水利調度中自動化系統的應用

付振飛

水利水電工程是我國經濟發展和社會進步的基礎型工程，其施工質量關系著全國人民的日常生活。隨著科技的發展，為了保證工程建設質量，現在工程建設過程中廣泛的采用了信息自動化處理技術，該文將對水利調度中自動化系統的應用進行探討。

一、自動化技術的應用技術及發展現狀

信息自動化技術的內容。信息自動化技術是利用自動控制、信息處理和電子計算機等技術理論基礎，自動的搜集整理信息并進行處理的一門技術，如遙感和GPS技術等，它的工作過程主要包括三個部分：在計算機硬件和軟件的支撐下，自動的搜集所需的信息；將搜集到的信息進行集中的對比、分析和檢測，找到所需的數據；將所需的信息進行自動化的操作控制，以完成預期的目標。

信息自動化監控。在執行水利調度任務時要求對重點檢測位置進行24小時不間斷監控，

此時需要應用視頻監控子系統。視頻監控子系統中的監控相機可以對覆蓋區域內的所有活動和環境變化進行圖像采集，然后通過通信系統傳遞回監控中心，幫助監控中心管理人員對實際情況進行判斷，進而根據判斷結果制定操作策略。信息自動化處理技術具有很高的準確性。因為信息處理技術主要依靠的是計算機等儀器進行技術分析和操作，很大程度上保證了數據處理的準確性。

數據通信。鑒于整個調度系統覆蓋區域廣泛，周邊環境復雜，故在實現終端與控制中心通信時需要根據實際情況具體制定。在水源區域，對其進行的水利調度通過對閘門兩側的水位差進行控制實現的，故在該區域可以鋪設有限通信網絡，如光通信網絡等進行數據通信。在灌溉區域通常自然環境較為惡劣，且不需要采集和顯示多種數據，在該區域進行數據通信系統覆蓋可以通過無線通信技術的方式實現。直接對無線通信模塊進行通信設定即可完成數據的定時上傳和下載，基本可以滿足自動控制需求。

提高了工程建設的質量。準確的搜集地理信息，水利水電工程是一項工程量大，服務領域廣泛地技術性工程。高質量的水利水電工程建設，必須有大量并且準確的地理信息作為支撐點。信息自動化處理技術為準確搜集這些地理信息提供了可能，其中遙感技術通過對地理目標信息的電磁輻射進行有效的搜集整理，來判斷出地質、地理環境和資源的分布情況，并將這些地理特征進行準確的記錄，為水利水電工程的建設提供可靠的數據參考。

及時分析地理信息，地理信息的搜集工作完成后，就進入到地理信息的分析處理階段。在該階段的信息處理技術包括多普勒雷達技術、GIS技術和GPRS技術等。由于水利水電工程的施工大部分是在露天的情況下進行的，天氣情況對工程的施工將造成嚴重的影響，而多普勒雷達技術則能夠準確的分析氣流垂直速度和大氣風場，對天氣系統有準確的把握，能夠及時的對大氣降水進行準確的預警；而GPRS技術則能夠通過網絡通信模式將工程施工地點的水位、降雨量等信息，送達上級的水文管理中心來制定防汛方案，這對水利水電工程的施工起到很大的保護和促進作用。此外GIS技術也能夠對水資源保護和水土保持工作進行監督管理的作用，對減少水污染和土壤侵蝕工作具有十分重要的意義。

水利調度自動化特點。水利調度系統通常由多個遠端監測點組成一個網絡平臺，利用監控中心對平臺各終端進行信息采集、數據處理以及決策制定。整個系統包括監控中心、數據采集子系統、視頻監控子系統、通信子系統等幾部分子系統，其特點如下：（1）擴展性能好。由于使用B/S三層結構分布式架構，系統若需要進行擴容只需要通過相應的擴容端口進行新接入設備部署即可，不需要進行大范圍的系統調整。（2）實用性強。該系統的操作終端可以通過WEB瀏覽器等實現，方便管理人員不在監控中心時，通過遠程訪問的方式登錄管理系統，根據權限進行系統設定和功能使用。（3）可管理性好。整個自動控制系統提供了完善的用戶管理、系統配置、運行狀態監測、歷史記錄等功能，利用這些功能可以簡化作業流程，明確管理權限，為系統制定合理的運行策略，維持整個系統的穩定運行。同時歷史記錄等功能還可以對控制系統的每個操作進行記錄，便于后期檢索和系統修正，為警報或故障原因的查找提供數據支持。（4）數據精度高。由于采用了多種傳感器設備對模擬量進行信息采集，故本自動控制系統可以將模擬信息轉換為精確的數字信息，便于數據處理和分析。

二、自動化應用中存在的問題

資金投入不足。水利水電工程在促進國家經濟建設和人民生活水平方面發揮著重要的作用，而為了保障其施工質量的信息自動化處理技術雖然具有很好的效果，但是其研究和使用難度也非常大，需要投入更多的資金和技術才能保證該項技術真正的發揮作用。但在實際的水利水電工程施工管理中，一些建設單位或者承建單位，為了追求工程的進度以及經濟效益，在信息自動化管理過程中的資金投入非常有限，直接影響了工程管理的信息化水平，也給工程的建設造成了很大的影響。

信息自動化水平比較低。由于人是一切活動的主體，進行信息自動化管理和操作的技術人員同樣如此。雖然信息自動化技術的使用已經解放了大部分的工作人員，但是不可能完全脫離人的管理而完成技術操作。可現實情況則是由于資金投入有限，一些水利水電的工程施工沒有高水平的信息自動化操作人員來完成，不但沒有節省大量的建設資金，同時也給工程的建設帶來了嚴重的重量問題。

三、解決問題的措施

重視信息自動化技術的使用。要想保證信息自動化技術在水利水電工程中發揮重要的作用，必須從思想上重視該項技術的實施。從資金的投入方面多做努力，水利水電工程關系到經濟發展的方方面面，而信息自動化處理技術能夠很好的解決工程建設時資料的搜集整理問題，只有掌握了準確、可靠的地理信息材料才能為工程方案的制定、施工，提供可靠的保障。

大力引進高素質人才。完全自動化的技術是不存在的，信息自動化技術同樣也需要一些高素質的操作人員來執行。一方面要大力引進高素質的操作人員，只有素質高的工作人員才能真正的駕馭這些處理技術，讓它發揮出應有的功能從而變得更加智能；另一方面，現有的技術人員應該不斷地加強自我學習，關注先進的技術的發展和功能，這樣不僅是增強自身競爭力的必然要求，同樣也是對水利工程建設和國家經濟發展的負責。

建立完善的操作管理制度。健全的管理制度是工程建設所必須擁有的，這樣既能使工作人員的施工有了可靠的依據，同時也對他們是一種良好的監督。對水利水電工程建設建立完善的制度，能夠使工作人員嚴格按照信息自動化技術的操作程序進行工作，在保證該項技術得到充分使用的同時，也使工作人員的工作更加規范進而保證技術的效果。

系統設計要便于操作、方便維修保護，要有命令輸入認可、容錯以及自我保護功能，以減少由于不正確操而引起的錯誤和失誤；要配備完善的操作人員和維護人員，要制定嚴格有效的管理制度和操作流程，以防因為人為因素導致事故發生的可能。

水利水電工程涉及的領域非常的廣泛、影響也是非常大的。提高工程建設的質量和效率，是工程建設單位的必然要求，也是促進我國現代化建設的必然要求。

（作者單位：臨猗縣水務局）