張曉星

（云南華電金沙江中游水電開發(fā)有限公司梨園發(fā)電分公司，云南麗江，674122）

0 引言

隨著我國各大流域的陸續(xù)開發(fā)，大量梯級水電站由建設(shè)階段進入運行階段，其中包含一系列世界級的高壩大庫，伴隨而來的大壩安全管理風(fēng)險和壓力也越來越大。此外，近年來隨著通訊和計算機監(jiān)控技術(shù)的進步和成熟，基于集控運行的“無人值班、少人值守”梯級水電站發(fā)電運行管理模式在各大流域逐步推行，如何既順應(yīng)當(dāng)前發(fā)展形勢，又創(chuàng)新和提升大壩安全管理水平，成為當(dāng)前需要深入探索的管理課題。筆者對國內(nèi)幾個流域大壩安全管理模式進行了認(rèn)真研究和總結(jié)，并結(jié)合“無人值班、少人值守”相關(guān)要求，探索性提出流域集中管理模式，為電站管理模式的調(diào)整提供一定思路。

1 流域梯級水電站“無人值班、少人值守”運行管理模式

傳統(tǒng)的流域梯級水電站運行管理模式為各個電站多人值班，存在生產(chǎn)人員分散、生產(chǎn)成本提升、人力資源利用率較低等缺點，加之大部分水電站地處偏遠(yuǎn)，員工無法很好地兼顧工作和家庭，員工流失現(xiàn)象也較為嚴(yán)重?；谝陨现T多問題，大部分流域公司相繼設(shè)立了集控中心（或梯調(diào)中心），依托集控中心信息化系統(tǒng)建設(shè)及大數(shù)據(jù)應(yīng)用，對流域各個梯級電站進行集中監(jiān)控。在該模式下，各個水電站的管理模式也進行了相應(yīng)改革，原來的運行值班職能逐步轉(zhuǎn)移至集控中心，由集控中心實現(xiàn)“四全五遙”功能（全采、全送、全監(jiān)、全控；遙控、遙調(diào)、遙信、遙測、遙視），履行電站運行值班業(yè)務(wù)職能。電站現(xiàn)場只安排少數(shù)值守人員配合集控值班人員履行兩票管理、方式安排、應(yīng)急處置等值班業(yè)務(wù)，巡檢、操作、定期工作等運行業(yè)務(wù)可由少量電站運行ONCALL人員負(fù)責(zé)。

“無人值班、少人值守”運行管理模式的實施可以在很大程度上優(yōu)化原有人力資源配置，使水電站大部分運行人員從24 h倒班中解脫出來，改善一線生產(chǎn)人員的工作和生活環(huán)境，提高電站生產(chǎn)人員的幸福感，吸引并留住優(yōu)秀人才。但目前該模式較多應(yīng)用于電站的發(fā)電運行，大壩安全管理則更多地依賴于單個電站獨自開展。

2 傳統(tǒng)的大壩安全管理模式對比分析

傳統(tǒng)的水電站大壩安全管理主要立足于單個電站現(xiàn)場獨自開展，一般有以下幾種管理模式：

（1）獨立開展模式。水電站配備大壩安全管理人員，獨立負(fù)責(zé)大壩巡視檢查、安全監(jiān)測、維護消缺和監(jiān)測自動化系統(tǒng)運行維護等相關(guān)工作。

優(yōu)點：所有技術(shù)工作均由內(nèi)部員工負(fù)責(zé)，可以培養(yǎng)電站自己的專業(yè)技術(shù)隊伍，并將核心技能掌握在員工自己手中，資料和相關(guān)工作的開展都具有很好的延續(xù)性。

缺點：需要設(shè)立專業(yè)管理及監(jiān)測隊伍，人力成本增加，而且由于大壩監(jiān)測工作具有一定的階段性，部分監(jiān)測人員將在部分時段處于閑置狀態(tài)，人力資源利用率不高。

