水利调度中自动化系统的应用

付振飞

水利水电工程是我国经济发展和社会进步的基础型工程，其施工质量关系着全国人民的日常生活。随着科技的发展，为了保证工程建设质量，现在工程建设过程中广泛的采用了信息自动化处理技术，该文将对水利调度中自动化系统的应用进行探讨。

一、自动化技术的应用技术及发展现状

信息自动化技术的内容。信息自动化技术是利用自动控制、信息处理和电子计算机等技术理论基础，自动的搜集整理信息并进行处理的一门技术，如遥感和GPS技术等，它的工作过程主要包括三个部分：在计算机硬件和软件的支撑下，自动的搜集所需的信息；将搜集到的信息进行集中的对比、分析和检测，找到所需的数据；将所需的信息进行自动化的操作控制，以完成预期的目标。

信息自动化监控。在执行水利调度任务时要求对重点检测位置进行24小时不间断监控，

此时需要应用视频监控子系统。视频监控子系统中的监控相机可以对覆盖区域内的所有活动和环境变化进行图像采集，然后通过通信系统传递回监控中心，帮助监控中心管理人员对实际情况进行判断，进而根据判断结果制定操作策略。信息自动化处理技术具有很高的准确性。因为信息处理技术主要依靠的是计算机等仪器进行技术分析和操作，很大程度上保证了数据处理的准确性。

数据通信。鉴于整个调度系统覆盖区域广泛，周边环境复杂，故在实现终端与控制中心通信时需要根据实际情况具体制定。在水源区域，对其进行的水利调度通过对闸门两侧的水位差进行控制实现的，故在该区域可以铺设有限通信网络，如光通信网络等进行数据通信。在灌溉区域通常自然环境较为恶劣，且不需要采集和显示多种数据，在该区域进行数据通信系统覆盖可以通过无线通信技术的方式实现。直接对无线通信模块进行通信设定即可完成数据的定时上传和下载，基本可以满足自动控制需求。

提高了工程建设的质量。准确的搜集地理信息，水利水电工程是一项工程量大，服务领域广泛地技术性工程。高质量的水利水电工程建设，必须有大量并且准确的地理信息作为支撑点。信息自动化处理技术为准确搜集这些地理信息提供了可能，其中遥感技术通过对地理目标信息的电磁辐射进行有效的搜集整理，来判断出地质、地理环境和资源的分布情况，并将这些地理特征进行准确的记录，为水利水电工程的建设提供可靠的数据参考。

及时分析地理信息，地理信息的搜集工作完成后，就进入到地理信息的分析处理阶段。在该阶段的信息处理技术包括多普勒雷达技术、GIS技术和GPRS技术等。由于水利水电工程的施工大部分是在露天的情况下进行的，天气情况对工程的施工将造成严重的影响，而多普勒雷达技术则能够准确的分析气流垂直速度和大气风场，对天气系统有准确的把握，能够及时的对大气降水进行准确的预警；而GPRS技术则能够通过网络通信模式将工程施工地点的水位、降雨量等信息，送达上级的水文管理中心来制定防汛方案，这对水利水电工程的施工起到很大的保护和促进作用。此外GIS技术也能够对水资源保护和水土保持工作进行监督管理的作用，对减少水污染和土壤侵蚀工作具有十分重要的意义。

水利调度自动化特点。水利调度系统通常由多个远端监测点组成一个网络平台，利用监控中心对平台各终端进行信息采集、数据处理以及决策制定。整个系统包括监控中心、数据采集子系统、视频监控子系统、通信子系统等几部分子系统，其特点如下：（1）扩展性能好。由于使用B/S三层结构分布式架构，系统若需要进行扩容只需要通过相应的扩容端口进行新接入设备部署即可，不需要进行大范围的系统调整。（2）实用性强。该系统的操作终端可以通过WEB浏览器等实现，方便管理人员不在监控中心时，通过远程访问的方式登录管理系统，根据权限进行系统设定和功能使用。（3）可管理性好。整个自动控制系统提供了完善的用户管理、系统配置、运行状态监测、历史记录等功能，利用这些功能可以简化作业流程，明确管理权限，为系统制定合理的运行策略，维持整个系统的稳定运行。同时历史记录等功能还可以对控制系统的每个操作进行记录，便于后期检索和系统修正，为警报或故障原因的查找提供数据支持。（4）数据精度高。由于采用了多种传感器设备对模拟量进行信息采集，故本自动控制系统可以将模拟信息转换为精确的数字信息，便于数据处理和分析。

二、自动化应用中存在的问题

资金投入不足。水利水电工程在促进国家经济建设和人民生活水平方面发挥着重要的作用，而为了保障其施工质量的信息自动化处理技术虽然具有很好的效果，但是其研究和使用难度也非常大，需要投入更多的资金和技术才能保证该项技术真正的发挥作用。但在实际的水利水电工程施工管理中，一些建设单位或者承建单位，为了追求工程的进度以及经济效益，在信息自动化管理过程中的资金投入非常有限，直接影响了工程管理的信息化水平，也给工程的建设造成了很大的影响。

信息自动化水平比较低。由于人是一切活动的主体，进行信息自动化管理和操作的技术人员同样如此。虽然信息自动化技术的使用已经解放了大部分的工作人员，但是不可能完全脱离人的管理而完成技术操作。可现实情况则是由于资金投入有限，一些水利水电的工程施工没有高水平的信息自动化操作人员来完成，不但没有节省大量的建设资金，同时也给工程的建设带来了严重的重量问题。

三、解决问题的措施

重视信息自动化技术的使用。要想保证信息自动化技术在水利水电工程中发挥重要的作用，必须从思想上重视该项技术的实施。从资金的投入方面多做努力，水利水电工程关系到经济发展的方方面面，而信息自动化处理技术能够很好的解决工程建设时资料的搜集整理问题，只有掌握了准确、可靠的地理信息材料才能为工程方案的制定、施工，提供可靠的保障。

大力引进高素质人才。完全自动化的技术是不存在的，信息自动化技术同样也需要一些高素质的操作人员来执行。一方面要大力引进高素质的操作人员，只有素质高的工作人员才能真正的驾驭这些处理技术，让它发挥出应有的功能从而变得更加智能；另一方面，现有的技术人员应该不断地加强自我学习，关注先进的技术的发展和功能，这样不仅是增强自身竞争力的必然要求，同样也是对水利工程建设和国家经济发展的负责。

建立完善的操作管理制度。健全的管理制度是工程建设所必须拥有的，这样既能使工作人员的施工有了可靠的依据，同时也对他们是一种良好的监督。对水利水电工程建设建立完善的制度，能够使工作人员严格按照信息自动化技术的操作程序进行工作，在保证该项技术得到充分使用的同时，也使工作人员的工作更加规范进而保证技术的效果。

系统设计要便于操作、方便维修保护，要有命令输入认可、容错以及自我保护功能，以减少由于不正确操而引起的错误和失误；要配备完善的操作人员和维护人员，要制定严格有效的管理制度和操作流程，以防因为人为因素导致事故发生的可能。

水利水电工程涉及的领域非常的广泛、影响也是非常大的。提高工程建设的质量和效率，是工程建设单位的必然要求，也是促进我国现代化建设的必然要求。

（作者单位：临猗县水务局）