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摘要：水利工程作为社会经济发展的重要基础设施，在改善工农业生产发展条件、提高城市抗旱排涝能力、促进建设高产稳产的农田和优秀的城市经济开发区等方面发挥着非常重要的作用。本文对水利工程自动化管理中存在的问题，以及对相应采取的措施进行了探讨。
关键词：水利工程；自动化；管理
水利工程自动化是指采用自动化控制技术和信息技术实现水利信息自动采集和水利设施自动控制的专项工程。计算机技术、电子技术和通讯技术的高速发展，给水利自动化管理的发展提供了良好的建设环境和技术支持，水利自动化管理系统已广泛应用于水文测报、洪水调度、大坝监测、水质监测等水利建设的各个方面，大幅提升了水利现代化管理水平，为水利工程建设质量和投资效益的提高发挥了巨大作用。
1、水利工程自动化管理建设存在的不足
对我国水利工程管理自动化研究的文献可以看出，对于水利工程的专题信息系统研究主要侧重于具体工程的实际应用方面，而且侧重点在局部、底层业务管理实现方面，而没有从国家层面上对各个专题信息系统的共性与特性方面进行研究；而对于水利工程信息管理研究则侧重于水利工程信息本身的采集、加工、网络化管理以及水利资源的信息集成研究方面，而缺乏对水利工程各业务管理与其所需信息的关系的研究，因为信息的产生、加工形成于水利工程具体的业务管理，如果没有形成良好的业务管理流与信息流的融合，就达不到水利工程高效管理的目的。
我国水利工程管理自动化缺乏系统的理论指导体系和规划。各相关部都只按各自管理需要进行相关信息系统的建设，缺乏整体的理论体系、规划和规范标准，导致各部门之间数据无法实现有效的信息共享，重复建设多，“信息孤岛”现象严重。
我国水利工程管理信息系统建设缺乏整体的信息技术体系模式规范。虽然信息技术己普遍应用于具体水利工程管理信息系统建设项目中，但是缺乏水利工程自动化共性和特性研究，没有形成整体的信息技术应用体系模式规范。
我国水利工程管理自动化尚未形成全局的建设方案和发展战略。由于我国水利工程自动化没有规范性的管理业务流程以及一体化的数据技术等规范，导致其规划性的建设方案和发展战略研究匾乏。
2、当前水利工程计算机自动化控制系统的组成分析
2.1自动操作系统的配置
其中主坝设置了自动操作系统。副坝设置了监控系统，设置在主坝的主控室中包括了比如汉子打印机和语音报警装置、微波传输系统及UPS电源、主坝操作控制台和副坝操作控制台等设备。其中，主坝控制台设有安全监控平台和自动化操作平台，主要负责对主坝和副坝之间进行协调、联系及管理调动的工作。而且，主副坝自动控制室中的人机接口功能可以帮助操作人员对相关画面和数据进行在线修改，包括修改限值和设置监控状态、恢复操作指导及人工设定等方面的功能。作为主控平台的主坝控制室，可以发出对副坝进行监控及操作的命令，但是，副坝只能向主坝控制发出关于对其设施进行监控的命令。
2.2现地控制层配置
包括公共LCU和机组LCU两部分组成了现地控制层，这两部分主要包括智能I/O控制器和输出继电器、人际界面终端（液晶触摸屏）和I/O模块、数字式测量仪表和温度测量装置、准同期装置集及交直流双供电源、转速信号测量装置等设备构成。包括进水口滤水器阀和充排水泵、排水控制阀及液压启闭机等设备都在现地控制层的控制范围之内。可以通过现地控制机层对包括进水口滤水器阀和充排水泵、排水控制阀及液压启闭机等设备进行手动操作控制。而且可以通过与I/O设备自动化平台的连接，能够实现相互之间信息的交换，良好的实现现地控制设备的数据共享及监控。此外，现地控制设备不因为管理站自控层因故退出运行的影响，可以实现独立的运行。
2.3设备配置及通讯网络
