關于水利自動化工程存在的問題與建議分析

鄒 雨 / 沈陽新杉電子工程有限公司

關于水利自動化工程存在的問題與建議分析

鄒 雨 / 沈陽新杉電子工程有限公司

目前水利自動化系統已經廣泛應用于安徽省大中型水利工程的運行控制管理中，特別是在防汛調度工作中發揮了巨大作用，保障了通訊信息暢通和水利工程安全。水利自動化系統的廣泛應用大幅提升了水利現代化管理水平，提高了水利工程建設質量和投資效益。本文筆者根據工作實踐經驗對水利自動化工程存在的問題進行了分析探討。

水利自動化工程；問題；建議

前言

由于我省水利工程建設起步較晚，水利自動化工程建設與國內其他發達省份相比還比較落后，系統的建設與運行尙存在不足。由于投資不足、一些施工單位后期服務不到位、自動化工程質量控制難度大、基層缺乏專業維管人員等原因，導致部分水利工程自動化系統建設水平不高、設備質量較低、技術標準各異、故障維護不及時不到位等問題，嚴重影響了水利自動化系統的順暢可靠運行以及效益發揮，同時影響了管理人員應用和建設自動化系統的積極性，阻礙了水利現代化的進程。為更好地發揮水利工程自動化系統的作用，組織開展了我省水利工程自動化系統現狀的現場調研工作。在對全省范圍內水利工程自動化系統建設、運行、管理及維護現狀進行抽樣調查的基礎上，對存在的主要問題進行歸納、分析和總結，探索和研究了適合水利工程自動化系統運行維護管理的新模式。

一、水利工程自動化系統現狀

（一）建設現狀

我省水利工程自動化系統自上世紀90年代開始建設，目前大部分大中型水閘、泵站和水庫樞紐工程均配置了自動化控制系統。水利工程自動化系統主要包括防洪調度自動化系統、視頻監視系統、水工設備計算機監控系統、水情測報系統和安全監測自動化系統。水利工程一般都具有視頻監視系統、水工設備計算機監控系統和安全監測自動化系統，基本采用分層、分布、開放式系統結構，系統結構較為成熟，近年來沒有大的變化。目前水利工程自動化系統大都采用二層或三層分布式系統結構，第一層為現地測量控制層（現地單元層），第二層為集中監控層（主控單元層），第三層為生產調度管理層（管理單元層）。

（二）運行現狀

大部分水利工程自動化系統建成后，發揮了積極的作用。系統運行操作便捷、數據采集方便、設備監控全面，降低了運行管理人員的勞動強度，改善了工作環境，實現了少人值守的目的。調研的部分工程自動化系統應用較好，比如某樞紐工程包括南漪湖閘和雙橋閘，樞紐工程的運行實現了遠程控制，自動化系統發揮了很大的作用。在某水庫，大壩變形觀測采用測量機器人自動觀測，大大降低了管理人員的勞動強度和人員成本，且測量數據準確可靠。在上橋抽水站、鳳凰頸排灌站和蚌埠閘水電站，機組的運行、監測全部采用計算機操作，運行環境得到了很大的改善。水利工程自動化系統也存在諸多問題，如部分監測設備工作不可靠、設備通用性差、自動監測數據失真、軟件系統無統一標準、元器件易損壞、雷擊損壞頻繁、系統建設不完善等問題。大部分水閘工程，滲壓自動監測系統工作不正常；閘門監控的荷重、開度等監測數據漂移大；元器件易損壞，尤其是雷擊造成元器件的損壞頻繁，造成系統運行不夠穩定。

二、自動化系統運行管理存在主要問題

我省水閘、泵站自動化系統的現行運行維護管理模式為由水利工程管理單位自行承擔其運行及管理維護工作，在實際運作過程中主要存在以下問題。

（一）缺少專業技術人員

運行管理單位自動化專業人員缺少是普遍現象。大多運行管理單位是事業單位（人員調入需招考），而且部分水管單位地處偏遠，或是招不到人，或是留不住人。因此，自動化系統的管理和維護多由非專業人員擔當，同時又缺少必要的技術培訓，不利于系統的管理、維護和效益的發揮。

