朱夢珺，唐琦

(江蘇省灌溉總渠管理處，江蘇 淮安 223200)

關(guān)鍵字：智慧水利；水利自動化；思考；建議

現(xiàn)在省廳正在全力推進“智慧水利”建設，“智慧水利”是指以水利信息化為基礎，高度整合水利信息資源，通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)+、云計算等新技術(shù)，基于水利大數(shù)據(jù)，建立具有模擬分析和智能優(yōu)選能力的水利業(yè)務應用系統(tǒng)，實現(xiàn)水利信息資源共享和智慧管理，也是科學化調(diào)配水資源，中國水利走向人水和諧的大方向。為進一步做好“智慧水利”相關(guān)工作，管理處逐步完善水文、重點水利工程、水行政執(zhí)法和湖泊管理等相關(guān)信息的自動采集建設，加強移動信息采集和應急信息采集。完善水利工程自動監(jiān)控體系，擴大監(jiān)控覆蓋范圍和監(jiān)控參數(shù)內(nèi)容，增加監(jiān)控系統(tǒng)管理和預警功能。將全處工程視頻監(jiān)視系統(tǒng)改造為高清數(shù)字攝像機，利用網(wǎng)絡直接傳輸。建設統(tǒng)一的水利信息采集系統(tǒng)和工程監(jiān)控平臺，形成水利信息采集、傳輸體系，為各業(yè)務系統(tǒng)提供基礎信息。而自動化監(jiān)視系統(tǒng)則是其中不可缺少的一環(huán)，主要是在平臺上實現(xiàn)各閘站自動化監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測和統(tǒng)計。工程信息化平臺展示視頻畫面時，通過對應通信驅(qū)動向科達視頻監(jiān)視平臺采集各個工程實時畫面，從而在一體化軟件平臺上實現(xiàn)對各工程視頻監(jiān)視。軟件平臺可在水利專網(wǎng)內(nèi)任意一臺電腦上登錄和二次展示。以滿足江蘇省灌溉總渠管理處水利現(xiàn)代化發(fā)展和工程精細化管理的要求。

目前，管理處主要建有淮安抽水站集中控制中心和管理處集控中心2 處集中監(jiān)控點?；窗渤樗炯锌刂葡到y(tǒng)，將位于淮安站區(qū)周邊的淮安抽水一站、二站、三站、四站、淮安抽水站變電所、運西分水閘、運東閘7 個閘、站點自動化監(jiān)控系統(tǒng)實時運行數(shù)據(jù)集中采集、接入位于淮安抽水二站的淮安抽水站集中控制中心，同時有網(wǎng)頁發(fā)布功能，具備向省廳傳送運行數(shù)據(jù)的能力。多年來管理處利用加固改造和工程維修養(yǎng)護機會,逐步提高工程信息化、自動化水平，從而不斷提高工程可靠運行能力、優(yōu)化運行能力。

1 當前水利自動化工程存在的問題

而管理處所管理的水工建筑物配備的自動化控制系統(tǒng)存在著以下幾方面問題：

1.1 經(jīng)費方面

1）中國水利自動化工程還不盡成熟，很多人未意識到自動化控制系統(tǒng)在現(xiàn)代水利中發(fā)揮的重要作用，對其保障水工建筑物工程安全重要性的認知不到位。因此，對自動化專項工程等項目的資金投入有所減少。而我們知道，自動化監(jiān)控系統(tǒng)的實際運用效果主要取決于信息的采集以及傳輸，這就要求自動化監(jiān)控系統(tǒng)中所使用的元器件的質(zhì)量要過硬，而目前，由于在自動化監(jiān)控系統(tǒng)的建設中資金通常不是很充裕，導致工程實施過程中所能配備的元器件數(shù)量、質(zhì)量均有限，導致在自動化系統(tǒng)運作過程中會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤或延遲的現(xiàn)象，后期維護壓力非常大。

2）信息自動化系統(tǒng)后期維護經(jīng)費也是嚴重不足，技術(shù)力量薄弱。隨著社會的不斷進步和發(fā)展，都對水利信息自動化提出了越來越高的要求，信息自動化系統(tǒng)更新升級的步伐也不斷加快。

