纪70年代的初期开始的，日本由于岛屿众多的地理位置，日本是第一个完成了数据的自动化采集的工程的国家。意大利也在19世纪70年代的后期，利用计算机和遥测垂线的坐标仪实现了对数据的变形监控。美国对自动化观测系统的研究则始于80年代的初期。目前在国际上沿用的自动化观测系统主要有澳大利亚的数据采集仪和美国的GPDAS系统。

我国对于自动化观测系统的研究是在19世纪的80年代的初期，主要用在水电站的电力系统上，我国关于自动化观测系统的研发过程主要与国外的相类似，首先从集中式系统的研发，并逐步过渡到分布式系统的研究，并在90年代的初期，我国岩滩的新建工程中已经安置了南京的自动化研究院研制的自动化集中式系统来对数据进行采集。

二、自动化观测系统的现状

对水库进行观测的目的首先就是最大限度的保证水库大坝的高安全性生产和稳固大坝的安全性服务，这需要水库大坝在引进自动化观测的新的技术的同时，要认真严格切实的对水电厂的工作人员做出培训，对工作人员提出的要求不仅在自动化观测系统正式运营期间，还包括自动化观测系统在安装调试的整个过程中，都要务实地全程跟进，保证工作环节不出现任何纰漏。对水库工作人员的要求最好是自动化或计算机专业领域的人，一方面对自动化的系统相对于其他专业的人员掌握的更多，可以及时的发现系统的故障并及时修复系统的故障。另一方面可以加强信息的整理，及时发现自动化观测系统在哪些方面存在潜在的风险。自2006年起，国家通过一系列相关的文件开始高度重视水库大坝运行的安全性，并且在全国范围的百分之六十的水电站大坝预计将在2020年年底完成自动化观测系统的改造，水库大坝的安全信息的传送方式正在随着互联网时代不断向着网络化的趋势和实用化的趋势前进。

三、自动化观测的必要性

（一）人工化观测的主要缺点

人工化观测的主要缺点是：首先即便是24小时轮流制观测水库的水位变化，也很难实现对水位的连续性观测，第二，从主观因素分析，工作人员在某种情况下受自身生理和心理因素的影响而带来观测结果的人为性失误，第三，面对巨大的水库，和众多的观测点，一旦遇到不好的天气情况，比如暴风雨等，这不但加剧了人工的工作量，而且也会给工作人员带来生命危险。最后，观测的人员的队伍的浩大也增添了水库大坝的人事和会计的工作，浪费了人力资源。

但，目前一些人工化的观测系统依然存在的原因主要是：首先，由人工化观测转型为自动化观测，这是一项历史性的变革，变革涉及的领域范围广，其次，由人工化观测转型为自动化观测需要巨大的经费来支撑这次变革，而且还需要一系列的专业人员的加入，同时，自动化观测作为一项新型技术的引入，还需要可行的技术方案的支撑。

（二）自动化观测系统的优越性

自动化观测系统的优越性主要表现在，自动化观测可以对所有项目进行连续的自动化观测，自动化观测还可以及时方便地处理，存储信息，另一方面，还可以避免人为因素带来的误差，增加观测结果的可观性，最重要的一方面还可以减少更多的工作人员从事危险性的工作，便于自动化管理的实现。在施工过程中，为了掌控施工期水库的安全情况，进一步对施工和蓄水进程进行指挥安排，对水库进行自动化观测，可以提高水库施工期间工作人员的安全性和保障水库周围人民的幸福生活。

以上讨论从人工化观测与自动化观测的区别来进行了分析，通过比较，我们可以发现自动化观测相对于人工观测从数据的精确程度和人员的分配程度等角度都有明显的优势，自动化观测的发展趋势从最近几年的潮流来看，完全取代人工观测指日可待，但从客观因素的角度来看，在水库的水位监测方面，自动化观测所提供的数据也并不一定比人工观测所给出的数据更精确，这主要是因为自动化系统在观测过程中，取样的频率是否合适，以及信息在处理过程中需要将电信号转化为相应的物理量，还有感应系统和传递系统在工作过程中的可靠性等因素都会造成测量过程中的误差，但，总的来说，自动化观测还是比人工化观测带来误差的几率更小一点。

四、自动化观测在实现过程中的必要性环节

1.自动化观测在实现过程中的必要性环节体现在对观测系统的实施状况要制定一个明确的计划，使自动化观测系统在设计，施工和运行过程中完美地展现出自动化的优势。首先减少了的劳动量，其次会减少因为人工观测不到位而来带的水库大坝停产的巨大损失，实现自动化观测以后，系统可以自动掌控水库渗水量的变化，假如出现了过高的水位，自动化观测系统会自动给工作人员发送危机警报，工作人员根据情况及时作出对于水库的相关调整，从而避免带来巨大损失。

2.自动化观测在实现过程中的必要性环节体现水库大坝在引进自动化系统时，要慎重选择适合自己水电站的自动化系统和与之相吻合的管理软件。举例来说，比如天荒坪水电站在做关于系统选型的决定之前，他们比较了很多家的自动化系统，才最后选择了季美星的2380的自动化系统和与之相吻合的管理软件。但是从现在自动化观测系统和软件结合使用的表现情况上来看，自动化观测系统的系统稳定性，测控单元，数据管理和网络结构所展现出的强大的生命力，都证明了当时结合水电站自身情况进行的选择是明智之举。

3.自动化观测在实现过程中的必要性环节体现在做好系统的维护工作。自动化观测系统因为传感器在使用过程中寿命的差异影响很大，每年都会有一部分传感器出现异常工作的情况，因此要保证自动化观测系统的正常工作就必须定期对传感器进行标准的鉴定检修，还要定期对自动化观测系统进行评估。只有在保证传感器和系统正常工作的基础上才能安心放心地让重要的项目在自动化观测系统上运营，也才能让工作人员减轻工作负担。

4.自动化观测在实现过程中的必要性环节体现在系统在运行过程中，工作人员要做好新技术的跟踪和应用。水库大坝在运营过程中常常会出现一些例如台风一样的恶劣天气，因此自动化观测系统在应用过程中要保证全程都有工作人员紧跟自动化技术的发展和监测自动化观测系统在发展中的情况，并不断寻找新的合适的安全监测技术和新的安全监测的设备，在和自动化观测系统不断磨合的过程中，不断提升技术的管理水平和提高对事故风险的预防控制能力。

五、小结

水库大坝的安全性不仅直接关系到电厂的安全和电厂的效益，还和水库下游的生命财产，生态环境的建设息息相关。本文结合个人对自动化观测系统的调研研究，关于自动化观测系统从国内外自动化观测系统的进展情况，自动化观测系统的现状，自动化观测的必要性以及自动化观测在实现过程中的必要性环节等几个方面展开了探讨和分析，希望引起广大研究学者对于我国目前自动化观测系统的必要性所带来影响的一些重视。

参考文献

[1]范秀江.水电站大坝安全监测自动化的现状及发展[J].江西建材,2017(23):117.

[2]刘兵.浅析水电站大坝安全监测自动化现状及对策[J].低碳世界,2017(34):127-128.