水利工程建設現代化管理模式分析的論文

一、我國水利工程建設的發展過程

80年代以前，水利工程建設管理基本處於人工管理模式，即：根據人們長期工作的實踐經驗，藉助常規的工具、機電設施和普通的通信手段，採取人工觀測、手工操作等工作方式，處理工程建設管理的各類圖表繪製、數據計算和文字編輯，進行工程質量、進度和投資等控制，發佈水情、工情調度指令和啟閉調節各類工程建築物。到90年代初期，通信、計算機技術在水利工程建設管理中開始得到初步應用，但也只是作為一般的輔助工具，主要用於通訊聯絡、文字編輯、圖表繪製和打印輸出，最多作些簡單的編程計算，通信、計算機等先進技術未能得到全面普及和應用，其技術特性和系統效益不能得以充分發揮。

近幾年，隨着現代通信和計算機等技術的迅猛發展，以及水利信息化建設進程不斷加快，工程建設管理開始由傳統型的經驗管理逐步轉換為現代化管理。各級工程建設管理部門在抓緊骨幹性工程措施建設的同時，注重加強非工程性措施的建設，並着手利用通信、計算機、程控交換、圖文視訊和遙測遙控等現代技術，配置相應的硬、軟件設施，先後建立通信傳輸、計算機網絡、信息採集和視頻監控等系統，實現水情、工情信息的實時採集，水工建築物的自動控制，作業現場的遠程監視，工程視訊異地會商及辦公自動化等。

二、系統初步解決方案

工程建設管理雖具有相應的國家管理規定和基本建設程序，但工程建設現代化管理卻沒有固定的模式和具體標準，也缺少現成的經驗借鑑。如何根據水利工程建設管理的業務特點，制定臨時（建設期）與永久（運行期）相結合的現代化管理系統的解決方案，是水利工程建設管理部門十分關注和急需的課題，也是涉及水利信息化建設戰略實施的關鍵。

根據長期的工程實踐，我們認識到工程建設管理應以傳統的管理模式為基礎，結合工程建設管理工作中所積累的經驗，並應用現代的先進科學技術，擇優配置相應的硬件設施和軟件系統，構成一個技術先進、性能穩定、質量可靠、系統開放、擴展靈便和實用的綜合業務現代化管理操作控制平台，提供信息交互、資源共享的網絡服務環境，將是水利工程建設現代化管理的基本發展方向。

現代化管理系統建設的基本解決方案擬藉助於現代的通信、計算機、遙測遙控、圖文視訊等先進技術，建立專用的通信傳輸鏈路、高效的計算機網絡、實時的信息採集網絡、動態的遠程監視監控網絡和實用的專家決策支持系統，配置和研製開發相關的應用軟件系統，實現水情、工情信息的實時監測、水工建築物的遠程監視監控、水利工程的優化調度、工程建設管理辦公自動化和工程管理視訊異地會商等綜合業務的現代化、信息化、自動化管理。

鑑於水利工程建設管理的業務特點，系統中通信傳輸鏈路的建設擬採用有線、無線兼容，多鏈路迂迴的基本原則，其骨幹性傳輸鏈路擬選擇技術先進成熟、性能穩定可靠的光纖、衞星或數字微波等通信方式，以確保通信暢通、傳輸可靠和安全運行。計算機網絡的建設擬根據工程建設管理體制的實際情況，配置相應的服務器、交換機、路由器、客户終端和網絡管理等硬件和應用軟件，並研製開發相關的工程建設管理專用軟件，完成工程建設管理局域網絡的建設，在此基礎上，做好與上級業務主管部門計算機網絡的匯聯，從而構成一個完整的工程建設管理廣域網絡。信息採集網絡的建設擬選擇無線擴頻、數字超短波等通信方式，建立區域性信息傳輸專用通信鏈路，配置相關的VHF數傳電台、RCU遙測控制終端、SCADA應用軟件和水情、工情遙測傳感器，由此構成一個基本的實時信息採集網絡。遠程監視監控網絡的建設擬採用4C技術（即：控制Control、通訊Communication、計算機Computer、圖形顯示CRT），集影像、語音等視訊和遠程水工建築物控制於一體，藉助於有線無線傳輸媒體，配置相關的攝像、錄像、數字解壓縮、信號切換、圖像顯示和遠程控制等設備，實現對工程建設管理範圍內水工建築物和作業現場的遠程監視監控。專家決策支持系統的建設主要完成相關的專用工程建設管理應用軟件的研製開發，預報分析水情、工情動態趨勢，建立各類工程建設管理模型，制定相應的.優化管理和調度方案，提供工程建設管理業務辦公、計劃財務、材料物資、工程合同、施工監理、政策法規、技術文檔等管理自動化的服務環境，滿足建設、監理、施工和管理等單位網上辦公、資源共享的需要。