（2）勞務(wù)用工模式。電站招聘一定數(shù)量的勞務(wù)用工，并將簡單重復(fù)性的勞動交由勞務(wù)用工開展，內(nèi)部員工只負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)、資料分析整編和報告編制等技術(shù)性工作。勞務(wù)用工接受電站的統(tǒng)一安排管理，在監(jiān)測工作空閑的時候，參與電站的其他工作。與獨立開展模式相似，都屬于內(nèi)部管理模式。

優(yōu)點：相較獨立開展模式更為靈活，通過勞務(wù)用工減少內(nèi)部人員編制，一定程度上減少了電站人員編制，人員使用也更為靈活，可以提高人力資源利用率，節(jié)約人力成本。

缺點：受限于各個單位勞務(wù)用工定額限制，未必能夠滿足人員需求。

（3）外單位委托模式。大部分新型水電站人員配備較為精簡，大壩監(jiān)測工作委托有資質(zhì)的外單位開展，本單位只配備少量技術(shù)管理人員，負(fù)責(zé)日常巡視、技術(shù)監(jiān)督管理和組織消缺等工作。

優(yōu)點：公司內(nèi)部只需配置較少技術(shù)管理人員，滿足新型水電站人員配置較為精簡的要求，節(jié)約人力資源成本。

缺點：外委隊伍的選取一般采用公開招標(biāo)方式，導(dǎo)致監(jiān)測隊伍經(jīng)常更換，一定程度上造成技術(shù)資料及現(xiàn)場工作開展的不延續(xù)性，而且新入場單位還需要花費大量時間熟悉現(xiàn)場，加上外委人員專業(yè)技術(shù)能力參差不齊、責(zé)任心不夠等問題，勢必造成監(jiān)測成果質(zhì)量的下降。

3 流域大壩安全管理模式探索

綜合考慮傳統(tǒng)大壩安全管理模式的優(yōu)缺點，并對大渡河、雅礱江、清江、黃河上游、瀾滄江等國內(nèi)流域的經(jīng)驗做法進行研究和總結(jié)，探索性提出流域集中管理模式，具體思路如下。

3.1 組織機構(gòu)

設(shè)置流域水庫及大壩安全管理中心（以下簡稱“庫壩中心”[2]），對流域所屬各個水電站水庫及大壩安全實行集中統(tǒng)一管理，各個電站只保留較少值守人員，具體負(fù)責(zé)水工建筑物日常巡視檢查和檢修維護等工作的現(xiàn)場組織實施，并配合庫壩中心開展大壩安全監(jiān)測及系統(tǒng)維護消缺。

庫壩中心作為流域公司的二級管理機構(gòu)，定位類似于集控中心，可設(shè)置綜合科、監(jiān)測科、自動化科等，也可與已有集控中心合并，并將監(jiān)測科、自動化科與集控中心原有科室進行并列，綜合科與原有科室進行合并設(shè)置。綜合科具體負(fù)責(zé)庫壩中心的綜合事務(wù)、文件管理以及黨建政工等工作；監(jiān)測科主要負(fù)責(zé)各個水電站現(xiàn)場監(jiān)測、數(shù)據(jù)整編分析、監(jiān)測報告編制和數(shù)據(jù)報送發(fā)布等；自動化科主要負(fù)責(zé)信息平臺、自動化設(shè)備和通訊系統(tǒng)的運行維護等[3]。

3.2 職能劃分

流域庫壩中心成立后，將承擔(dān)流域各個梯級水電站水庫及大壩安全管理和監(jiān)測職能，對接各個電站的水工水庫部門，電站水工水庫部門作為庫壩中心在各個電站相應(yīng)職能的擴展和延伸。

3.2.1 庫壩中心職能

（1）現(xiàn)場監(jiān)測，包含月報監(jiān)測、年報監(jiān)測和年度基準(zhǔn)網(wǎng)復(fù)測等。

（2）監(jiān)測資料分析整編、各類監(jiān)測報告編制、監(jiān)測數(shù)據(jù)報送發(fā)布等。

（3）安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)及數(shù)據(jù)云平臺運行維護。

（4）流域大壩安全管理年度目標(biāo)任務(wù)的制定下發(fā)、水工建筑物及泄洪設(shè)備設(shè)施年度檢修消缺計劃及安全管理總結(jié)編制等。