局域网是网络结构所采用的主要形式，主、坝连接之所以采用微波传输的通信介质是为了对双交电缆线进行有效的屏蔽。包括来自现地控制层及管理站控制层主、坝之间全部数据的各种访问请求和传输都需要网络系统进行。网络结构形式采用工业以太网，网络通信介质为多模光纤和屏蔽双交电缆线。网络传输采用Modbus协议，网络传输速率为100Mbit/s，节点数可达340个，网络上的任一节点可以实时向网络上其它节点和网络上发送信息，某一节点故障，自动从网络上退出，不影响网络上的其它节点传输信息。网络系统完成电站控制层各工作站之间和来自现地控制层（LCU）的全部数据的传输和各种访问请求。其网络协议符合国际标准化组织OSI模型。具有良好的开放性。计算机监控系统不会因任何一个元器件发生故障而引起系统的误操作。
2.4对保护系统的监测控制
微机自动化监测控制系统与水泵机组自动化保護装置相互搭配，实现同步电机纵差、过流、低频率、零序差动、失磁、失步、低功率等跳闸保护。同时通过多种运行模式切换，实现泵站主变、站用变、以及同步电动机间的灵活搭配完成以上多种保护功能。在对机组进行监测时，除计量水泵机组所消耗电量外，还可以监测水泵机组上下导瓦、推力瓦、水导瓦等部件的温度、励磁特性参数、励磁系统运行工况等数据信息，并通过内部DSP数据处理单元，生产相应调节控制信号和保护命令，保证水泵机组高效稳定的运行。微机自动化监测控制系统还具备智能预测判断功能，系统内部程序可以利用历史运行数据、波形等参数信息，通过内部智能判断功能程序，形成相应的故障预测决策，便于工作人员及早发现系统运行内部存在的安全隐患，有效提高机组运行可靠性。微机自动化监测控制系统还可以将所获得的实时数据信息通过通信交换机，利用信号远传通信通道，构筑区域泵站群的动态监测控制保护和远程调度系统，保证区域泵站群具有良好的运行工况。
3、结论
水利工程中利用信息技术自动化进行管理，帮助其运转。能够极大提高水利工程管理人员的工作效率，而且，减少其在这方面投入的同时，能够有效防止不协调现象的出现，对促进水利工程现代化建设有重要意义。
参考文献
[1]孙洪滨.对水利工程自动化管理的思考[J].治淮，2004（3）
[2]刘劲松.对目前我省水利绿化工作中存在的问题的几点看法[J].江苏水利，2005（5）
[3]李峰.对泵站电气自动化的探讨[J]中小企业管理与科技（下旬刊）2011（08）
（作者单位：南宁市良庆区大塘灌区管理所）
关键词：水利工程；自动化；管理
水利工程自动化是指采用自动化控制技术和信息技术实现水利信息自动采集和水利设施自动控制的专项工程。计算机技术、电子技术和通讯技术的高速发展，给水利自动化管理的发展提供了良好的建设环境和技术支持，水利自动化管理系统已广泛应用于水文测报、洪水调度、大坝监测、水质监测等水利建设的各个方面，大幅提升了水利现代化管理水平，为水利工程建设质量和投资效益的提高发挥了巨大作用。
1、水利工程自动化管理建设存在的不足
对我国水利工程管理自动化研究的文献可以看出，对于水利工程的专题信息系统研究主要侧重于具体工程的实际应用方面，而且侧重点在局部、底层业务管理实现方面，而没有从国家层面上对各个专题信息系统的共性与特性方面进行研究；而对于水利工程信息管理研究则侧重于水利工程信息本身的采集、加工、网络化管理以及水利资源的信息集成研究方面，而缺乏对水利工程各业务管理与其所需信息的关系的研究，因为信息的产生、加工形成于水利工程具体的业务管理，如果没有形成良好的业务管理流与信息流的融合，就达不到水利工程高效管理的目的。
我国水利工程管理自动化缺乏系统的理论指导体系和规划。各相关部都只按各自管理需要进行相关信息系统的建设，缺乏整体的理论体系、规划和规范标准，导致各部门之间数据无法实现有效的信息共享，重复建设多，“信息孤岛”现象严重。
我国水利工程管理信息系统建设缺乏整体的信息技术体系模式规范。虽然信息技术己普遍应用于具体水利工程管理信息系统建设项目中，但是缺乏水利工程自动化共性和特性研究，没有形成整体的信息技术应用体系模式规范。
我国水利工程管理自动化尚未形成全局的建设方案和发展战略。由于我国水利工程自动化没有规范性的管理业务流程以及一体化的数据技术等规范，导致其规划性的建设方案和发展战略研究匾乏。
