沈小莉 韓 健
隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步,水利工程管理已經(jīng)逐漸走向自動(dòng)化管理,信息技術(shù)逐漸替代了人工。駟馬山水利工程烏江樞紐建于20世紀(jì)70年代,自動(dòng)化建設(shè)始于2005年,雖然期間進(jìn)行多次改造,但目前烏江樞紐的自動(dòng)化、信息化水平已經(jīng)落后,存在自動(dòng)化程度不高、自動(dòng)化與信息化銜接不足、信息系統(tǒng)實(shí)用性差等問(wèn)題。這些問(wèn)題成了烏江樞紐水利工程管理中的短板,本文就烏江樞紐自動(dòng)化、信息化管理升級(jí)方案進(jìn)行探討。
隨著信息化改革的不斷加快,利用信息技術(shù)整理與分析信息,可以全方位、多層次提升工程效率。對(duì)于水利工程而言亦是如此,現(xiàn)階段水利工程的信息化與自動(dòng)化技術(shù)具備了先進(jìn)技術(shù)特征,系統(tǒng)被廣泛使用,水利工程的信息化自動(dòng)化程度也成為衡量工程管理水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。
水利工程信息化與自動(dòng)化管理系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)單元來(lái)實(shí)現(xiàn):首先是檢測(cè)單元。通過(guò)采集水利工程各個(gè)裝置及節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),包括壓力檢測(cè)裝置、紅外線檢測(cè)裝置等,并把數(shù)據(jù)提供給系統(tǒng);再把這些數(shù)據(jù)利用通信模塊以及通信線纜轉(zhuǎn)化成模擬信號(hào)或者數(shù)字,再次導(dǎo)入系統(tǒng)。其次是處理單元。集成系統(tǒng)通過(guò)采集通信模塊內(nèi)數(shù)據(jù)或者信號(hào),接著再通過(guò)主機(jī)及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器運(yùn)行,形成數(shù)據(jù)體系,然后再運(yùn)用處理系統(tǒng)來(lái)分析、比較、計(jì)算這些數(shù)據(jù),得出運(yùn)行結(jié)果,并把計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)在終端服務(wù)器。再者是集成控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)在顯示系統(tǒng)中轉(zhuǎn)化成可視圖像,提供給操作者參考數(shù)據(jù)。智能控制單元?jiǎng)t可根據(jù)這些數(shù)據(jù)自動(dòng)生成指令,并及時(shí)發(fā)送到控制單元,從而有效控制工程的運(yùn)行。再次是控制單元。根據(jù)具體情況可形成不同的單元,如停車單元、制動(dòng)單元、加速單元等,根據(jù)系統(tǒng)指令來(lái)完成操作。最后是信息安全。要保障系統(tǒng)信息安全,保護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)不受攻擊或者泄露,運(yùn)用防火墻、硬件網(wǎng)閘、設(shè)置多級(jí)分級(jí)權(quán)限等安全機(jī)制,保障管理系統(tǒng)的安全性。
只有將上述系統(tǒng)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣,把信息化與自動(dòng)化有效銜接,才能達(dá)成工程運(yùn)行安全、數(shù)據(jù)采集可靠、運(yùn)行效率提升。
駟馬山引江工程烏江樞紐位于安徽省和縣烏江鎮(zhèn),是省駟馬山引江工程管理處所在,也是駟馬山渠首工程,由泵站、節(jié)制閘等組成,承擔(dān)著灌溉、排洪、航運(yùn)等功能。1969年動(dòng)工,1975年投入使用。烏江抽水站設(shè)計(jì)裝機(jī)10臺(tái)16000kW,合計(jì)抽水流量225m3/s;現(xiàn)狀裝機(jī)6臺(tái)9600kW,合計(jì)抽水流量138m3/s。烏江節(jié)制閘含新老兩閘,總流量1000m3/s:老閘5孔,設(shè)計(jì)流量448m3/s;新閘3孔,設(shè)計(jì)流量552m3/s。
烏江樞紐在省內(nèi)泵站自動(dòng)化啟動(dòng)較早,始于2005年,2009年通過(guò)大型泵站更新改造工程進(jìn)行自動(dòng)化信息化改造,2012年進(jìn)行技術(shù)改造,盡管目前駟馬山引江工程烏江樞紐工程積極對(duì)工程信息化與自動(dòng)化進(jìn)行管理,但仍存在諸多問(wèn)題,烏江樞紐在努力提升管理水平,力求一級(jí)單位達(dá)標(biāo)的同時(shí),信息化自動(dòng)化水平反而下滑,長(zhǎng)期而言,對(duì)工程運(yùn)行管理有著極大影響。