通過上述各網絡或系統的建設，由此構成一個較為完整的工程建設現代智能型自動化管理控制系統，具有一定的先進性、成熟性和實用性，也是一個較為實際且可行的解決方案。

三、系統基本技術特性

1、雙向全雙工自動或手動撥號通信，實時數據傳輸及圖文交互。

2、水情、工情信息實時自動採集、分類、處理、打印、顯示、查詢、存貯、檢索、轉發和語音報信等。

3、系統信息共享，數據庫數據調用、、、預報和自動裝載等。

4、非自動測量參數人工置數輸入和編程設置。

5、水情、工情狀態實時圖形動態顯示。

6、故障越限報警及自動數據保護。

7、本地Intranet互聯。

8、技術文檔、圖文編輯、公務郵件、分析預報、調度決策、計劃控制、質量監督、數字統計和報表生成等業務計算機辦公自動化。

9、水情、工情動態監視和近場或遠程自動控制。

四、系統建設一般模式

以某水利工程為例談一下關於水利工程系統模式的建設情況：水利工程建設樞紐化管理系統由通信傳輸、計算機、視頻監控管理等3個子系統組成，計算機網絡和視頻監控子系統的拓撲結構。

通信傳輸子系統由程控交換、無線通信和綜合佈線等部分組成，主要為工程建設管理通信和計算機網絡、視頻監控子系統提供專用傳輸鏈路。計算機網絡子系統在局域網絡建設的基礎上，集數據庫管理、郵件、多媒體通信和網絡互聯等技術於一體，形成一個完整的信息管理系統。該樞紐工地在網計算機及各類網端設備已達40多台套，與常規文檔同步建立的電子文檔已成檔1000M。視頻監控管理子系統主要由前端設備、傳輸設備、控制設備和顯示記錄設備等4個部分組成。

1、前端設備：作為圖像和數據信號採集處理設備，由安裝在現場的高分辨率的彩色攝像機、全方位雲台、三可變鏡頭、室外專業防護設備等組成。系統根據工程施工、管理範圍的特點，分別在立交地涵的東北、西北、東南、西南4個角和工程建設處院內各設置1套日本松下公司WV-CP430高分辨率彩色全方位攝像機，通過配置日本Computar公司H16Z7516AMS型16倍兩可變鏡頭和美國AD公司AD1240型或利凌公司PIH-301型全方位多功能室外雲台等設備，其視覺範圍基本可以覆蓋地涵全部，以及該樞紐國道橋全線施工範圍，工程建設處院內的前端設備則可覆蓋項目業主和立交地涵、國道橋兩個監理部的辦公區等範圍，在無遮擋的情況下可實現對半徑300m範圍內進行監視。前端設備至工程建設處監控中心的最遠直線距離達3km。

2、傳輸設備：作為圖像和數據信號傳輸媒體，即：前端設備與集中控制設備匯聯專用傳輸鏈路。系統除工程建設處院內前端設備採用有線同軸電纜傳輸方式外，其餘4個監控點則通過深圳科衞泰公司的無線通信設備進行傳輸。

3、集中控制設備：作為前端設備旋轉方位、角度、焦距調諧和視頻切換，以及圖像檢索、處理等專用控制設備。前端設備中全方位雲台、兩可變自動光圈鏡頭的控制信號通過深圳亞奧新YA100-PTM雲台鏡頭解碼器的RS-485總線傳輸。系統監控中心則根據泰州引江河高港樞紐工程的實踐經驗，並結合該樞紐視頻監控實際需求，另配置圖像控制主機、YA100-AVSU視頻切換矩陣、9畫面分割器和長延時錄像機各1台，主要用於視像信號的控制管理和畫面切換、圖像存儲、多畫面分割的控制等。

4、顯示記錄設備：作為視訊顯示、存儲設備，主要包括：監視器、顯示器、投影大屏幕和錄像機、存儲器、刻錄機等。系統通過配置數台監視器構成電視屏幕牆，使值班人員能夠在監控中心同時監視5個前端監控點的任意幾路或畫面分割的圖像。另外，在建設處三樓會議室作為系統的圖像管理中心，配置34英寸彩色電視機和圖像服務器各1台，用於視頻監控圖像的顯示、處理、檢索、存儲、控制和管理。

系統監控中心由一個主控中心和兩個分控中心構成，其中主控中心具有最高權限，既能對所有前端設備的雲台、鏡頭進行操作控制，也能對系統管理參數進行修改設置，主控中心在操作控制過程中其他分控中心不能作任何操作。分控中心則根據管理職權而設置不同權限。

該樞紐工程建設現代化管理系統的建設，在工程建設現代化管理方面做了一些探索，為我省水利工程管理自動化控制進行了初步嘗試，併為其它工程的建設和管理積累了寶貴經驗。系統的有效地提高了工作效率，實現了信息資源共享，滿足了工程建設實時監控和動態管理，符合關於"加強信息化、促進進步和創新"的精神要求，適應了水利信息化建設和現代信息的。