关于水利工程建设现代化管理问题的探索.docx

关于水利工程建设现代化管理问题的探索 摘 要：随着现代通信和计算机等技术的迅猛发展，以及水 利信息化建设进程不断加快，工程建设管理开始由传统型 的经验管理逐步转换为现代化管理。各级工程建设管理部 门在抓紧骨干性工程措施建设的同时，注重加强非工程性 措施的建设，并着手利用通信、计算机、程控交换、图文 视讯和遥测遥控等现代技术，配置相应的硬、软件设施， 先后建立通信传输、计算机网络、信息采集和视频监控等 系统，实现水情、工情信息的实时采集，水工建筑物的自 动控制，作业现场的远程监视，工程视讯异地会商及办公 自动化等。 关键词：水利 工程建设 现代化 管理模式 1 我国水利工程建设的发展过程 80 年代以前，水利工程建设管理基本处于人工管理模 式，即根据人们长期工作的实践经验，借助常规的工具、 机电设施和普通的通信手段，采取人工观测、手工操作等 工作方式，处理工程建设管理的各类图表绘制、数据计算 和文字编辑，进行工程质量、进度和投资等控制，发布水 情、工情调度指令和启闭调节各类工程建筑物。到 90 年代 初期，通信、计算机技术在水利工程建设管理中开始得到 初步应用，但也只是作为一般的辅助工具，主要用于通讯 联络、文字编辑、图表绘制和打印输出，最多作些简单的 编程计算，通信、计算机等先进技术未能得到全面普及和 应用，其技术特性和系统效益不能得以充分发挥。 近几年，随着现代通信和计算机等技术的迅猛发展， 以及水利信息化建设进程不断加快，工程建设管理开始由 传统型的经验管理逐步转换为现代化管理。各级工程建设 管理部门在抓紧骨干性工程措施建设的同时，注重加强非 工程性措施的建设，并着手利用通信、计算机、程控交换、 图文视讯和遥测遥控等现代技术，配置相应的硬、软件设 施，先后建立通信传输、计算机网络、信息采集和视频监 控等系统，实现水情、工情信息的实时采集，水工建筑物 的自动控制，作业现场的远程监视，工程视讯异地会商及 办公自动化等。 2 系统初步解决方案 工程建设管理虽具有相应的国家管理规定和基本建设 程序，但工程建设现代化管理却没有固定的模式和具体标 准，也缺少现成的经验借鉴。如何根据水利工程建设管理 的业务特点，制定临时与永久相结合的现代化管理系统的 解决方案，是水利工程建设管理部门十分关注和急需的课 题，也是涉及水利信息化建设战略实施的关键。 根据长期的工程实践，我们认识到工程建设管理应以 传统的管理模式为基础，结合工程建设管理工作中所积累 的经验，并应用现代的先进科学技术，择优配置相应的硬 件设施和软件系统，构成一个技术先进、性能稳定、质量 可靠、系统开放、扩展灵便和实用的综合业务现代化管理 操作控制平台，提供信息交互、资源共享的网络服务环境， 将是水利工程建设现代化管理的基本发展方向。 现代化管理系统建设的基本解决方案拟借助于现代的 通信、计算机、遥测遥控、图文视讯等先进技术，建立专 用的通信传输链路、高效的计算机网络、实时的信息采集 网络、动态的远程监视监控网络和实用的专家决策支持系 统，配置和研制开发相关的应用软件系统，实现水情、工 情信息的实时监测、水工建筑物的远程监视监控、水利工 程的优化调度、工程建设管理办公自动化和工程管理视讯 异地会商等综合业务的现代化、信息化、自动化管理。 鉴于水利工程建设管理的业务特点，系统中通信传输 链路的建设拟采用有线、无线兼容，多链路迂回的基本原 则，其骨干性传输链路拟选择技术先进成熟、性能稳定可 靠的光纤、卫星或数字微波等通信方式，以确保通信畅通、 传输可靠和安全运行。计算机网络的建设拟根据工程建设 管理体制的实际情况，配置相应的服务器、交换机、路由 器、客户终端和网络管理等硬件和应用软件，并研制开发 相关的工程建设管理专用软件，完成工程建设管理局域网 络的建设，在此基础上，做好与上级业务主管部门计算机 网络的汇联，从而构成一个完整的工程建设管理广域网络。 信息采集网络的建设拟选择无线扩频、数字超短波等通信 方式，建立区域性信息传输专用通信链路，配置相关的 VHF 数传电台、RCU 遥测控制终端、SCADA 应用软件和水情、工 情遥测传感器，由此构成一个基本的实时信息采集网络。 远程监视监控网络的建设拟采用 4C 技术，集影像、语音等 视讯和远程水工建筑物控制于一体，借助于有线无线传输 媒体，配置相关的摄像、录像、数字解压缩、信号切换、 图像显示和远程控制等设备，实现对工程建设管理范围内 水工建筑物和作业现场的远程监视监控。