淺談水利工程計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與施工的關(guān)系

張紅斌

（西安迪飛科技有限責(zé)任公司 陜西 西安 710018）

1 概述

水利工程的建設(shè)在防洪、排澇、引調(diào)水、水景觀、城市供水、抗旱減災(zāi)等國民經(jīng)濟建設(shè)的各個方面發(fā)揮著越來越重要的作用，隨著我國經(jīng)濟、科技的快速發(fā)展，我們對于這些泵站、水廠、水庫、水利樞紐的安全及高效運行等方面也提出了更高的要求，隨著計算機技術(shù)、通訊技術(shù)、儀表監(jiān)測技術(shù)的不斷提高，計算機監(jiān)控系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用在各個水利工程的建設(shè)中，完成對各種水利數(shù)據(jù)的遠程監(jiān)測及電氣設(shè)備的遠程控制，實現(xiàn)工程運行的統(tǒng)一調(diào)度管理。提高運行安全性和可靠性的同時降低人員勞動強度及運行成本。計算機監(jiān)控系統(tǒng)在水利工程的配套建設(shè)中已經(jīng)進入了一個全新的時代。

水利工程的建設(shè)是施工單位根據(jù)設(shè)計單位提供的設(shè)計方案及施工圖紙完成工程建設(shè)，計算機監(jiān)控系統(tǒng)也不例外，施工單位在得到設(shè)計方案及圖紙之后會認真熟悉相關(guān)設(shè)計內(nèi)容，并在現(xiàn)場查勘的過程中根據(jù)現(xiàn)場實際情況與設(shè)計方案做比較，這樣就有可能出現(xiàn)設(shè)計與現(xiàn)場情況不符，或者某些設(shè)計功能在實際施工過程中無法實現(xiàn)的情況，因此如何能夠更好的根據(jù)設(shè)計成果完成項目建設(shè)，達到設(shè)計預(yù)期建設(shè)目標，將是建設(shè)方、承建方、設(shè)計單位共同關(guān)心的問題。

2 計算機監(jiān)控系統(tǒng)的特點

計算機監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計時主要是根據(jù)水利工程的運行方式及工藝確定相關(guān)電氣設(shè)備的遠程監(jiān)控方式及重要生產(chǎn)位置的各種數(shù)據(jù)監(jiān)測，最終形成一套系統(tǒng)性的方案，該方案的實施將以往人工巡查，現(xiàn)地操作的方式升級為遠程在線監(jiān)測。

由于計算機監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)工程現(xiàn)狀配套建設(shè)的，因此涉及內(nèi)容不盡相同，一般包括視頻監(jiān)控、儀表監(jiān)測、設(shè)備控制、應(yīng)用系統(tǒng)等方面，不同的系統(tǒng)根據(jù)需求合理配套，但是計算機監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)過程中均具有以下共同特點：

（1）實時性：計算機監(jiān)控系統(tǒng)是一種實時計算機系統(tǒng)，可以根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)，立即采取相應(yīng)的動作。例如，檢測到管道壓力上限超限時立即報警并連鎖相關(guān)電氣設(shè)備動作，避免壓力過大造成設(shè)備損傷。實時性是衡量計算機監(jiān)控系統(tǒng)性能的一個重要指標。

（2）可靠性：計算機監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)無故障運行的能力。在監(jiān)控過程中即使系統(tǒng)由于其他原因出現(xiàn)故障錯誤，計算機系統(tǒng)仍能做出實時響應(yīng)并記錄完整的數(shù)據(jù)。可靠性常用“平均無故障運行時間”，即平均的故障間隔時間來定量地衡量。在方案設(shè)計時應(yīng)充分考慮系統(tǒng)運行的可靠性。

（3）可維護性：可維護性是指進行維護工作時的方便快捷程度。計算機監(jiān)控系統(tǒng)的故障會影響正常的操作，有時會大面積地影響監(jiān)控過程的進行，甚至使整個過程癱瘓。因此，方便地維護監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行，在最短時間內(nèi)排除它的故障，成為計算機監(jiān)控系統(tǒng)的一個重要特點。可維護性也與硬件、軟件等諸多因素有關(guān)，要求監(jiān)控軟件具有在線實時診斷程序，可以在不影響系統(tǒng)運行的情況下及時發(fā)現(xiàn)故障。對監(jiān)控系統(tǒng)的維護，可以采取現(xiàn)場或通過Internet進行遠程維護等多種方式。

（4）數(shù)據(jù)自動采集處理：自動地對重要生產(chǎn)區(qū)域相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行采集、監(jiān)視，能將測量的數(shù)據(jù)進行分類處理、數(shù)學(xué)運算、誤差修正及工程單位換算等。

（5）應(yīng)用系統(tǒng)：在計算機監(jiān)控系統(tǒng)中，應(yīng)用系統(tǒng)屬于軟件開發(fā)，在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)保證界面簡潔、友好，便于操作，并可以根據(jù)要求顯示數(shù)據(jù)和打印相關(guān)報表，大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，兼有辦公管理或工程管理的功能，可以根據(jù)要求統(tǒng)計、分析和打印各種報表。

（6）通信功能：系統(tǒng)各設(shè)備、儀表之間數(shù)據(jù)鏈路搭建時應(yīng)充分考慮相同類型、不同類型總線、協(xié)議之間信息的相互傳輸方式，保證系統(tǒng)設(shè)備之間互聯(lián)互通的簡潔、穩(wěn)定。

（7）自動報警：監(jiān)控系統(tǒng)本身應(yīng)該具有故障診斷、報警的功能，對監(jiān)測對象的設(shè)備或工藝運行參數(shù)進行監(jiān)視，如超過了設(shè)計規(guī)定值，能進行自動報警。報警有多種方式，如聲音報警、電子郵件報警、短信報警等，并登記相關(guān)事件。

