鄒 雨 / 沈陽新杉電子工程有限公司

關(guān)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(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)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(diào)度工作中發(fā)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(tǒng)的廣泛應(yīng)用大幅提升了水利現(xiàn)代化管理水平，提高了水利工程建設(shè)質(zhì)量和投資效益。本文筆者根據(jù)工作實踐經(jīng)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(shè)起步較晚，水利自動化工程建設(shè)與國內(nèi)其他發(fā)達省份相比還比較落后，系統(tǒng)的建設(shè)與運行尙存在不足。由于投資不足、一些施工單位后期服務(wù)不到位、自動化工程質(zhì)量控制難度大、基層缺乏專業(yè)維管人員等原因，導(dǎo)致部分水利工程自動化系統(tǒng)建設(shè)水平不高、設(shè)備質(zhì)量較低、技術(shù)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(tǒng)的順暢可靠運行以及效益發(fā)揮，同時影響了管理人員應(yīng)用和建設(shè)自動化系統(tǒng)的積極性，阻礙了水利現(xiàn)代化的進程。為更好地發(fā)揮水利工程自動化系統(tǒng)的作用，組織開展了我省水利工程自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀的現(xiàn)場調(diào)研工作。在對全省范圍內(nèi)水利工程自動化系統(tǒng)建設(shè)、運行、管理及維護現(xiàn)狀進行抽樣調(diào)查的基礎(chǔ)上，對存在的主要問題進行歸納、分析和總結(jié)，探索和研究了適合水利工程自動化系統(tǒng)運行維護管理的新模式。

一、水利工程自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀

（一）建設(shè)現(xiàn)狀

我省水利工程自動化系統(tǒng)自上世紀90年代開始建設(shè)，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(tǒng)。水利工程自動化系統(tǒng)主要包括防洪調(diào)度自動化系統(tǒng)、視頻監(jiān)視系統(tǒng)、水工設(shè)備計算機監(jiān)控系統(tǒng)、水情測報系統(tǒng)和安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)。水利工程一般都具有視頻監(jiān)視系統(tǒng)、水工設(shè)備計算機監(jiān)控系統(tǒng)和安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)，基本采用分層、分布、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為成熟，近年來沒有大的變化。目前水利工程自動化系統(tǒng)大都采用二層或三層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，第一層為現(xiàn)地測量控制層（現(xiàn)地單元層），第二層為集中監(jiān)控層（主控單元層），第三層為生產(chǎn)調(diào)度管理層（管理單元層）。

（二）運行現(xiàn)狀

大部分水利工程自動化系統(tǒng)建成后，發(fā)揮了積極的作用。系統(tǒng)運行操作便捷、數(shù)據(jù)采集方便、設(shè)備監(jiān)控全面，降低了運行管理人員的勞動強度，改善了工作環(huán)境，實現(xiàn)了少人值守的目的。調(diào)研的部分工程自動化系統(tǒng)應(yīng)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(xiàn)了遠程控制，自動化系統(tǒng)發(fā)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(shù)據(jù)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(jiān)測全部采用計算機操作，運行環(huán)境得到了很大的改善。水利工程自動化系統(tǒng)也存在諸多問題，如部分監(jiān)測設(shè)備工作不可靠、設(shè)備通用性差、自動監(jiān)測數(shù)據(jù)失真、軟件系統(tǒng)無統(tǒng)一標準、元器件易損壞、雷擊損壞頻繁、系統(tǒng)建設(shè)不完善等問題。大部分水閘工程，滲壓自動監(jiān)測系統(tǒng)工作不正常；閘門監(jiān)控的荷重、開度等監(jiān)測數(shù)據(jù)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(tǒng)運行不夠穩(wěn)定。

二、自動化系統(tǒng)運行管理存在主要問題

我省水閘、泵站自動化系統(tǒng)的現(xiàn)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(yè)技術(shù)人員

運行管理單位自動化專業(yè)人員缺少是普遍現(xiàn)象。大多運行管理單位是事業(yè)單位（人員調(diào)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(tǒng)的管理和維護多由非專業(yè)人員擔當，同時又缺少必要的技術(shù)培訓，不利于系統(tǒng)的管理、維護和效益的發(fā)揮。

