水闸管理中的信息化应用

水闸管理中的信息化应用
发布时间：2022-10-24T03:53:05.195Z 来源：《新型城镇化》2022年20期作者：刘洋[导读] 水闸运行是水泵站中非常关键的一个环节，为了可以有效地提高水闸运行管理的效率，工作人员积极的引进了自动监控系统，与传统的监控系统相比，其自动化的优势主要体现在数据采集和处理、控制与调节、监视与事故报警等方面。

接下来笔者便以该类型监控系统为主体，从系统概述、系统功能、存在问题以及优化策略等方面对其展开详细的阐述，希望这些浅薄的意见和建议可以对相关人员提供一
些有价值性的参考。

安徽省临淮岗洪水控制工程管理局安徽合肥 230000
摘要：自从进入到新的发展时期之后，我们国家不论是经济发展速度亦或是科技的进步速度都有赶超西方国家之势。

此时各个领域都如沐春风，不断的革新发展，水利项目就是一个典型。

水利项目是国家的重点项目，它的存在不单单会对国家的经济发展有贡献，而且还关乎到广大人民群众的日常生活。

其中水闸作为水利设施的关键枢纽，尤为受人们关注。

最近几年，人们更加关注水闸的质量，落后的运作模式已经无法和当前的发展态势保持一致了。

因此在新的时期，广大工作者的主要工作任务就是利用信息技术做好水闸维护以及管理工作。

关键词：水利工程；水闸维护；水闸管理；信息技术
引言
水闸运行是水泵站中非常关键的一个环节，为了可以有效地提高水闸运行管理的效率，工作人员积极的引进了自动监控系统，与传统的监控系统相比，其自动化的优势主要体现在数据采集和处理、控制与调节、监视与事故报警等方面。

接下来笔者便以该类型监控系统为主体，从系统概述、系统功能、存在问题以及优化策略等方面对其展开详细的阐述，希望这些浅薄的意见和建议可以对相关人员提供一些有价值性的参考。

1.水闸管理中的信息化概述
信息化管理，实际就是实现自动化监控，其中自动化监控系统主要是由通讯网络系统、监控软件、PLC控制系统、监控计算机等构件组成，其在水利工程项目中的应用不仅可以有效地帮助工作人员高效率完成对闸门、水泵站的监测工作，同时还可以持续稳定地将水利工程项目路中的水情以及闸门的运行状态等相关信息进行实时的获取，并且将这些数据信息在大范围内进行共享，建立该地区内的水闸运行数据信息库，为该地区的后续的水利项目奠定良好的理论基础。

2.信息化在水闸工程应用中的问题2.1 监测数据缺乏精准性
站在水闸自动化的角度来看，其自动化系统如果想要借助自身的指令来让水闸完成系列动作，需要一个最根本的支持，那就是传感设备所监测的数据信息。

也就是说，传感器监测到的数据信息如果不具备高精准度，会直接导致系统对水闸运行状态判断失误，进而发出错误的指令，导致水闸最终开合动作出现问题。

此种情况一旦发生，不仅会影响到水闸工程的作用发挥，严重时还会引发事故，威胁到人们的生命安全。

当前水闸工程数据监测准确性不高的问题主要表现在水位、渗压、闸门开度、闸门荷载、水体流速及流量等相关数据问题。

监测一旦存在较大误差，会直接导致自动化系统的指令错误，影响到水资源调度效率。

2.2 运行性能缺乏稳定性
通过对泵站水闸系统进行抽样调查，发现在这些系统中，有一部分的自动化控制系统在运行后期运行缺乏稳定性，导致如今大部分水闸系统依旧还要依靠人工操作来完成水闸开合工作。

在对其自动化系统进行深入研究后发现，很多的系统在投入运行初期能够表现出极其流畅的运行效果，验收工作也十分具有科学性。

但在长时间运行后，稳定性能开始下降，导致后期需要借助人工操作方式来完成水闸开合。

2.3 系统实用性较弱
在实际应用过程中，由于泵站水闸的建设多处于偏僻的地理位置，导致在专业人才的招聘上比较困难，往往招聘来的人员在专业知识水平上都呈现出一般水准，少有专业知识与技能极强的人才。

但自动化系统在应用过程中，对于技术人员的专业能力有很高的要求，很多基层的人员不能对系统进行熟练地掌握以及操作，这也是造成系统在投入运行后期稳定性能差的原因之一，系统在长时间运行后会出现卡死或启动问题，没有专业技术强的工作人员对其进行问题处理，将会直接导致水闸自动化系统后期应用实用效果差。

