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(fā)展過程
80年代以前，水利工程建設管理基本處于人工管理模式，即：根據人們長期工作的實踐經驗，借助常規(guī)的工具、機電設施和普通的通信手段，采取人工觀測、手工操作等工作方式，處理工程建設管理的各類圖表繪制、數據計算和文字編輯，進行工程質量、進度和投資等控制，發(fā)布水情、工情調度指令和啟閉調節(jié)各類工程建筑物。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，主要用于通訊聯絡、文字編輯、圖表繪制和打印輸出，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(tǒng)效益不能得以充分發(fā)揮。
近幾年，隨著現代通信和計算機等技術的迅猛發(fā)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(tǒng)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干性工程措施建設的同時，注重加強非工程性措施的建設，并著手利用通信、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，先后建立通信傳輸、計算機網絡、信息采集和視頻監(jiān)控等系統(tǒng)，實現水情、工情信息的實時采集，水工建筑物的自動控制，作業(yè)現場的遠程監(jiān)視，工程視訊異地會商及辦公自動化等。
二、系統(tǒng)初步解決方案
工程建設管理雖具有相應的國家管理規(guī)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鑒。如何根據水利工程建設管理的業(yè)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(tǒng)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(zhàn)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(tǒng)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，并應用現代的先進科學技術，擇優(yōu)配置相應的硬件設施和軟件系統(tǒng)，構成一個技術先進、性能穩(wěn)定、質量可靠、系統(tǒng)開放、擴展靈便和實用的綜合業(yè)務現代化管理操作控制平臺，提供信息交互、資源共享的網絡服務環(huán)境，將是水利工程建設現代化管理的基本發(fā)展方向。
現代化管理系統(tǒng)建設的基本解決方案擬借助于現代的通信、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、實時的信息采集網絡、動態(tài)的遠程監(jiān)視監(jiān)控網絡和實用的專家決策支持系統(tǒng)，配置和研制開發(fā)相關的應用軟件系統(tǒng)，實現水情、工情信息的實時監(jiān)測、水工建筑物的.遠程監(jiān)視監(jiān)控、水利工程的優(yōu)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(yè)務的現代化、信息化、自動化管理。
鑒于水利工程建設管理的業(yè)務特點，系統(tǒng)中通信傳輸鏈路的建設擬采用有線、無線兼容，多鏈路迂回的基本原則，其骨干性傳輸鏈路擬選擇技術先進成熟、性能穩(wěn)定可靠的光纖、衛(wèi)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、客戶終端和網絡管理等硬件和應用軟件，并研制開發(fā)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(yè)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。信息采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(qū)域性信息傳輸專用通信鏈路，配置相關的VHF數傳電臺、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采集網絡。遠程監(jiān)視監(jiān)控網絡的建設擬采用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筑物控制于一體，借助于有線無線傳輸媒體，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范圍內水工建筑物和作業(yè)現場的遠程監(jiān)視監(jiān)控。專家決策支持系統(tǒng)的建設主要完成相關的專用工程建設管理應用軟件的研制開發(fā)，預報分析水情、工情動態(tài)趨勢，建立各類工程建設管理模型，制定相應的優(yōu)化管理和調度方案，提供工程建設管理業(yè)務辦公、計劃財務、材料物資、工程合同、施工監(jiān)理、政策法規(guī)、技術文檔等管理自動化的服務環(huán)境，滿足建設、監(jiān)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(tǒng)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(tǒng)，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(tǒng)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、工情信息實時自動采集、分類、處理、打印、顯示、查詢、存貯、檢索、轉發(fā)和語音報信等。
3、系統(tǒng)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(tài)實時圖形動態(tài)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(jiān)督、數字統(tǒng)計和報表生成等業(yè)務計算機辦公自動化。
9、水情、工情動態(tài)監(jiān)視和近場或遠程自動控制。
四、系統(tǒng)建設一般模式
以某水利工程為例談一下關于水利工程系統(tǒng)模式的建設情況：水利工程建設樞紐化管理系統(tǒng)由通信傳輸、計算機、視頻監(jiān)控管理等3個子系統(tǒng)組成，計算機網絡和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)的拓撲結構。
通信傳輸子系統(tǒng)由程控交換、無線通信和綜合布線等部分組成，主要為工程建設管理通信和計算機網絡、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)提供專用傳輸鏈路。計算機網絡子系統(tǒng)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于一體，形成一個完整的信息管理系統(tǒng)。該樞紐工地在網計算機及各類網端設備已達40多臺套，與常規(guī)文檔同步建立的電子文檔已成檔1000M。視頻監(jiān)控管理子系統(tǒng)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采集處理設備，由安裝在現場的高分辨率的彩色攝像機、全方位云臺、三可變鏡頭、室外專業(yè)防護設備等組成。系統(tǒng)根據工程施工、管理范圍的特點，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云臺等設備，其視覺范圍基本可以覆蓋地涵全部，以及該樞紐國道橋全線施工范圍，工程建設處院內的前端設備則可覆蓋項目業(yè)主和立交地涵、國道橋兩個監(jiān)理部的辦公區(qū)等范圍，在無遮擋的情況下可實現對半徑300m范圍內進行監(jiān)視。前端設備至工程建設處監(jiān)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(tǒng)除工程建設處院內前端設備采用有線同軸電纜傳輸方式外，其余4個監(jiān)控點則通過深圳科衛(wèi)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。前端設備中全方位云臺、兩可變自動光圈鏡頭的控制信號通過深圳亞奧新YA100-PTM云臺鏡頭解碼器的RS-485總線傳輸。系統(tǒng)監(jiān)控中心則根據泰州引江河高港樞紐工程的實踐經驗，并結合該樞紐視頻監(jiān)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臺，主要用于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(jiān)視器、顯示器、投影大屏幕和錄像機、存儲器、刻錄機等。系統(tǒng)通過配置數臺監(jiān)視器構成電視屏幕墻，使值班人員能夠在監(jiān)控中心同時監(jiān)視5個前端監(jiān)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(tǒng)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臺，用于視頻監(jiān)控圖像的顯示、處理、檢索、存儲、控制和管理。
系統(tǒng)監(jiān)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云臺、鏡頭進行操作控制，也能對系統(tǒng)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(tǒng)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，并為其它工程的建設和管理積累了寶貴經驗。系統(tǒng)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(jiān)控和動態(tài)管理，符合關于"加強信息化、促進進步和創(chuàng)新"的精神要求，適應了水利信息化建設和現代信息的。
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