分析水利工程智能化遠程監控信息系統的建設內容及效果

施麗明

摘 要 在信息技術發展過程中，信息化技術被廣泛應用到基礎設施建設中。水利工程智能化遠程監控在工程運營中具有重要作用，開始朝著遠程信息化與智能化方向發展。此次研究聯合某地區的實際工程案例，分析水利工程智能化遠程監控信息系統的建設內容，同時驗證系統的應用效果，希望能夠對相關人員起到參考性價值。

關鍵詞 水利工程;智能化技術;遠程監控信息系統;建設內容

某地區防洪管理部門負責排漬站的運行與維護工作，排漬站負責城市防洪排澇工作，總裝機功率為7334kW，排漬站運行效益對地區發展影響非常大。在項目改造之前，排漬站的基礎設施陳舊，且控制技術不佳，為了全面滿足排漬站管理要求，必須針對控制系統做好信息化處理與改造，采用微機保護系統、計算機監控系統，以此確保關鍵設備的控制操作效益和保護效益。

1智能化遠程監控信息系統建設內容

①站閘室計算機監控系統。在原有計算機監控系統中，添加操作人員站、工程師站，采用網線連接數據模塊和視頻模塊;水利專線與調度中心，可以將工作站狀態發送給調度中心，同時可以接受調度中心的指令。②PLC控制系統。該控制系統構成包含中央處理器主站、Profinet IO從站。可以自動化控制低壓電機水泵機組、高壓配電、電能水位等儀器設備，同時可以實現設備數據采集與處理。增加外河水位與進水池的智能儀器，將自排閘轉變為智能閘門，增設上下限位保護器、閘門開度儀等。采用無線通信傳輸，可以將數據傳輸到PLC控制系統中。③電氣控制系統改造。原有排漬站、閘室的設備電氣控制檢查與改造，注重新增設備的安裝與調試，信息系統集成與調試等，同時做好項目建設的改造措施。④視頻監控系統。該系統可以利用光纖、網線、視頻電纜，將視頻圖像傳輸給控制主機，之后由控制主機將視頻信號分配給不同錄像設備和監視器，語言信號也可以錄入到錄像機內。當出現緊急問題時，例如外河排水口存在安全隱患時，可以利用控制主機，向外部安裝的報警裝置進行報警處理。⑤架設通信系統。不同排漬站和閘室都需要架設通信系統，主要是采集和傳輸數據信息，將其傳輸到調度中心。通信系統主要包含數據采集、路由器、數據交換機、核心視頻、物聯網卡、無線傳輸裝置等，同時包含水利的專用網絡服務[1]。⑥建設調度中心。在調度中心中，包含路由器、數據交換機、防火墻和核心視頻。同時涉及專線網絡服務、微模塊機房、工程師站、應用服務器、數據服務器和流媒體服務器等。對于中心軟件建設來說，包含通信服務系統、遠程控制系統、調度管理平臺、數據預警系統等。同時可以對接開發上下級系統，網頁客戶端、APP程序，確保軟件部署和實施的有效性。

2遠程監控信息系統的功能

①強化安全預警效果，減少人力資源投入。在建設該信息系統后，能夠實現一體化監控與管理，基本實現無人化值班模式，降低人力資源成本和費用成本，有助于提升排漬站的運行與管理效益。此外，通過該系統還可以掌握排漬站設備數據參數、運行狀態與實時畫面等。提前預警和記錄潛在安全事故，及時采取遠程控制措施予以處理。②完善數據更新機制，實現數據管理標準化。在互聯網技術支持下，可以全面建立“互聯網+水利”模式，確保系統運行安全、技術先進性的同時，全面發揮出大數據技術、云計算技術和互聯網技術的信息價值，以此建立水利信息標準化平臺。聯合水利工程管理實際，在開展水利普查數據時，優化和完善數據內容，確保業務數據庫建設的標準化。同時建立數據更新機制，結合標準化管理和數據更新，在管理期間注重數據更新，并且采用統一的接口，確保數據匯聚到水利數據中心，以此建立數據共享體系。③聯合地理信息系統，準確識別信息數據。將地圖作為信息展示平臺，將系統數據、管理硬件數據、工程信息、圖片數據和重要信息等都匯集到地圖上，確保用戶在滿足實際需求的同時，能夠采用地理信息系統對不同信息進行標識[2]。④注重監控管理實測數據。該信息系統可以準確采集排漬站設備的運行狀態與數據，同時可以進行數據預處理，將其存儲到數據內，通過計算機系統顯示出各類數據和信息，同時制作信息圖標，發揮出計算與控制功能。聯合水位、工情、視頻和流浪等實測數據，為觀測人員提供數據參考，借助于數據記錄功能，可以隨時查詢和統計歷史數據和實時數據。信息系統按照設定的預警參數，當超出預警設定值時，則可以利用預警模塊，將預警信息發送給排漬站人員。⑤實現遠程自動化控制。按照上級調度端指令，可以準確調節和控制排漬站設備。利用監控系統的控制層設備，可以自動化控制排漬站。利用內河水位高度，可以自動化控制泵組開停機。

3遠程監控信息系統的運行效果

通過設備運行維護效果可以看出，該信息系統可以根據設備運行狀態，準確輸入設備維保信息，以此提醒運維人員及時檢修和維護設備，同時更換老舊元器，避免由于管理能力不足，導致設備處于高負荷運行狀態，從而加大水利部門的經濟損失。

通過分析排漬站運行與管理效益能夠看出，該信息系統能夠及時明確電排出水口狀態，防止由于系統原始化、檢測技術落后等問題，引發人身安全事故。通過分析系統擴展性與兼容性可知，該系統可以聯合抗洪防汛系統，實現提前預警和各級聯動，提升抗洪防汛工作的智能化和現代化水平，提出科學的決策依據，全面維護人身與財產安全[3]。

通過系統運行效益可知，運行成本至少可以降低500萬元/年。然而由于該系的管理水平低，再加上系統處于原始化狀態，所以會增加運行成本和管理人員費用。需要注意的是，系統改造可以優化水泵運行狀態，可以降低檢修維護費用和電費，費用節約達到150萬元/年。

4結束語

綜上所述，通過應用智能化遠程監控信息系統，能夠處理機電排澇設施的運行問題，確保水利部門實時掌握機電設施的運行狀態，為排澇防汛工作部署提供決策依據，全面加強管理效率與效益。

參考文獻

[1] 王麗梅.水利工程運行管理中遠程監控技術的有效應用研究[J].農業開發與裝備，2019，25（12）：142，172.

[2] 周開欣，康彬彬.基于施耐德電氣EcoStruxure Plant水利物聯網解決方案應用[J].自動化博覽，2019，20（6）：46-48.

[3] 魏一，馬天明，夏翌佳.基于物聯網技術的大型輸水泵站遠程監控管理系統研究[J].電子技術與軟件工程，2016，20（5）：16.