對加強(qiáng)水利工程自動化管理的思考

干小川

【摘要】國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展使得人們面臨更高的水資源利用與防洪減災(zāi)要求，水利工程管理也因此迎來巨大挑戰(zhàn)，在網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代加強(qiáng)水利工程自動化管理勢在必行。接下來就思考具體的水利工程自動化管理路徑，以提高水利工程管理水平，更好地滿足水資源節(jié)約利用與防洪減災(zāi)要求。

【關(guān)鍵詞】水利工程；自動化；管理路徑

最近幾年，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)快速發(fā)展和更新，各級水利樞紐紛紛實(shí)施計(jì)算機(jī)自動化建設(shè)。尤其是水利工程傳統(tǒng)管理模式已無法繼續(xù)適應(yīng)水利樞紐現(xiàn)代化管理的需要，急需通過加強(qiáng)自動化管理來提高水利工程現(xiàn)代化管理水平，增強(qiáng)水利行業(yè)生產(chǎn)力。

一、建立自動化數(shù)字化的軟件系統(tǒng)

在水利工程管理中，一般把可編程序控制器與組態(tài)軟件結(jié)合在一起，設(shè)立自動化控制系統(tǒng)，顯著提高水利工程自動化管理水平。水利工程管理的自動化數(shù)字化軟件系統(tǒng)涉及到存儲、處理大量數(shù)據(jù)，只有建設(shè)好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)庫，共享數(shù)據(jù)信息，才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的水利工程自動化管理。

一是建立數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫指的就是數(shù)據(jù)的集合，用于描述一個(gè)、多個(gè)相關(guān)組織的活動，不但能實(shí)現(xiàn)有關(guān)于數(shù)據(jù)處理的功能，還能存儲并管理地圖、多媒體、空間數(shù)據(jù)、矢量信息數(shù)據(jù)等，通過分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)在自動化軟件系統(tǒng)中把兩點(diǎn)數(shù)據(jù)分布式共享轉(zhuǎn)變成多點(diǎn)數(shù)據(jù)分布式共享。二是建立視頻監(jiān)控系統(tǒng)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要用于對水利工程管理的重要區(qū)域、遠(yuǎn)程地點(diǎn)等進(jìn)行監(jiān)視、控制，依托視頻采集設(shè)備對視頻文件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集，同時(shí)向監(jiān)控中心傳輸，實(shí)現(xiàn)對被監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)動態(tài)報(bào)告，以便水利工程管理單位及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、處理問題，推動水利工程自動化管理。三是建立空間信息系統(tǒng)。水利工程管理空間信息系統(tǒng)的建立離不開航天航空遙感、全球定位系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等的支持，用于實(shí)時(shí)采集、處理、分析水利工程管理涉及的空間數(shù)據(jù)。

二、積極地引入各種數(shù)據(jù)處理技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)各地區(qū)水利工程管理的自動化與信息化，使用數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)是必由之路，而隨著水利工程數(shù)據(jù)的采集與處理不斷趨于數(shù)字化、自動化，要想在水利工程管理中更好地使用長期積累的信息與數(shù)據(jù)，積極引入數(shù)據(jù)處理技術(shù)是關(guān)鍵。除了前面提高的數(shù)據(jù)庫技術(shù)之外，在水利工程管理中引入數(shù)據(jù)處理技術(shù)還可從以下兩個(gè)方面著手：

一方面，積極引入CAD技術(shù)。在水利工程制圖中，CAD的應(yīng)用較為廣泛，因?yàn)樗睦L圖功能很強(qiáng)大。通過引入CAD技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)對水利工程管理所涉及的大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的可視化，大大提高利用數(shù)據(jù)的效率，方便對數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化管理。CAD繪圖技術(shù)對大量實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)做出基本的處理，并繪制成平面圖、三維立體圖等，為進(jìn)一步處理水利工程管理數(shù)據(jù)奠定基礎(chǔ)。此外，引入CAD技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)對水利工程管理數(shù)據(jù)的二次開發(fā)，通過內(nèi)嵌語言開發(fā)針對性強(qiáng)的專業(yè)水利工程管理數(shù)據(jù)處理軟件，提高處理數(shù)據(jù)的能力，提升水利工程自動化管理程度。另一方面，積極引入GIS技術(shù)。GIS技術(shù)正在高速發(fā)展，GIS軟件系統(tǒng)越來越多，通過引入GIS軟件，能加快水利工程自動化管理進(jìn)程。GIS的地理信息空間分析能力很強(qiáng)，不僅能繪圖制圖，還具備空間數(shù)據(jù)庫，提供對數(shù)據(jù)庫的存儲、查詢、編輯等功能，將其引入到水利工程管理當(dāng)中能有效實(shí)現(xiàn)方案規(guī)劃、數(shù)據(jù)分析、影響評價(jià)等操作。