（二）缺乏專業(yè)技術(shù)支撐

由于投資嚴重不足、一些施工單位后期服務(wù)不到位、自動化工程質(zhì)量控制難度大、基層缺乏專業(yè)維管人員等原因，導(dǎo)致部分水利工程自動化系統(tǒng)建設(shè)水平不高、設(shè)備質(zhì)量較低、技術(shù)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(tǒng)的順暢可靠運行以及效益發(fā)揮，同時影響了管理人員應(yīng)用和建設(shè)自動化系統(tǒng)的積極性，阻礙了水利現(xiàn)代化的進程。

（三）量測設(shè)備無法定期檢定

工程自動化系統(tǒng)中的很多量測設(shè)備是必須經(jīng)過定期檢定或率定，否則測量數(shù)據(jù)的準確性是無法保障的。事實上大多數(shù)單位都沒有做到（或是不知道），數(shù)據(jù)出現(xiàn)大的異常后才去檢查或更換，一是造成量測數(shù)據(jù)失真，二是盲目更換設(shè)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(tǒng)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(yīng)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(tǒng)運行故障，但多數(shù)運行管理單位無備品備件和消耗品的儲備，出現(xiàn)問題需更換時，再去訂貨，但訂貨周期很長，少則半月，多則數(shù)月，而且費用很高，影響系統(tǒng)的正常使用。綜上分析，信息化工程具有技術(shù)發(fā)展快、設(shè)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(tǒng)的穩(wěn)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(tǒng)在運行管理方面存在的突出問題，可依托相關(guān)高校、科研院所或信息化企業(yè)成立運行維護保障中心，為全省水利工程自動化系統(tǒng)運行維護提供技術(shù)支撐和保障，采取水利工程自動化系統(tǒng)運行維護服務(wù)外包模式。成立全省水利工程自動化系統(tǒng)運行維護保障中心，作為專業(yè)技術(shù)管理平臺，實現(xiàn)全省水利工程自動化系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和運行維護。負責各水管單位的自動化系統(tǒng)年度運行維護費用測算；負責各水利工程自動化系統(tǒng)運行狀況的定期現(xiàn)場巡查、故障排查、傳感器校準和設(shè)備升級更新等；負責每月編制自動化系統(tǒng)運行簡報，將系統(tǒng)運行維護情況和存在問題及時報送至各相關(guān)水管單位；負責全省水利工程自動化系統(tǒng)備品備件的統(tǒng)一管理和儲備；負責各水管單位技術(shù)人員的培訓工作以及各自動化系統(tǒng)承建公司的對接協(xié)調(diào)。同時，加強水利自動化系統(tǒng)運行維護管理新技術(shù)的研究與應(yīng)用，采取“內(nèi)業(yè)與外業(yè)、遠程與現(xiàn)場、智能與人工”相結(jié)合的方式來開展水利工程自動化系統(tǒng)運行維護，以提高運維效率，減少運維成本，達到預(yù)期的運維效果。（1）開發(fā)基于云平臺的全省水利工程自動化設(shè)備遠程運行維護管理系統(tǒng)，實時采集自動化設(shè)備的主要技術(shù)指標信息（如電壓、電流、功耗、監(jiān)測量數(shù)據(jù)等），實現(xiàn)對各水利工程自動化設(shè)備的運行狀態(tài)和故障原因進行實時監(jiān)測和智能診斷。該系統(tǒng)能夠主動實時的發(fā)現(xiàn)各水利工程自動化設(shè)備的故障，并分析故障的原因，及時通知給相關(guān)運維責任人。（2）安排內(nèi)業(yè)人員2名，利用遠程運維管理系統(tǒng)每天對各水利工程自動化設(shè)備的運行狀態(tài)進行遠程巡查和統(tǒng)計，對需要進行現(xiàn)場維護的設(shè)備及時通知到外業(yè)運維人員。（3）成立現(xiàn)場運行維護組，負責外業(yè)現(xiàn)場工作，每組配置現(xiàn)場運維技術(shù)人員2名、專用運維車輛1輛、相關(guān)備品備件若干，負責定期到各水利工程現(xiàn)場進行自動化設(shè)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(shè)備的運行正常率進行統(tǒng)計、對本月的巡查和維護情況進行總結(jié)、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(guān)建議。

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

[2]宋濤.水利自動化系統(tǒng)建設(shè)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(shè)管理存在的問題及對策[J].靈武市水務(wù)局，2012（8）.