3）受傳統(tǒng)觀念的影響，閘門、建筑物、機泵是硬件設備，是防汛的必備條件，而自動化、信息化是軟件，是輔助手段，往往沒有經(jīng)費及時處理運行中出現(xiàn)的問題，系統(tǒng)中問題逐步累積，直至完全癱瘓。

1.2 專業(yè)人員不足

1）早期自動化監(jiān)控系統(tǒng)工程建設時，管理處熟悉自動化控制系統(tǒng)的人員不足，自動化相關(guān)工程在完工驗收時無法得到專業(yè)的意見，通常只按照施工協(xié)議中的功能實現(xiàn)情況作為工程質(zhì)量驗收的標準。這導致后期投入運行后，常常會出現(xiàn)無法預估的故障。

2）管理處部分自動化管理人員缺乏專業(yè)理論的支撐和實踐的經(jīng)驗，無法處理出現(xiàn)的這些故障，而且在長期的運行管理中，各閘站通常將重心放在了工程的安全運行上，忽視了自動化系統(tǒng)的更新維護，這給后期的維護工作帶來了很大的壓力，需聘請原施工人員到場維護，增加不小的維護成本。

3）一些基層閘站管理所，由于條件差、收入低、所屬地偏僻，在招聘時難以引進工程自動化人才，現(xiàn)有人員又缺少專門培訓機會，使得系統(tǒng)沒有專人管理，普通時期尚且在出現(xiàn)問題時非常被動的等待維護人員前來，在汛期時，在等待維修的時間里，則是要加大人力物力及資金投入，確保這段時間的工程安全監(jiān)控和操作等。

1.3 環(huán)境惡劣

1）以管理處為例，水利工程常常設立在人跡罕至處，有些傳感器如水位計，流量計，溫度傳感器等，被安裝在烈日曝曬下，水藻堆積處，曝曬下的機柜中……這直接導致了傳感器使用壽命的減少。且外部傳感器與上位機或PLC 的通訊線路也常因農(nóng)耕活動、野生動物野外活動軌跡等遭到破壞。

2）有些閘站為方便手動操作，將PLC 控制機柜與啟閉機、油泵、變電設備等放置在同一環(huán)境中，所以現(xiàn)場環(huán)境比普通環(huán)境都要惡劣，在溫度、震動、濕度等方面都要惡劣于普通環(huán)境，且機柜中通常線路比較復雜，有嚴重的線間干擾等。

1.4 施工的水利自動化公司及后期維護的公司各不相同

1）因工程需配備自動化控制系統(tǒng)的時間不同，所以并不是統(tǒng)一招標，投標公司不盡相同，則所使用的部件廠家各有不同，如二河樞紐所使用的為西門子PLC，運西分水閘所使用的為施耐德PLC，通榆樞紐為GE plc 之類。則所使用的編程語言、故障檢測方式等各不相同，基層單位人員流動性相對較大，有些還未完全熟悉本單位自動化信息就更換到其他工作崗位上，給交接人員留下的資料不足，日常維護難度大。

2）隨著水利自動化建設行業(yè)的蒸蒸日上，建設公司如雨后春筍般冒出，施工單位服務質(zhì)量參差不齊，有些元器件在投入應用前施工單位未核實廠家對其校準的情況，而是發(fā)現(xiàn)問題后由自己編制的運算方式對傳感器上獲得的數(shù)值加以運算，得到接近的值應付驗收，導致后期水位變化時，傳感器傳遞的數(shù)據(jù)不準確。也有施工單位沒有考慮到有些閘站的功能特殊性，如運西分水閘管理所，兼具發(fā)電使用的運西分水閘與引水所用的沙莊引江閘，在PLC 設計上，同時需要兼顧到兩個閘的閘門啟閉以及發(fā)電機的開關(guān)等，使得程序運行時間有所加長，而在在施工時，施工單位將系統(tǒng)監(jiān)視定時器的時間設定的很短，在長期使用過程中，運行時間超時、數(shù)據(jù)溢出情況多有出現(xiàn)，自動化工程不能正常運行。