3 設(shè)計與施工的關(guān)系

3.1 兩者的關(guān)系

在工程建設(shè)中，方案及圖紙設(shè)計是為了實現(xiàn)建設(shè)目標而制作的規(guī)劃性文件，而施工是將設(shè)計的方案進行實施建設(shè)的過程，讓圖紙上的構(gòu)想變成實際的工程主體，設(shè)計及施工的好壞直接影響項目的整體質(zhì)量、功能、安全運行等等，設(shè)計與施工不可分割，施工是將設(shè)計變成現(xiàn)實，造福人民，如果沒有施工，再好的設(shè)計成果也不能建設(shè)，但是設(shè)計卻是整個工程的靈魂，施工則是工程建設(shè)的血肉。設(shè)計的目的是為了指導(dǎo)施工，施工的目的是為了實現(xiàn)設(shè)計。

3.2 兩者的區(qū)別

3.2.1 設(shè)計單位

（1）很多工程由于工期緊或節(jié)約成本等原因，在計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計中，設(shè)計人員很少進行實地勘察，而是根據(jù)房建、水工、電氣等其它專業(yè)人員提供的設(shè)計圖紙進行設(shè)計及修改，由于很少進入施工現(xiàn)場，對現(xiàn)場的實際情況了解甚少，導(dǎo)致設(shè)計成果在交給施工單位后與現(xiàn)場實際情況不符，這樣就要進行設(shè)計變更，造成施工困難，工期拖延等一系列問題；

（2）設(shè)計人員一般都同時完成著多個項目的設(shè)計，工程設(shè)計之間相互交織，工作量大，哪個緊就先做哪個，導(dǎo)致設(shè)計方案成果出案滯后，影響施工進度；

（3）有些剛參加工作的設(shè)計人員由于經(jīng)驗不足，在方案設(shè)計過程中過多的借鑒以前的設(shè)計案例，對不同的設(shè)計要求理解不足，只是簡單的套搬其它設(shè)計章節(jié)，導(dǎo)致設(shè)計成果前后矛盾，施工單位在拿到施工圖紙后不知如何施工。

3.2.2 施工單位

（1）施工單位為減小施工難度，不斷要求設(shè)計變更，設(shè)計單位不可能任由施工單位隨意修改設(shè)計方案，導(dǎo)致項目實施工程中的相互扯皮現(xiàn)象；

（2）施工單位在工程管理及施工技術(shù)人員配置方面參差不齊，如果施工隊伍整體素質(zhì)較差，在項目實施過程中只是照圖施工，發(fā)現(xiàn)不了圖紙中的錯誤，按照錯誤的圖紙進行施工最后不得不返工或進行設(shè)計變更，因而造成工期的滯后及成本的增加。

3.3 兩者的矛盾

計算機監(jiān)控系統(tǒng)屬于后期配套工程，一般是工程主體建成之后才實施，但是在線纜預(yù)埋及穿線管預(yù)埋方面應(yīng)考慮到前面，保證后期計算機監(jiān)控系統(tǒng)實施的時候減少路面開挖等工程量，施工單位嚴格按照設(shè)計要求實施，遇到實現(xiàn)困難或技術(shù)難度的應(yīng)及時與設(shè)計單位溝通解決，而不能自己簡單處理，造成最終建設(shè)成果與設(shè)計方案差距過大，無法實現(xiàn)設(shè)計方案預(yù)期要求，造成大量返工，造成工期拖延及成本增加。

3.4 解決的方法

（1）作為業(yè)主，應(yīng)正確認識項目的重要性和對工程本身的深刻了解，不要盲目的縮短工期，不能隨意的減少投資而進行變更；

（2）設(shè)計人員應(yīng)多去施工現(xiàn)場了解施工情況，根據(jù)掌握的準確資料、結(jié)合現(xiàn)場實際情況做更加符合實際的設(shè)計方案，減少施工過程中設(shè)計變更的工作，爭取一次到位；

（3）設(shè)計過程中多聽取現(xiàn)場施工單位在施工過程中的意見和建議，積累經(jīng)驗，優(yōu)化后期的設(shè)計方案；

（4）設(shè)計過程中各專業(yè)應(yīng)相互溝通，房建水工的圖紙變化后應(yīng)及時通知電氣、測控系統(tǒng)設(shè)計人員同步修改相應(yīng)的配套設(shè)施，避免設(shè)計圖紙中矛盾的地方或重復(fù)的工程量，為客戶提供整體優(yōu)質(zhì)、完善的設(shè)計成果；

（5）施工單位應(yīng)加強自身隊伍建設(shè)，提高施工人員技術(shù)實力，增強責(zé)任心，認真學(xué)習(xí)相關(guān)的規(guī)范，按照規(guī)范標準實施，在施工過程中與設(shè)計單位保持溝通，對于不理解或者設(shè)計可能錯誤的環(huán)節(jié)不要盲目施工，咨詢設(shè)計單位確定后再實施。

4 結(jié)語

隨著水利工程建設(shè)的快速發(fā)展，水利工程計算機監(jiān)控系統(tǒng)將逐步取代以往主要依靠人工監(jiān)測、巡查的運行方式，提高水利工程運行的信息化、自動化水平，因此在計算機監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)過程中，設(shè)計單位與施工單位應(yīng)積極的溝通、設(shè)計人員多學(xué)習(xí)現(xiàn)場的實際施工經(jīng)驗，施工人員認真學(xué)習(xí)國家相關(guān)標準規(guī)范，在項目實施過程中相互學(xué)習(xí)，相互支持為項目的順利建設(shè)運行，造福人民做出積極的貢獻。陜西水利