徐國富 景政 李亮 白建國

(中國人民解放軍66139部隊(duì)，北京 100042)

0 引言

風(fēng)水電系統(tǒng)是人防工程重要的支持保障系統(tǒng)，承擔(dān)著工程內(nèi)通風(fēng)換氣、用水用電，滿足整個工程內(nèi)人員工作、生活需要及設(shè)備運(yùn)行需求，保障工程的順利運(yùn)行。隨著信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，為了滿足未來戰(zhàn)爭對人防工程保障提出的新要求，人防工程風(fēng)水電設(shè)備遠(yuǎn)程控制勢在必行。因此，需要對人防工程風(fēng)水電設(shè)備遠(yuǎn)程控制進(jìn)行深入的技術(shù)探索和研究，可為人防工程風(fēng)水電系統(tǒng)設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。本文在分析設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對中央控制、“三防”、通風(fēng)空調(diào)、給排水、發(fā)供電等系統(tǒng)設(shè)備安裝、運(yùn)行現(xiàn)狀、自動化程度、存在問題等情況進(jìn)行梳理。

1 設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)研究現(xiàn)狀

遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)是從本地計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而來，通過使用它可以快速、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的收集，技術(shù)人員無需親臨生產(chǎn)現(xiàn)場就可以對設(shè)備進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)改變、設(shè)備參數(shù)更改等操作。國內(nèi)外對遠(yuǎn)程自動化都進(jìn)行了大量的研究［1，2］。

隨著Web網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，國外已經(jīng)開發(fā)出基于Web的分布式遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，美國OPTO22研制開發(fā)了“以太網(wǎng)I/O系統(tǒng)”(SNAPI/O系統(tǒng))，通過Internet對分布在遠(yuǎn)程現(xiàn)場的I/O進(jìn)行訪問，從而實(shí)現(xiàn)對遠(yuǎn)程設(shè)備的監(jiān)視和監(jiān)控［3］。該系統(tǒng)已成功應(yīng)用于工業(yè)過程監(jiān)控、路橋收費(fèi)監(jiān)控系統(tǒng)、輸油管線的監(jiān)控及樓宇的智能化監(jiān)控等多項(xiàng)工程中［4］。國內(nèi)對遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)也開展了積極的研究［5，6］。目前，許多高校已成功將大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)成熟技術(shù)應(yīng)用到遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域。劉學(xué)多通過研究認(rèn)為，遠(yuǎn)程設(shè)備管理平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)可以基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用研究優(yōu)勢，依托當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)最新先進(jìn)技術(shù)，建立了物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程設(shè)備管理平臺，其平臺研究主要集中在應(yīng)用層信息管理平臺設(shè)計(jì)［7］。李森在對遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，提出了基于Alljoyn虛擬設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制解決方案，完善了基于云平臺通信通道的物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制解決方案，建立了基于云平臺通信通道的物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了一套完整的物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)［8］。尤樂樂等人設(shè)計(jì)出一套能夠監(jiān)測室內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)上傳數(shù)據(jù)的設(shè)備系統(tǒng)，人們可以根據(jù)設(shè)備顯示的數(shù)據(jù)來判斷室內(nèi)環(huán)境信息，并做出相應(yīng)調(diào)整以改善室內(nèi)環(huán)境［9］。

遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)已經(jīng)在許多領(lǐng)域中獲得了應(yīng)用，在使用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)后，企業(yè)的效益得到了很大的提升，證明它的應(yīng)用前景十分光明。今后發(fā)展的方向應(yīng)該是更快、更準(zhǔn)、更穩(wěn)定。隨著遠(yuǎn)程控制技術(shù)的不斷完善，使得它有了更多的應(yīng)用平臺，覆蓋更多的領(lǐng)域，正朝著深度融合和智能化方向發(fā)展。

2 人防工程風(fēng)水電設(shè)備遠(yuǎn)程控制運(yùn)行現(xiàn)狀

經(jīng)過調(diào)研，總的來說，我國人防工程風(fēng)水電設(shè)備控制系統(tǒng)主要存在以下三個方面問題:一是“面”上缺乏整體規(guī)劃?，F(xiàn)有控制系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間較早，缺少總體規(guī)劃、未建設(shè)統(tǒng)一開放平臺對各分散系統(tǒng)進(jìn)行管理，建設(shè)也不完善;二是“線”上難以互聯(lián)互通。信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)滯后，信息傳輸能力低，缺乏大規(guī)模、高帶寬的信息傳輸支撐能力，難以實(shí)現(xiàn)資源共享與信息互通;三是“點(diǎn)”上不夠完善先進(jìn)?，F(xiàn)有的許多系統(tǒng)設(shè)備還沒有進(jìn)行有效控制，與信息社會建設(shè)發(fā)展存在明顯“時(shí)代差”，自動化、智能化水平較低。人防工程風(fēng)水電設(shè)備控制系統(tǒng)主要由中央控制、通風(fēng)空調(diào)、給排水、發(fā)供電等各分系統(tǒng)組成，下面分別對各分系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