受限于烏江樞紐早期建成工程結(jié)構(gòu)、經(jīng)費(fèi)投入等,相較于平均信息技術(shù)水平,烏江樞紐信息化程度不高,信息化、自動(dòng)化建設(shè)整體信息理念落后,存在信息孤島嚴(yán)重、投資大、效益少、建設(shè)多、使用少、功能繁瑣、流程復(fù)雜、安全性差等問(wèn)題。信息化與自動(dòng)化價(jià)值不高,自動(dòng)化與信息化銜接不夠,信息化不能為自動(dòng)化服務(wù),自動(dòng)化無(wú)法為信息化提供有效數(shù)據(jù),影響了自動(dòng)化與信息化的推動(dòng)進(jìn)程。同時(shí)還存在自動(dòng)化、信息化專業(yè)技術(shù)人才匱乏的問(wèn)題,雖然水利工程先進(jìn)技術(shù)在逐步引進(jìn),但是運(yùn)行管理隊(duì)伍年齡斷層嚴(yán)重,人才引進(jìn)沒(méi)有跟上步伐,阻礙了管理水平的上升。人才是技術(shù)發(fā)展的核心,目前烏江樞紐工程在信息管理人才方面還相對(duì)匱乏,每年招收關(guān)于自動(dòng)化專業(yè)人才大多為應(yīng)屆生,缺少實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),無(wú)法為工程的自動(dòng)化與信息化提供有力保障。
近年來(lái),為提升自身管理水平,駟馬山烏江樞紐認(rèn)真理清信息化管理需求,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),制定切實(shí)可行的整改對(duì)策或措施,將自動(dòng)化、信息化管理向智能化方向改進(jìn),優(yōu)先解決水利信息及通信資源整合共享,優(yōu)化自動(dòng)化與信息化管理的銜接,以求將工程管理做到“更快、更準(zhǔn)、更精”,將水利改革發(fā)展總基調(diào)落到實(shí)處。
提升烏江樞紐自動(dòng)化控制水平,現(xiàn)狀烏江樞紐自動(dòng)化水平偏低,現(xiàn)有設(shè)備已不能滿足現(xiàn)階段烏江樞紐的現(xiàn)代化管理要求,需要更新并完善自動(dòng)化控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)泵站機(jī)組和輔機(jī)設(shè)備、電氣設(shè)備,以及節(jié)制閘閘門、啟閉機(jī)設(shè)備自動(dòng)化控制運(yùn)行。
監(jiān)控裝置是智能管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的核心,通過(guò)改善監(jiān)控裝置提升水利工程動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控能力:一是對(duì)設(shè)備、工作人員等進(jìn)行全方位監(jiān)控,保證操作流程無(wú)錯(cuò)誤;二是監(jiān)測(cè)、采集水利工程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)功能,作出技術(shù)分析與處理,判斷出工程運(yùn)行情況;三是實(shí)時(shí)收集、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的信息,為管理提供全面而有效的數(shù)據(jù)。
梳理整合水利各類信息資源,消除信息孤島,建立標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、內(nèi)容規(guī)范的數(shù)據(jù)中心,建立數(shù)據(jù)交換共享及存儲(chǔ)系統(tǒng);對(duì)已有的各類信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、已有的各類通信系統(tǒng)進(jìn)行集成,并提供標(biāo)準(zhǔn)的接口供業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)調(diào)用。
平臺(tái)包含基于BIM的烏江樞紐運(yùn)行管理和維護(hù)管理平臺(tái),移動(dòng)APP等功能,提升樞紐信息化管理水平。實(shí)現(xiàn)水利基礎(chǔ)工程信息、實(shí)時(shí)工情信息、運(yùn)行調(diào)度信息、工程安全監(jiān)測(cè)信息、視頻監(jiān)控信息、工程巡查信息、水雨情信息等信息的采集,為應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。
烏江樞紐信息化與自動(dòng)化升級(jí)緊密結(jié)合駟馬山引江工程管理處工作實(shí)際,充分利用現(xiàn)代信息技術(shù),圍繞灌溉、排洪、航運(yùn)等問(wèn)題,聚焦在水利監(jiān)管、泵閘調(diào)度、工程運(yùn)行、應(yīng)急處置等方面,以需求為導(dǎo)向,以應(yīng)用為核心,以創(chuàng)新為動(dòng)力,以整合為手段,構(gòu)建烏江樞紐智慧管理基礎(chǔ)設(shè)施體系、管理運(yùn)行體系為一體的網(wǎng)絡(luò)大平臺(tái),以及建立業(yè)務(wù)支撐、決策支持、公共服務(wù)的大系統(tǒng),形成智慧管理體系。實(shí)現(xiàn)“感知透徹化、傳輸多元化、數(shù)據(jù)一體化、系統(tǒng)集成化、分析可視化、決策科學(xué)化、管理協(xié)同化、指揮扁平化”,推動(dòng)駟馬山水利業(yè)務(wù)精細(xì)化管理,提升水治理能力和水管理能力■