（5）對梯級水電站現(xiàn)場管理情況進行水工技術(shù)監(jiān)督，組織開展大壩年度詳查及大壩定檢等工作，保證電站各項工作及時規(guī)范開展。

3.2.2 水電站職能

（1）水工建筑物日常巡視檢查，編制日常巡視檢查報告上報庫壩中心，由庫壩中心組織技術(shù)人員聯(lián)合電站現(xiàn)場對發(fā)現(xiàn)的異常情況進行綜合分析，必要時組織監(jiān)測人員進行檢查和復(fù)測。

（2）組織施工單位開展水工建筑物現(xiàn)場維護消缺工作。

（3）開展防洪度汛和泄洪設(shè)備設(shè)施的檢修維護工作。

（4）開展水電站現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備及自動化系統(tǒng)的運行和維護工作。

3.3 人員設(shè)置

通過流域集中管理模式，可對流域各電站的技術(shù)人員進行統(tǒng)一管理，成立現(xiàn)場安全監(jiān)測、資料分析整編、自動化系統(tǒng)運行維護三支專業(yè)隊伍[4]。

（1）現(xiàn)場安全監(jiān)測隊伍需輪流到各電站開展現(xiàn)場安全監(jiān)測，隊伍數(shù)量可根據(jù)規(guī)范要求的監(jiān)測頻次和電站數(shù)量進行綜合考慮。

（2）資料分析整編隊伍可在庫壩中心后方辦工，對現(xiàn)場安全監(jiān)測人員的測量數(shù)據(jù)和自動化監(jiān)測系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行分析整編和數(shù)據(jù)報送等工作。

（3）監(jiān)測自動化系統(tǒng)運行維護隊伍負(fù)責(zé)對庫壩中心信息平臺設(shè)備設(shè)施進行升級維護，并配合現(xiàn)場運行維護人員對電站的監(jiān)測自動化系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)進行升級維護。

3.4 制度建設(shè)

在流域庫壩中心層面，制定適用于整個流域梯級大壩安全管理的制度、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，實現(xiàn)整個流域大壩安全的統(tǒng)籌管理，統(tǒng)一管理制度和作業(yè)規(guī)程；在各個電站層面，綜合考慮壩型、裝機、泄洪方式等方面的差異，制定作業(yè)指導(dǎo)書，體現(xiàn)差別性。

（1）相關(guān)制度建設(shè)。如通過制定《流域大壩安全管理制度》明確庫壩中心與各水電站在大壩安全管理方面的組織機構(gòu)設(shè)置、職能劃分和工作開展方式等。

（2）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。如通過制定《流域水工建筑物巡視檢查標(biāo)準(zhǔn)》明確日常巡視檢查、大壩年度詳查、大壩定期檢查、特種檢查等工作的技術(shù)要求、開展方式等。

（3）規(guī)程建設(shè)。如通過制定《流域大壩安全監(jiān)測規(guī)程》規(guī)定監(jiān)測作業(yè)方法、監(jiān)測頻次及質(zhì)量要求；通過制定《流域監(jiān)測自動化運行維護規(guī)程》規(guī)定大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的運行和維護方法等。

3.5 統(tǒng)一信息平臺建設(shè)

實現(xiàn)流域大壩安全集中管理，需在庫壩中心建立流域統(tǒng)一信息平臺，依托該平臺將各個電站的相關(guān)信息進行集成和共享。統(tǒng)一信息平臺不僅應(yīng)集成各水電站自動監(jiān)測數(shù)據(jù)和巡視檢查資料，還應(yīng)接入流域水情信息、地震臺網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)、氣象觀測數(shù)據(jù)等信息，最終形成流域大壩安全管理綜合數(shù)據(jù)庫。依托該數(shù)據(jù)庫進一步開發(fā)報表系統(tǒng)、圖形系統(tǒng)、三維展示系統(tǒng)、人工數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)等基礎(chǔ)子系統(tǒng)，還可進一步依托大數(shù)據(jù)、云平臺、人工智能等高新技術(shù)開發(fā)智能巡檢系統(tǒng)、智能數(shù)據(jù)分析和診斷系統(tǒng)等高級應(yīng)用子系統(tǒng)，最終實現(xiàn)流域大壩安全管理的自動化、信息化和智慧化[5]。流域大壩安全統(tǒng)一信息管理平臺建設(shè)可大致分為以下三個階段：