专家决策支持系 统的建设主要完成相关的专用工程建设管理应用软件的研 制开发，预报分析水情、工情动态趋势，建立各类工程建 设管理模型，制定相应的优化管理和调度方案，提供工程 建设管理业务办公、计划财务、材料物资、工程合同、施 工监理、政策法规、技术文档等管理自动化的服务环境， 满足建设、监理、施工和管理等单位网上办公、资源共享 的需要。 通过上述各网络或系统的建设，由此构成一个较为完 整的工程建设现代智能型自动化管理控制系统，具有一定 的先进性、成熟性和实用性，也是一个较为实际且可行的 解决方案。 3 系统基本技术特性 (1)双向全双工自动或手动拨号通信，实时数据传输及 图文交互。 (2)水情、工情信息实时自动采集、分类、处理、打印、 显示、查询、存贮、检索、转发和语音报信等。 (3)系统信息共享，数据库数据调用预报和自动装载等。 (4)非自动测量参数人工置数输入和编程设置。 (5)水情、工情状态实时图形动态显示。 (6)故障越限报警及自动数据保护。 (7)本地 Intranet 互联。 (8)技术文档、图文编辑、公务邮件、分析预报、调度 决策、计划控制、质量监督、数字统计和报表生成等业务 计算机办公自动化。 (9)水情、工情动态监视和近场或远程自动控制。 4 系统建设一般模式 以某水利工程为例谈一下关于水利工程系统模式的建 设情况：水利工程建设枢纽化管理系统由通信传输、计算 机、视频监控管理等 3 个子系统组成，计算机网络和视频 监控子系统的拓扑结构。 通信传输子系统由程控交换、无线通信和综合布线等 部分组成，主要为工程建设管理通信和计算机网络、视频 监控子系统提供专用传输链路。计算机网络子系统在局域 网络建设的基础上，集数据库管理、邮件、多媒体通信和 网络互联等技术于一体，形成一个完整的信息管理系统。 该枢纽工地在网计算机及各类网端设备已达 40 多台套，与 常规文档同步建立的电子文档已成档 1 000M。视频监控管 理子系统主要由前端设备、传输设备、控制设备和显示记 录设备等 4 个部分组成。 (1)前端设备：作为图像和数据信号采集处理设备，由 安装在现场的高分辨率的彩色摄像机、全方位云台、三可 变镜头、室外专业防护设备等组成。系统根据工程施工、 管理范围的特点，分别在立交地涵的东北、西北、东南、 西南 4 个角和工程建设处院内各设置 1 套日本松下公司 WV- CP430 高分辨率彩色全方位摄像机，通过配置日本 Computar 公司 H16Z7516AMS 型 16 倍两可变镜头和美国 AD 公司 AD1240 型或利凌公司 PIH-301 型全方位多功能室外云 台等设备，其视觉范围基本可以覆盖地涵全部，以及该枢 纽国道桥全线施工范围，工程建设处院内的前端设备则可 覆盖项目业主和立交地涵、国道桥两个监理部的办公区等 范围，在无遮挡的情况下可实现对半径 300m 范围内进行监 视。前端设备至工程建设处监控中心的最远直线距离达 3km。 (2)传输设备：作为图像和数据信号传输媒体，即：前 端设备与集中控制设备汇联专用传输链路。系统除工程建 设处院内前端设备采用有线同轴电缆传输方式外，其余 4 个监控点则通过深圳科卫泰公司的无线通信设备进行传输。 (3)集中控制设备：作为前端设备旋转方位、角度、焦 距调谐和视频切换，以及图像检索、处理等专用控制设备。 前端设备中全方位云台、两可变自动光圈镜头的控制信号 通过深圳亚奥新 YA100-PTM 云台镜头解码器的 RS-485 总线 传输。系统监控中心则根据泰州引江河高港枢纽工程的实 践经验，并结合该枢纽视频监控实际需求，另配置图像控 制主机、YA100-AVSU 视频切换矩阵、9 画面分割器和长延 时录像机各 1 台，主要用于视像信号的控制管理和画面切 换、图像存储、多画面分割的控制等。 (4)显示记录设备：作为视讯显示、存储设备，主要包 括：监视器、显示器、投影大屏幕和录像机、存储器、刻 录机等。系统通过配置数台监视器构成电视屏幕墙，使值 班人员能够在监控中心同时监视 5 个前端监控点的任意几 路或画面分割的图像。另外，在建设处三楼会议室作为系 统的图像管理中心，配置 34 英寸彩色电视机和图像服务器 各 1 台，用于视频监控图像的显示、处理、检索、存储、 控制和管理。 系统监控中心由一个主控中心和两个分控中心构成， 其中主控中心具有最高权限，既能对所有前端设备的云台、 镜头进行操作控制，也能对系统管理参数进行修改设置， 主控中心在操作控制过程中其他分控中心