3）有些施工單位會出現(xiàn)“以次充好”現(xiàn)象，在資金充足的情況下，用低品質(zhì)的零件作為替代；也有些會出現(xiàn)“超規(guī)格”情況，這種現(xiàn)象在線路鋪設過程中尤為常見，在需分類、分段使用不同規(guī)格的線路進行鋪設的情況下，全部使用高規(guī)格的產(chǎn)品，大大增加了建設成本。

1.5 粗放管理

1）在對管理處的自動化控制系統(tǒng)的相關(guān)資料進行收集的過程中，發(fā)現(xiàn)各單位的數(shù)據(jù)規(guī)范性比較差，大多不完全清楚所負責的自動化控制系統(tǒng)的模塊型號、網(wǎng)絡拓撲圖、網(wǎng)絡節(jié)點、點表等具體情況，對日常維護有可能會使用到的故障判斷說明書、設備使用說明書、日常維護日志等資料的收集情況也不是很到位。

2）部分閘站的自動化監(jiān)控系統(tǒng)的建成時間較長，長期高溫的機柜加快了標簽的氧化速度，設備型號模糊不清，出現(xiàn)故障后，在無設備管理記錄的情況下，不易快速查詢型號進行購買替換。

3）在有設備維護日志的前提下，一些基層閘站單位的技術(shù)負責人為使得自動化資料更加豐富，會杜撰出一些設備的維修情況，這給設備的使用壽命評估帶來了干擾。

2 現(xiàn)代水利自動化工程改善建議

針對上述發(fā)現(xiàn)的問題，文章提出以下5 個方面的思考及建議：

2.1 提高對自動化監(jiān)控系統(tǒng)的認識，加大對水利自動化系統(tǒng)建設的投資

1）加大宣傳力度，讓水利工作者們更加深刻地了解到水利工程的信息化建設在當前信息化社會的重大意義。認識到水利自動化是水利工程管理走向智能化、智慧化的必不可少的一環(huán)。

2）由于PLC 自身是非常穩(wěn)定的，它將對開關(guān)量的操作都寫入到了所使用的的程序當中，將控制都交由CPU 來進行實現(xiàn)，基本上不會涉及到物理層面的損耗，所以可供使用的時限很長。且目前的PLC 在設備的各個接口處都集成有隔離保護模塊，能夠在一定的干擾情況下防止瞬發(fā)生成的大電壓電流對設備造成影響。所以要擯棄“機器不可靠，人力才準確”的思想，將自動化系統(tǒng)使用起來，避免資源浪費。

3）加大自動化系統(tǒng)建設的投資，提高自動化工程建設質(zhì)量，改善設備安裝環(huán)境。為減少環(huán)境對設備以及數(shù)據(jù)傳輸能力的影響，可以盡量使用工業(yè)級的設備如工業(yè)級環(huán)網(wǎng)交換機等可以在惡劣環(huán)境中保持正常的工作狀態(tài)，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和可靠性。加大自動化設備維護的資金投入，減少后期維護壓力，增強維護團隊質(zhì)量。

4）加大維護資金，后期的維護也是實現(xiàn)水利自動化控制系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵所在，通過定期對各工程自動化系統(tǒng)所使用的的傳感器進行校驗，確保設備工作正常，增強了信息來源的準確性，供“智慧水利”進行水利大數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)水利信息資源共享和智慧管理。

2.2 嚴控招標標準，把握工程質(zhì)量

1）在招投標方面，要嚴控招標標準，進一步強化水利行業(yè)資質(zhì)要求，調(diào)研投標公司施工實例和工程使用情況反饋情況。盡量在招標中統(tǒng)一施工單位所使用的plc 廠家，便于統(tǒng)一管理維護，并在施工或維護后對施工內(nèi)容進行記錄，由基層管理單位整理成維護檔案，方便隨時調(diào)閱。