2.1 中央控制系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀

通常人防工程在中央控制室設(shè)置1臺智能管理機(jī)，并通過開發(fā)智能管理軟件，來實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制與管理功能。中央控制系統(tǒng)下設(shè)通風(fēng)空調(diào)、給排水、供配電、視頻監(jiān)控4個分系統(tǒng)。用戶登陸系統(tǒng)以后，可以實(shí)現(xiàn)對各系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行查看，選擇數(shù)據(jù)管理模塊查看當(dāng)前傳感器的數(shù)據(jù)和報(bào)警信息，對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

目前，許多工程系統(tǒng)運(yùn)行存在以下幾個問題:

1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較簡單，工程內(nèi)有些系統(tǒng)還沒有納入監(jiān)控范圍，比如通信系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測、消防系統(tǒng);設(shè)計(jì)在內(nèi)的分系統(tǒng)還有許多設(shè)備沒有納入控制范圍，許多參數(shù)沒有納入監(jiān)測范圍，設(shè)備控制自動化、智能化程度較低。

2)中央控制系統(tǒng)沒有接入人防網(wǎng)，也沒有連接局域網(wǎng)，不能與工程內(nèi)作戰(zhàn)指揮室和工程外部及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，不能將工程運(yùn)維情況和相關(guān)數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到指揮鏈路。

3)登錄系統(tǒng)可以在線查看設(shè)備運(yùn)行情況和儀器儀表實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，但不具備數(shù)據(jù)報(bào)表、生成功能和數(shù)據(jù)分析功能。

4)由于年久失修，許多設(shè)備已經(jīng)老化或過時(shí)，還有的控制設(shè)備已經(jīng)損壞，亟須進(jìn)行更新?lián)Q代。

2.2 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀

人防工程通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)主要作用是保證工程的正常通風(fēng)換氣，為工程內(nèi)各房間提供適宜的溫濕度環(huán)境，系統(tǒng)分為進(jìn)風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)，主要設(shè)備有手電動閥門、進(jìn)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、空調(diào)風(fēng)機(jī)、冷卻器和加濕器等。

目前，許多工程手電動閥門、進(jìn)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)等設(shè)備已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制，但有些設(shè)備還沒有被有效控制，設(shè)備運(yùn)行參數(shù)還不能實(shí)時(shí)掌握。比如進(jìn)風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)能遠(yuǎn)程控制開關(guān)，但送風(fēng)量大小不能根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)?？照{(diào)系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)控制，但不能調(diào)節(jié)送風(fēng)量大小，更不能根據(jù)各房間溫濕度大小自動控制空調(diào)設(shè)備。

2.3 給排水系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀

人防工程給排水系統(tǒng)分為給水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)和消防系統(tǒng)，主要設(shè)備有水泵、各種閥門、過濾器、壓力表、溫度計(jì)、水位計(jì)等。

目前，許多工程中央控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對水泵、水庫管道閥門的開關(guān)控制，但工程各水庫均未安裝水位傳感器，無法監(jiān)控水位。此外，對管道水壓也未監(jiān)測。沒有在通信、指揮控制機(jī)房等重要房間地面及管線溝槽安裝漏水、積水監(jiān)測報(bào)警設(shè)備。

2.4 發(fā)供電系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀

人防工程發(fā)供電系統(tǒng)主要作用是保障整個工程設(shè)備和照明用電，系統(tǒng)主要由柴油發(fā)電機(jī)組和配電系統(tǒng)等組成。

目前，許多工程柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行主要存在以下三個問題:

1)工程內(nèi)安裝了UPS系統(tǒng)，外電源突然中斷，可以自動啟用UPS系統(tǒng)，通過人工啟動柴油發(fā)電機(jī)組，完成外電源和內(nèi)電源的切換，但沒有對UPS系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控;

2)在柴油電站可以一鍵啟動柴油發(fā)電機(jī)組，但控制屏沒有引接到中央控制室;

3)油庫中沒有安裝油位傳感器，不能監(jiān)測油庫油位。配電系統(tǒng)主要由低壓配電柜、動力配電箱、照明配電箱和雙電源自動切換盤等組成。

配電系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行存在以下幾個問題:

1)現(xiàn)場配電設(shè)施缺少PLC控制器等設(shè)備，沒有實(shí)現(xiàn)對低壓配電柜、動力配電箱、照明配電箱的遠(yuǎn)程控制;

2)沒有對低壓配電柜、動力配電箱、照明配電箱的電壓、電流等參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測;

3)不能實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場電力開關(guān)柜的運(yùn)行情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力開關(guān)成套設(shè)備報(bào)警信息和故障等;

4)沒有對配電室溫度進(jìn)行監(jiān)測。

3 結(jié)語

我國大部分人防工程風(fēng)水電系統(tǒng)自動化水平不高，技術(shù)相對落后，對人防工程風(fēng)水電遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)研究方面還處于理論論證和試驗(yàn)階段，這是不符合未來高技術(shù)信息化戰(zhàn)爭中對人防工程的保障需求。因而綜合考慮國內(nèi)外設(shè)備遠(yuǎn)程控制技術(shù)現(xiàn)狀，以人防工程所風(fēng)水電設(shè)備保障需求為牽引，開發(fā)一套風(fēng)水電設(shè)備遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)對設(shè)備的高效管理具有重要意義，它不僅能夠提高工程保障的可靠性和快速性，還可以減少工程維護(hù)人員，降低設(shè)備的運(yùn)行能耗，大大提高工程的運(yùn)行管理水平和保障能力。