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

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(yùn)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對水利自動化工程存在的問題進(jìn)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(dá)省份相比還比較落后，系統(tǒng)的建設(shè)與運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)各異、故障維護(hù)不及時(shí)不到位等問題，嚴(yán)重影響了水利自動化系統(tǒng)的順暢可靠運(yùn)行以及效益發(fā)揮，同時(shí)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(jìn)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(yùn)行、管理及維護(hù)現(xiàn)狀進(jìn)行抽樣調(diào)查的基礎(chǔ)上，對存在的主要問題進(jìn)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(yùn)行維護(hù)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(jì)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(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、水情測報(bào)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(jì)算機(jī)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(yùn)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(yùn)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(yùn)行管理人員的勞動強(qiáng)度，改善了工作環(huán)境，實(shí)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(yùn)行實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)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(jī)器人自動觀測，大大降低了管理人員的勞動強(qiáng)度和人員成本，且測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。在上橋抽水站、鳳凰頸排灌站和蚌埠閘水電站，機(jī)組的運(yùn)行、監(jiān)測全部采用計(jì)算機(jī)操作，運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)、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(yùn)行不夠穩(wěn)定。

二、自動化系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行維護(hù)管理模式為由水利工程管理單位自行承擔(dān)其運(yùn)行及管理維護(hù)工作，在實(shí)際運(yùn)作過程中主要存在以下問題。

（一）缺少專業(yè)技術(shù)人員

運(yùn)行管理單位自動化專業(yè)人員缺少是普遍現(xiàn)象。大多運(yùn)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(yuǎn)，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(hù)多由非專業(yè)人員擔(dān)當(dāng)，同時(shí)又缺少必要的技術(shù)培訓(xùn)，不利于系統(tǒng)的管理、維護(hù)和效益的發(fā)揮。

（二）缺乏專業(yè)技術(shù)支撐

由于投資嚴(yán)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(biāo)準(zhǔn)各異、故障維護(hù)不及時(shí)不到位等問題，嚴(yán)重影響了水利自動化系統(tǒng)的順暢可靠運(yùn)行以及效益發(fā)揮，同時(shí)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(jìn)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(zhǔn)確性是無法保障的。事實(shí)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(fèi)。

（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(yùn)行一段時(shí)間后，一些易損易耗部件應(yīng)及時(shí)更換（比如保險(xiǎn)管、防雷模塊、通訊模塊、電池等），否則會造成系統(tǒng)運(yùn)行故障，但多數(shù)運(yùn)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(shí)，再去訂貨，但訂貨周期很長，少則半月，多則數(shù)月，而且費(fèi)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(diǎn)，對日常運(yùn)行管理維護(hù)要求很高，為保證水利自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要具有專門的信息化管理維護(hù)部門承擔(dān)。

三、對策研究

針對目前全省水利工程自動化系統(tǒng)在運(yùn)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(yùn)行維護(hù)保障中心，為全省水利工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)提供技術(shù)支撐和保障，采取水利工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)服務(wù)外包模式。成立全省水利工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)保障中心，作為專業(yè)技術(shù)管理平臺，實(shí)現(xiàn)全省水利工程自動化系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和運(yùn)行維護(hù)。負(fù)責(zé)各水管單位的自動化系統(tǒng)年度運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用測算；負(fù)責(zé)各水利工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行狀況的定期現(xiàn)場巡查、故障排查、傳感器校準(zhǔn)和設(shè)備升級更新等；負(fù)責(zé)每月編制自動化系統(tǒng)運(yùn)行簡報(bào)，將系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)情況和存在問題及時(shí)報(bào)送至各相關(guān)水管單位；負(fù)責(zé)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(fù)責(zé)各水管單位技術(shù)人員的培訓(xùn)工作以及各自動化系統(tǒng)承建公司的對接協(xié)調(diào)。同時(shí)，加強(qiáng)水利自動化系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理新技術(shù)的研究與應(yīng)用，采取“內(nèi)業(yè)與外業(yè)、遠(yuǎn)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(yùn)行維護(hù)，以提高運(yùn)維效率，減少運(yùn)維成本，達(dá)到預(yù)期的運(yùn)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(yuǎn)程運(yùn)行維護(hù)管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)采集自動化設(shè)備的主要技術(shù)指標(biāo)信息（如電壓、電流、功耗、監(jiān)測量數(shù)據(jù)等），實(shí)現(xiàn)對各水利工程自動化設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和故障原因進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和智能診斷。該系統(tǒng)能夠主動實(shí)時(shí)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(shí)通知給相關(guān)運(yùn)維責(zé)任人。（2）安排內(nèi)業(yè)人員2名，利用遠(yuǎn)程運(yùn)維管理系統(tǒng)每天對各水利工程自動化設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程巡查和統(tǒng)計(jì)，對需要進(jìn)行現(xiàn)場維護(hù)的設(shè)備及時(shí)通知到外業(yè)運(yùn)維人員。（3）成立現(xiàn)場運(yùn)行維護(hù)組，負(fù)責(zé)外業(yè)現(xiàn)場工作，每組配置現(xiàn)場運(yùn)維技術(shù)人員2名、專用運(yùn)維車輛1輛、相關(guān)備品備件若干，負(fù)責(zé)定期到各水利工程現(xiàn)場進(jìn)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(yùn)維簡報(bào)，對各水利工程自動化設(shè)備的運(yùn)行正常率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、對本月的巡查和維護(hù)情況進(jìn)行總結(jié)、對故障原因及解決方法進(jìn)行詳細(xì)記錄，同時(shí)提出存在問題及相關(guān)建議。

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