三、加強(qiáng)對自動化測量技術(shù)的應(yīng)用

由于水利工程管理涉及眾多內(nèi)容，范圍很廣，地域信息與人文環(huán)境嚴(yán)重影響著水利工程管理效率及其自動化管理步伐。應(yīng)用自動化測量技術(shù)就能有效采集、分析、處理測量信息，促進(jìn)人文的交流，加快水利工程自動化管理腳步。GPS技術(shù)則是自動化測量技術(shù)的代表，它和傳統(tǒng)工程測量技術(shù)不同，具備全球性、精度高以及全天候等優(yōu)勢，在水利工程管理中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

應(yīng)用GPS技術(shù)可自動收集水利工程管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。水利工程管理最基本的工作就是實(shí)時(shí)獲取準(zhǔn)確的、充足的數(shù)據(jù)，只有及時(shí)更新數(shù)據(jù)，才有助于適時(shí)落實(shí)管理工作。傳統(tǒng)的水利工程管理中數(shù)據(jù)的采集與更新要耗費(fèi)大量人力和物力，且更新數(shù)據(jù)的速度較為緩慢，重復(fù)的、繁雜的數(shù)據(jù)收集工作往往占用水利工程管理的大量資源，管理水平卻難以提高。通過加強(qiáng)對GPS技術(shù)的應(yīng)用，就只需在水利工程管理范圍內(nèi)設(shè)置好GPS控制網(wǎng)絡(luò)，即可全天候?qū)崟r(shí)測量并采集GPS觀測設(shè)備覆蓋范圍以內(nèi)的任何地區(qū)的水利工程管理數(shù)據(jù)，再憑借網(wǎng)絡(luò)控制誤差對突發(fā)事件進(jìn)行自動化處理，確保高效地、準(zhǔn)確地采集數(shù)據(jù)。GPS測量不會被環(huán)境、季節(jié)等因素所影響，能保證穩(wěn)定持續(xù)更新水利工程管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

應(yīng)用GPS技術(shù)還可自動監(jiān)測水利工程建筑。在水利工程自動化管理中，監(jiān)測水利工程建筑是重要組成部分。一般情況下，水利工程建筑會被生態(tài)環(huán)境所影響，極易發(fā)生質(zhì)量問題，所以準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地監(jiān)測水利工程建筑信息時(shí)保證工程質(zhì)量、加強(qiáng)管理的基礎(chǔ)。大壩是水利工程的關(guān)鍵性建筑，傳統(tǒng)的監(jiān)測方法是利用水準(zhǔn)儀實(shí)施周期性監(jiān)測，不僅效率低，且信息更新慢、不及時(shí)，一旦在大壩上布設(shè)好GPS監(jiān)測點(diǎn)，通過GPS接收機(jī)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)自動化的監(jiān)測系統(tǒng)，就能實(shí)現(xiàn)對大壩數(shù)據(jù)的自動采集、整理與計(jì)算。GPS技術(shù)不僅使水利工程建筑監(jiān)測數(shù)據(jù)精確，還能及時(shí)更新，做到全天候自動化實(shí)時(shí)監(jiān)測。

四、結(jié)語

如今，自動化系統(tǒng)已在水利建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，促進(jìn)水文測報(bào)、水質(zhì)監(jiān)測、大壩監(jiān)測、洪水調(diào)度等的自動化與信息化，使得水利管理單位獲得先進(jìn)的、高效的、功能豐富的管理平臺，提高水利工程自動化管理水平。但水利工程自動化管理是一項(xiàng)需要長期堅(jiān)持和不斷創(chuàng)新的工作，需要相關(guān)部門和單位立足中國國情，積極探究先進(jìn)科技，大膽將自動化技術(shù)應(yīng)用于水利工程管理，在水利工程自動化管理方面收獲豐碩成果。

參考文獻(xiàn)：

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