现代水利自动化工程存在问题的思考

现代水利自动化工程存在问题的思考

王成锋

山东省调水工程运行维护中心龙口管理站

摘要：目前的水利自动化处于一个承前启后的关键时刻，随着中国社会经济的快速发展，水利自动化系统的建设也日渐完善，文章总结了自动化起步阶段的优势和不足，在发展阶段将优势发挥到最大化，弥补不足之处，在日常运行中不断发现问题，解决问题，将自动化系统的发展推上新的历程。本文主要分析现代水利自动化工程存在问题的思考。

关键词：智慧水利；水利自动化；思考；建议

引言

现在省厅正在全力推进“智慧水利”建设，“智慧水利”是指以水利信息化为基础，高度整合水利信息资源，通过物联网、互联网+、云计算等新技术，基于水利大数据，建立具有模拟分析和智能优选能力的水利业务应用系统，实现水利信息资源共享和智慧管理，也是科学化调配水资源，中国水利走向人水和谐的大方向。为进一步做好“智慧水利”相关工作，管理处逐步完善水文、重点水利工程、水行政执法和湖泊管理等相关信息的自动采集建设，加强移动信息采集和应急信息采集。完善水利工程自动监控体系，扩大监控覆盖范围和监控参数内容，增加监控系统管理和预警功能。将全处工程视频监视系统改造为高清数字摄像机，利用网络直接传输。

1、水利工程中的自动化技术

水利自动化的内容，应是对自身的管理系统内容进行深入的分析，这一需求需要通过技术完成相应的取水工作，通过泵站的方式，将自来水及其他水利井源纳入整体的管控系统中，实现计算机与移动信息终端对相关信息的同步管控。在水利自动化系统中，需要建立不同的站点，对不同站点的信息内容进行自动化的监控。有关监控的内容需要通过数据分析的方式，对监控测得的数据进行采集与整理。其中，对于远方端站的主体测量数据多是依托于单片微机的方式，对测量的数据内容进行有效化的资源配置，并通过数据设备、执行端、传感器等内容完成数据的检索。中端站的构成多是依托于中级控制器与数据设备的内容。而中端站和中继站多是通过太阳能电池与蓄电池的支撑完成相关工作。自动化系统的功能则是对数据内容进行采集与分析处理工作。通过短暂执行与传感器的方式，对数据内容进行采集与执行工作。在

2、水利工程施工管理的重要性

2.1保证施工前的准备工作合理进行

因为水利工程的建设规模都是庞大的，所以在施工建设的过程中涉及的事情就比较多，如果想要保证施工过程的顺利，就需要做好施工前的准备工作，施工前的准备工作主要哪些呢？包括工程的招标投标工作、合同的管理制作，还有整个工程的预算管理，只有对以上准备工作做到了有效的管控，才能保证施工进度的合理化和施工质量不出现纰漏。

2.2保证计划的施工进度有效进行

水利工程的主要特点就是施工规模庞大、施工要求的工期紧张，其次就是施工内容不止单一一种，需要涉及的人员和部门比较复杂，以上特性加大了水利施工的难度。这时候，对施工流程的合理规划就显得尤其重要，要想保证施工项目能顺利有序地进行，就要加大对施工现场的管理和控制，调动工作人员的积极性。如果因为疏于管理使施工过程出现问题，会导致施工不能顺利进行，造成工期延误从而成本增加，给企业和国家带来巨大的经济损失。所以，在水利工程施工的过程中，一定要制定有效的施工计划并保证施工进度的进行，实现人员和资源的合理运用。

3、现代水利自动化工程改善建议

3.1加大对水利自动化系统建设的投资

1）加大宣传力度，让水利工作者们更加深刻地了解到水利工程的信息化建设在当前信息化社会的重大意义。认识到水利自动化是水利工程管理走向智能化、智慧化的必不可少的一环。2）由于PLC自身是非常稳定的，它将对开关量的操作都写入到了所使用的的程序当中，将控制都交由CPU来进行实现，基本上不会涉及到物理层面的损耗，所以可供使用的时限很长。且目前的PLC在设备的各个接口处都集成有隔离保护模块，能够在一定的干扰情况下防止瞬发生成的大电压电流对设备造成影响。所以要摈弃“机器不可靠，人力才准确”的思想，将自动化系统使用起来，避免资源浪费。3）加大自动化系统建设的投资，提高自动化工程建设质量，改善设备安装环境。为减少环境对设备以及数据传输能力的影响，可以尽量使用工业级的设备如工业级环网交换机等可以在恶劣环境中保持正常的工作状态，保障数据传输的准确性和可靠性。加大自动化设备维护的资金投入，减少后期维护压力，增强维护团队质量。4）加大维护资金，后期的维护也是实现水利自动化控制系统安全运行的关键所在，通过定期对各工程自动化系统所使用的的传感器进行校验，确保设备工作正常，增强了信息来源的准确性，供“智慧水利”进行水利大数据分析，实现水利信息资源共享和智慧管理。