2）工程建設過程中委托第三方檢測，在驗收時，詳細核對設備品牌、技術(shù)參數(shù)和施工資料，聘請信息化專家參與驗收，增強技術(shù)審查人員的技術(shù)力量，以專業(yè)技術(shù)為支撐，確保工程質(zhì)量。

3）根據(jù)本工程的運行特點，在一些細節(jié)上選擇合適的配置，并不是貴的就一定是適合的，要按需選擇，如在運行環(huán)境較好的地方，有些通訊設備可以使用商用級別進行替換，有些可以使用超五類或六類網(wǎng)線就可以滿足需求的地方，施工單位則全部使用超六類雙屏蔽的網(wǎng)線等，這不但造成了資源的浪費，也大大增加了施工成本。

2.3 更加專業(yè)化，注重管理處相關(guān)工作人員的業(yè)務培訓

1）培養(yǎng)大量信息化人才，一方面是有計劃的定向招聘一批自動化專業(yè)人才；另一方面是定期組織基層管理單位自動化負責人員及日常維護人員進行自動化相關(guān)理論知識及操作技能的培訓，以增強工作業(yè)務能力。也可以實踐教學，當管理處自動控制系統(tǒng)維修工程處接到較為典型的維護任務時，可以由管理處組織相關(guān)人員或有學習意向的職工到場共同參與維護，共同學習共同進步。

2）時刻關(guān)注現(xiàn)代水利工程自動化控制系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展情況，以單位創(chuàng)造的“技師工作室”等技術(shù)平臺，學習新技術(shù)，嘗試將新技術(shù)與管理處工程實際運行情況相結(jié)合，探索出最契合的管理方式。為早日實現(xiàn)“智慧水利”夯實基礎。

3）以組織技能競賽的方式，調(diào)動有特長人員的積極性，發(fā)現(xiàn)他們的閃光點，創(chuàng)建一個可供學習的平臺，將自動化技術(shù)不單用于水利工程管理，更可以將其應用到行政管理、環(huán)境管理、檔案管理等方面，讓日常辦公可以更加智能化、智慧化。

2.4 收集資料

1）各基層管理單位要做好每一次的工程建設和維護后的資料收集工作，依據(jù)本單位工程所使用自動化控制系統(tǒng)的品牌，收集各工程目前在使用的設備清單，備用設備清單，設備說明書，工程原理圖，PLC、上位機及觸摸屏正在使用的程序備份及點表，從說明書上整理出使用中的模塊的故障診斷方式等。

2）目前管理處加快步伐成立職教中心，召集工作經(jīng)驗豐富的技術(shù)管理人員參與教材的編寫工作，針對管理處工程運行情況及技術(shù)難點，將理論與管理處的實際工作聯(lián)系起來，用理論去武裝自己，在實踐中提升自己的業(yè)務水平，其中，將電氣與自動化系統(tǒng)實訓一項單獨列出，通過對PLC、保護、觸摸屏、儀表、勵磁、閘站控制等方面進行分類實訓，系統(tǒng)的提升了職工的業(yè)務能力。

2.5 將自動化相關(guān)工作的精細化管理落實到細節(jié)

1）現(xiàn)各單位都在做精細化管理的相關(guān)工作，制定水閘、泵站的精細化管理條例，在符合水利標準、符合安全標準、符合工作標準的同時也要對照自動化工程運行實際情況及日常維護情況，細化精細化管理中自動化工程管理的內(nèi)容，并在實際工作中對照實行，將精細化管理落實到實處，落實到細節(jié)。

2）建議將自動化的維護細節(jié)添加到精細化管理條例中，總結(jié)歷次維護經(jīng)驗，不斷完善條例內(nèi)容，為水利安全管理添磚加瓦。

3 結(jié)語

綜上而言，目前的水利自動化處于一個承前啟后的關(guān)鍵時刻，隨著中國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，水利自動化系統(tǒng)的建設也日漸完善，文章總結(jié)了自動化起步階段的優(yōu)勢和不足，在發(fā)展階段將優(yōu)勢發(fā)揮到最大化，彌補不足之處，在日常運行中不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，將自動化系統(tǒng)的發(fā)展推上新的歷程。