2、当前水利工程计算机自动化控制系统的组成分析
2.1自动操作系统的配置
其中主坝设置了自动操作系统。副坝设置了监控系统，设置在主坝的主控室中包括了比如汉子打印机和语音报警装置、微波传输系统及UPS电源、主坝操作控制台和副坝操作控制台等设备。其中，主坝控制台设有安全监控平台和自动化操作平台，主要负责对主坝和副坝之间进行协调、联系及管理调动的工作。而且，主副坝自动控制室中的人机接口功能可以帮助操作人员对相关画面和数据进行在线修改，包括修改限值和设置监控状态、恢复操作指导及人工设定等方面的功能。作为主控平台的主坝控制室，可以发出对副坝进行监控及操作的命令，但是，副坝只能向主坝控制发出关于对其设施进行监控的命令。
2.2现地控制层配置
包括公共LCU和机组LCU两部分组成了现地控制层，这两部分主要包括智能I/O控制器和输出继电器、人际界面终端（液晶触摸屏）和I/O模块、数字式测量仪表和温度测量装置、准同期装置集及交直流双供电源、转速信号测量装置等设备构成。包括进水口滤水器阀和充排水泵、排水控制阀及液压启闭机等设备都在现地控制层的控制范围之内。可以通过现地控制机层对包括进水口滤水器阀和充排水泵、排水控制阀及液压启闭机等设备进行手动操作控制。而且可以通过与I/O设备自动化平台的连接，能够实现相互之间信息的交换，良好的实现现地控制设备的数据共享及监控。此外，现地控制设备不因为管理站自控层因故退出运行的影响，可以实现独立的运行。
2.3设备配置及通讯网络
局域网是网络结构所采用的主要形式，主、坝连接之所以采用微波传输的通信介质是为了对双交电缆线进行有效的屏蔽。包括来自现地控制层及管理站控制层主、坝之间全部数据的各种访问请求和传输都需要网络系统进行。网络结构形式采用工业以太网，网络通信介质为多模光纤和屏蔽双交电缆线。网络传输采用Modbus协议，网络传输速率为100Mbit/s，节点数可达340个，网络上的任一节点可以实时向网络上其它节点和网络上发送信息，某一节点故障，自动从网络上退出，不影响网络上的其它节点传输信息。网络系统完成电站控制层各工作站之间和来自现地控制层（LCU）的全部数据的传输和各种访问请求。其网络协议符合国际标准化组织OSI模型。具有良好的开放性。计算机监控系统不会因任何一个元器件发生故障而引起系统的误操作。
2.4对保护系统的监测控制
微机自动化监测控制系统与水泵机组自动化保護装置相互搭配，实现同步电机纵差、过流、低频率、零序差动、失磁、失步、低功率等跳闸保护。同时通过多种运行模式切换，实现泵站主变、站用变、以及同步电动机间的灵活搭配完成以上多种保护功能。在对机组进行监测时，除计量水泵机组所消耗电量外，还可以监测水泵机组上下导瓦、推力瓦、水导瓦等部件的温度、励磁特性参数、励磁系统运行工况等数据信息，并通过内部DSP数据处理单元，生产相应调节控制信号和保护命令，保证水泵机组高效稳定的运行。微机自动化监测控制系统还具备智能预测判断功能，系统内部程序可以利用历史运行数据、波形等参数信息，通过内部智能判断功能程序，形成相应的故障预测决策，便于工作人员及早发现系统运行内部存在的安全隐患，有效提高机组运行可靠性。微机自动化监测控制系统还可以将所获得的实时数据信息通过通信交换机，利用信号远传通信通道，构筑区域泵站群的动态监测控制保护和远程调度系统，保证区域泵站群具有良好的运行工况。
3、结论
水利工程中利用信息技术自动化进行管理，帮助其运转。能够极大提高水利工程管理人员的工作效率，而且，减少其在这方面投入的同时，能够有效防止不协调现象的出现，对促进水利工程现代化建设有重要意义。
参考文献
[1]孙洪滨.对水利工程自动化管理的思考[J].治淮，2004（3）
[2]刘劲松.对目前我省水利绿化工作中存在的问题的几点看法[J].江苏水利，2005（5）
[3]李峰.对泵站电气自动化的探讨[J]中小企业管理与科技（下旬刊）2011（08）
（作者单位：南宁市良庆区大塘灌区管理所）