3.2收集资料

1）各基层管理单位要做好每一次的工程建设和维护后的资料收集工作，依据本单位工程所使用自动化控制系统的品牌，收集各工程目前在使用的设备清单，备用设备清单，设备说明书，工程原理图，PLC、上位机及触摸屏正在使用的程序备份及点表，从说明书上整理出使用中的模块的故障诊断方式等。2）目前管理处加快步伐成立职教中心，召集工作经验丰富的技术管理人员参与教材的编写工作，针对管理处工程运行情况及技术难点，将理论与管理处的实际工作联系起来，用理论去武装自己，在实践中提升自己的业务水平，其中，将电气与自动化系统实训一项单独列出，通过对PLC、保护、触摸屏、仪表、励磁、闸站控制等方面进行分类实训，系统的提升了职工的业务能力。

3.3把好水利工程施工进度与质量关

在水利工程的施工控制阶段，在进度控制方面，总承包商预先利用信息化技术对施工现场进行模拟，对WBS施工任务分解，构建施工进度管理4D模型并编制总进度计划，将总计划共享给施工单位，由各参建施工单位自行编制子进度计划与日进度计划；各施工单位预先在BIM平台中进行三维施工进度模拟与技术交底，并通过实际进度与计划进度的对比向总承包商汇总子项目进度。水利工程现场技术人员可以根据模拟结果优化施工工序排布。在现场施工过程中，施工单位需将项目实施进度定期录入到BIM平台中，通过计划进度与实际进度的对比，可直观向建设方、监理单位等展示施工进度，便于其了解工程是否按期施工、施工进度是否存在异常、异常原因为何、施工过程中是否存在有待协调的难点等。在质量控制方面，现代信息技术的引入与应用可有效弥补水利工程施工在人员、材料、机械设备等施工要素的管理漏洞，如将原材料采购计划、采购清单、采购资金等录入到工程信息管理系统中，有效监管原材料的供货品质，通过材料分批检验与结果录入规避不合格材料供应商继续供货。

3.4高效管理数据

水利工程建设以及施工管理中涉及诸多数据，包括基础测绘数据、传感器监测数据、工程进度数据、材料采购数据、设备使用登记数据等，利用数据库管理系统对上述结构类与非结构类数据进行管理，形成对数据资源体系的整合共享。在结构化数据管理方面，可对水库、河道、控制站、水闸等对象的数据进行管理，以水闸为例，包括其设计参数、泄流能力曲线、工程特性、效益指标、闸孔特征值等。在非结构化数据管理方面，水利工程建设与运营过程中会产生大量的数据资料，如设计图纸、文件、合同、计划表单等，传统数据管理模式下图纸之间难以有效关联，工程施工资料分散在各计算机系统中，电子资料管理集中度不高，信息共享困难。

结束语

综上而言，目前的水利自动化处于一个承前启后的关键时刻，随着中国社会经济的快速发展，水利自动化系统的建设也日渐完善，文章总结了自动化起步阶段的优势和不足，在发展阶段将优势发挥到最大化，弥补不足之处，在日常运行中不断发现问题，解决问题，将自动化系统的发展推上新的历程。

参考文献：

[1]周禄琴.贵州山区现代水利信息化及自动化建设探索[J].兴义民族师范学院学报,2015(02):104-109.

[2]谭勇,邓选滔.水利信息化之水利自动化发展趋势探讨[J].中国设备工程,2020(24):246-248.

[3]张立峰.水利信息化之水利自动化发展趋势探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2018(17):160.

[4]周星雨.水利信息化之水利自动化发展趋势探讨[J].环渤海经济瞭望,2017(10):199.

[5]张斌,史波,陈浩园,刘少伟.大坝安全监测自动化系统应用现状及发展趋势[J].水利水电快报,2022,43(02):68-73.