3.水闸管理中的信息化应用策略
3.1水闸视频监视系统
视频监控在现代管理模式中，是一个非常直观且有效的管理手段。

视频监控包括前端摄像机、传输线缆、视频监控平台。

现在的主流视频监控网络以IP高清摄像机为前端摄像机，光缆或者网线为传输介质，后端以硬盘录像机为主架设视频监控平台。

技术的发展决定了前端摄像机的性能参数提升，同时带来了传输带宽的提升。

而水闸管理在本地集中中控室管理模式的优势在于基本上IP摄像机从前端到后端的传输都是光缆或网线直接连接的方式，较少利用互联网的VPN通道、4G或5G通信运营商模式、无线或微波信号直传等对带宽限制较大的方式。

从水闸管理的功能需要，需要在重点区域设立视频监控点。

以某水闸节制闸为例，为了24小时监视水闸上下游水位及其他情况，需要在上下游建设智能黑光级户外球机，在异常情况下可以自动提醒水闸单位管理人员在管理区域内的异常事件。

在每个闸门前后安装星光级户外枪机，可以做到每次开关闸门时不留死角，防止人员靠近或者漂浮物对闸门本身造成影响。

在提升机房、发电机。

变电室内安装室内枪机或半球机，适当减轻管理人员的巡检工作。

3.2闸门现的控制系统
以卷扬提升为例，闸门提升的原理是利用电机带动卷扬，钢丝绳拉动闸门进行闸门的关闭。

水闸单位通过提升闸门来进行闸门内外的水位调节。

对于水库单位的闸门起到蓄水和放水的作用，对于河道管理单位起到调节不同河段的河床高度的作用。

实现闸门提升的自动控制，就是通过PLC控制卷扬电机，在实际应用中，往往会出现PLC控制柜1控4，有些地方出现PLC柜1控2。

在PLC控制柜上有控制启停的按钮，可以通过按钮控制，也可以通过PLC柜上的触摸屏来控制。

大型水闸通过多台PLC控制柜控制闸门卷扬电机，再集中到闸门集控中心，通过集控中心的工程师站/操作员站来实现“一键提闸”。

3.3建立完善的水闸维护管理机制
水闸的管理是一项技术管理，需要有完整的配套制度作为保障。

目前，水闸的一线员工的整体素质不是很高，对制度的重要性的认识以及执行制度的能力均不强，要想在现有基础之上建立完善的规章制度有较大难度，很难受到现有员工的支持，很有可能建立了一套看似完善的规章制度可却由于执行出现了困难而变得没有任何效果。

所以在制定规章制度时一定要从实际出发，以人为本，要从日常的行为管理规范制度作为起点，要与考勤以及绩效考核紧密相连。

由于水闸维护人员相对分散，在制度培训时要做到集中培训和分散培训相结合，同时要加强员工对工作责任心的培养，将责任心与制度的执行紧密联系，让员工意识到自己的工作同沿线老百姓的生命财产安全紧密相连，从而全面提升员工的水闸维护的技能以及效果。

3.4水工情观测系统
一般的水闸管理中，水闸的水情信息主要包括工程闸前水位、闸后水位信息；工情信息主要对象包括0.4kV开关柜、闸门启闭机控制柜，柴油发电机组，1卷扬式闸门启闭机，具体的工情信息主要包括各开关柜状态、重要回路开关位置，各重要回路的电压、电流、功率等电气量，变压器温度，柴油发电机组频率、电压、功率等电气量及温度、油位、油压等非电气量，闸门开度、荷重，闸门启闭机电流、电压、功率，以及操作权限状态、针对各机电设备的操作开关量等。

对于水工情的观测可以更清楚地了解本地水闸单位的功能实现状态。

水工情信息采集基本上和水闸现的控制系统合一，通过同一套PLC采集系统完成，工勤信息主要通过室内的传感器或者辅助触点采集，室外的水位通过水位传感器采集。

结束语：
传统的水利工作中，往往存在“养兵千日，用兵一时”的现象，信息化系统保障优先级并不靠前。

这是由于水闸管理工作长期处于各自为战的状态，水闸的开启关闭调度可以通过本地低压电气柜直接手动启动单个闸门实现。

但随着信息化的全名推进，水闸的调度频率增加，水闸调度反应时间的缩短，要实现水利统一调度，实现全面的水利信息化，水闸信息化的建设已经成为其中重要的环节。

参考文献：
[1]刘永强，姚秀兰，杨恒.基于BIM的水闸工程信息化运维管理系统设计与应用研究[J].工程管理学报，2021，35（02）：44-49.
[2]王琴.大型泵站自动化与信息化管理的衔接研究[J].人民长江，2013，44（03）：89-92.。