（1）完成對各個梯級水電站安全監(jiān)測儀器的自動化改造，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動采集、自動傳輸和自動存儲。

（2）在實現(xiàn)自動化改造的基礎(chǔ)上進行信息化建設(shè)，將各個電站的所有監(jiān)測自動化系統(tǒng)（如內(nèi)觀監(jiān)測自動化系統(tǒng)、GNSS 監(jiān)測自動化系統(tǒng)、監(jiān)測機器人自動化系統(tǒng)、強震自動監(jiān)測系統(tǒng)等）進行集成，建成庫壩中心統(tǒng)一信息平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲和管理。

（3）在實現(xiàn)自動化和信息化的基礎(chǔ)上，依托大數(shù)據(jù)、云平臺、人工智能等高新技術(shù)開展智慧化建設(shè)，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動分析、自動處理、超限檢查、智能預(yù)警等功能，從而提升數(shù)據(jù)分析處理和風(fēng)險預(yù)警的及時性和準(zhǔn)備性，為后續(xù)的大壩安全管理決策提供必要的依據(jù)。

3.6 新興技術(shù)應(yīng)用

（1）無人機監(jiān)測[6]。近年來，無人機監(jiān)測技術(shù)廣泛應(yīng)用于地形測繪、安全監(jiān)測、邊坡檢查、地災(zāi)預(yù)警等大壩安全管理領(lǐng)域。通過該技術(shù)可方便到達(dá)作業(yè)人員無法到達(dá)或極度危險的區(qū)域（如邊坡頂部、臨崖、水上等），且成像迅速，通過后期處理可生成三維模型，變形對比方便準(zhǔn)確。

（2）測量機器人。測量機器人又稱自動全站儀，是一種集自動目標(biāo)識別、自動照準(zhǔn)、自動測角與測距、自動目標(biāo)跟蹤、自動記錄于一體的測量平臺，可用于大壩及邊坡外觀變形自動化監(jiān)測，并可根據(jù)需要非常方便地加密觀測。

（3）全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）是能在地球表面或近地空間的任何地點為用戶提供全天候三維坐標(biāo)、速度和時間信息的空基無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。目前廣泛應(yīng)用于大壩、邊坡和庫區(qū)滑坡體變形監(jiān)測。

（4）智能巡檢系統(tǒng)[7]。針對水工建筑物特點，以物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等高新技術(shù)為基本手段，開發(fā)集信息化、智能化于一體的智能巡檢系統(tǒng)，以達(dá)到水工巡檢周期規(guī)范化、巡檢任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化、巡檢數(shù)據(jù)分析智能化的效果。

4 結(jié)語

參考當(dāng)前流域梯級水電站集控運行和“無人值班、少人值守”發(fā)電運行模式，綜合分析傳統(tǒng)大壩安全管理模式的優(yōu)缺點，對國內(nèi)部分流域的經(jīng)驗做法進行研究和總結(jié)，探索性提出流域集中管理模式，并對該模式下的組織機構(gòu)、職能劃分、人員設(shè)置等方面進行了簡要闡述。通過實施該模式可有效規(guī)避傳統(tǒng)管理模式的不足，提升人力資源利用率，并有助于形成流域統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，方便電站之間的數(shù)據(jù)對比分析，及時總結(jié)規(guī)律、發(fā)現(xiàn)隱患，提升安全監(jiān)測水平和成果質(zhì)量，進而提升流域大壩安全管理水平。

通過對大壩安全管理模式的不斷調(diào)整和改進，可以更加有效地組織人才和資金，促進大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、無人機、云平臺[8]等高新技術(shù)的應(yīng)用。相信通過整個行業(yè)的共同努力，大壩安全管理這一領(lǐng)域在技術(shù)和管理上都將取得大幅提升，國內(nèi)流域大壩安全管理水平也將逐步躋身世界領(lǐng)先行列。■