（二）缺乏專業技術支撐

由于投資嚴重不足、一些施工單位后期服務不到位、自動化工程質量控制難度大、基層缺乏專業維管人員等原因，導致部分水利工程自動化系統建設水平不高、設備質量較低、技術標準各異、故障維護不及時不到位等問題，嚴重影響了水利自動化系統的順暢可靠運行以及效益發揮，同時影響了管理人員應用和建設自動化系統的積極性，阻礙了水利現代化的進程。

（三）量測設備無法定期檢定

工程自動化系統中的很多量測設備是必須經過定期檢定或率定，否則測量數據的準確性是無法保障的。事實上大多數單位都沒有做到（或是不知道），數據出現大的異常后才去檢查或更換，一是造成量測數據失真，二是盲目更換設備造成一定的浪費。

（四）備品備件和易耗品儲備管理不足

自動化系統是由許多電氣元件組成的，運行一段時間后，一些易損易耗部件應及時更換（比如保險管、防雷模塊、通訊模塊、電池等），否則會造成系統運行故障，但多數運行管理單位無備品備件和消耗品的儲備，出現問題需更換時，再去訂貨，但訂貨周期很長，少則半月，多則數月，而且費用很高，影響系統的正常使用。綜上分析，信息化工程具有技術發展快、設備更新周期短等特點，對日常運行管理維護要求很高，為保證水利自動化系統的穩定運行，需要具有專門的信息化管理維護部門承擔。

三、對策研究

針對目前全省水利工程自動化系統在運行管理方面存在的突出問題，可依托相關高校、科研院所或信息化企業成立運行維護保障中心，為全省水利工程自動化系統運行維護提供技術支撐和保障，采取水利工程自動化系統運行維護服務外包模式。成立全省水利工程自動化系統運行維護保障中心，作為專業技術管理平臺，實現全省水利工程自動化系統的統一管理和運行維護。負責各水管單位的自動化系統年度運行維護費用測算；負責各水利工程自動化系統運行狀況的定期現場巡查、故障排查、傳感器校準和設備升級更新等；負責每月編制自動化系統運行簡報，將系統運行維護情況和存在問題及時報送至各相關水管單位；負責全省水利工程自動化系統備品備件的統一管理和儲備；負責各水管單位技術人員的培訓工作以及各自動化系統承建公司的對接協調。同時，加強水利自動化系統運行維護管理新技術的研究與應用，采取“內業與外業、遠程與現場、智能與人工”相結合的方式來開展水利工程自動化系統運行維護，以提高運維效率，減少運維成本，達到預期的運維效果。（1）開發基于云平臺的全省水利工程自動化設備遠程運行維護管理系統，實時采集自動化設備的主要技術指標信息（如電壓、電流、功耗、監測量數據等），實現對各水利工程自動化設備的運行狀態和故障原因進行實時監測和智能診斷。該系統能夠主動實時的發現各水利工程自動化設備的故障，并分析故障的原因，及時通知給相關運維責任人。（2）安排內業人員2名，利用遠程運維管理系統每天對各水利工程自動化設備的運行狀態進行遠程巡查和統計，對需要進行現場維護的設備及時通知到外業運維人員。（3）成立現場運行維護組，負責外業現場工作，每組配置現場運維技術人員2名、專用運維車輛1輛、相關備品備件若干，負責定期到各水利工程現場進行自動化設備日常巡查和故障排查。（4）每月的月末，出版一期運維簡報，對各水利工程自動化設備的運行正常率進行統計、對本月的巡查和維護情況進行總結、對故障原因及解決方法進行詳細記錄，同時提出存在問題及相關建議。

[1]黃祚繼，黃忠赤.水利工程自動化現狀與適應技術分析研究[J].水利建設與管理，2012（10）.

[2]宋濤.水利自動化系統建設與維護管理工作研究院[J].科技風，2014（15）.

[3]李濤.淺談水利工程建設管理存在的問題及對策[J].靈武市水務局，2012（8）.