馬 娜

（廣州市增城區(qū)水務(wù)技術(shù)中心，廣東 廣州 511300）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，水利工程作為一項(xiàng)民生工程，其建設(shè)規(guī)模也越來越大，為了全面保障水利工程穩(wěn)定持續(xù)有效運(yùn)轉(zhuǎn)，水利工程運(yùn)行管理工作也凸顯出越來越重要的價(jià)值和作用。而現(xiàn)代化遠(yuǎn)程控制技術(shù)的有效應(yīng)用可以全面掌握水庫(kù)及河道等相關(guān)水域的變化情況，為水利工程管理決策的制定提供有效的數(shù)據(jù)參考，全面推進(jìn)水利工程管理工作有效開展。

1 水利工程管理中應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的必要性

隨著水利工程建設(shè)力度的不斷加大，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)對(duì)工作質(zhì)量和效率的提升發(fā)揮著非常積極的作用?，F(xiàn)階段，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)已成為水利工程運(yùn)行管理工作中不可或缺的一部分，它為整個(gè)運(yùn)行管理工作的落實(shí)提供了有效的數(shù)據(jù)支撐。因水利工程涉及的范圍較廣，要想實(shí)現(xiàn)全方位管理，需要投入大量的人力、物力?，F(xiàn)如今，在遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的支持下，運(yùn)行管理工作的開展可以充分發(fā)揮信息化手段的優(yōu)勢(shì)，有效實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的獲取、傳輸和共享，不僅減少了人力的投入，而且提高了整個(gè)運(yùn)行管理工作的效率。相比于傳統(tǒng)的人工管理模式，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用能夠促進(jìn)水利工程運(yùn)行管理工作向智能化和自動(dòng)化方向發(fā)展。信息數(shù)據(jù)的收集、傳輸和處理都是自動(dòng)化操作，既便捷又高效，促進(jìn)水利工程運(yùn)行管理工作的有效性得到全面提升。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)設(shè)備和設(shè)施的自動(dòng)控制，促進(jìn)水利工程運(yùn)行管理工作在開展過程中更加有效、及時(shí)，最大限度地發(fā)揮水利工程運(yùn)行管理工作的價(jià)值和作用。而在傳統(tǒng)的人工模式中，需要人工計(jì)算相關(guān)的數(shù)據(jù)，需要人工來親自操作，既無(wú)法保障數(shù)據(jù)計(jì)算的準(zhǔn)確性，也無(wú)法保障操作的及時(shí)性，使整個(gè)管理工作存在一定的誤差和風(fēng)險(xiǎn)。因此，現(xiàn)代化遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了水利工程運(yùn)行管理模式和手段的不斷改革和創(chuàng)新，對(duì)我國(guó)水利工程的發(fā)展有著重要的價(jià)值。

2 水利工程遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用過程中的功能

水利工程遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在應(yīng)用過程中表現(xiàn)出的功能主要有三個(gè)方面：一是監(jiān)測(cè)監(jiān)控功能，二是運(yùn)行功能，三是維護(hù)管理功能。

水利工程運(yùn)行管理工作需要在相關(guān)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行，而這些數(shù)據(jù)是通過收集處理而來的。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在水利工程運(yùn)行管理中的應(yīng)用，可以發(fā)揮軟件和系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)用戶的需求來收集相關(guān)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行有效整理從而形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。零散的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)經(jīng)過遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)分析之后，轉(zhuǎn)化成水利工程運(yùn)行管理工作所需要的有效數(shù)據(jù)資料。因此，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)監(jiān)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)就會(huì)通過收集、傳輸和存儲(chǔ)水利工程在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)，再利用顯示、查詢和計(jì)算等功能處理這些數(shù)據(jù)，為水利工程運(yùn)行管理工作的開展提供參考，不斷提高管理工作的精準(zhǔn)度和有效性。

監(jiān)測(cè)是為了收集和整理運(yùn)行管理中所需要的相關(guān)數(shù)據(jù)。監(jiān)控功能作為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能，通過發(fā)揮自動(dòng)化控制系統(tǒng)的作用實(shí)現(xiàn)對(duì)水利工程的遠(yuǎn)程操作，不僅可以遠(yuǎn)程啟動(dòng)水利工程，還可以遠(yuǎn)程關(guān)閉水利工程，這促進(jìn)了水利工程有效性的最大發(fā)揮。在傳統(tǒng)的工作模式中，水利工程的應(yīng)用主要靠人工操作，這種操作方式不僅在時(shí)間上比較滯后，而且存在著一定的危險(xiǎn)因素。而在啟用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控功能之后，可以在控制流域內(nèi)水利工程的過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。它不僅可以科學(xué)監(jiān)督流域水量調(diào)度，還可以為水利工程系統(tǒng)穩(wěn)定持續(xù)有效運(yùn)行提供有效的保障，促進(jìn)水利工程運(yùn)行管理工作效率不斷提升。

隨著遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的不斷發(fā)展，其在水利工程中應(yīng)用的范圍也越來越廣，二者之間的融合度也越來越高。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)除了具有監(jiān)測(cè)和監(jiān)控功能之外，還可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)監(jiān)測(cè)設(shè)備的檢測(cè)與維護(hù)功能。通過全面細(xì)致的檢測(cè)工作可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的安全和故障隱患，進(jìn)而采取相應(yīng)的措施消除隱患，確保系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)通過分析檢測(cè)過程中獲取的數(shù)據(jù)，并將其與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)相關(guān)設(shè)備系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)相關(guān)程序?qū)z測(cè)的異常數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析和處理。當(dāng)設(shè)備存在異常情況或故障時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)以預(yù)警的形式來提醒工作人員，進(jìn)而采取相關(guān)措施及時(shí)處理出現(xiàn)的故障，保證設(shè)備和系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定安全運(yùn)行。

3 水利工程遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的主要組成部分

水利工程遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中主要依靠一些先進(jìn)設(shè)備，目前采用的設(shè)備主要分為以下三個(gè)部分：一是數(shù)據(jù)通信設(shè)備，二是視頻采集設(shè)備，三是控制中心設(shè)備。以上設(shè)備在系統(tǒng)運(yùn)行過程中發(fā)揮著不同功能，都為水利工程運(yùn)行管理工作的有效開展提供了科學(xué)有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1）視頻采集設(shè)備作為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，它主要是采集被監(jiān)控區(qū)域的圖像光信號(hào)，然后再通過先進(jìn)的技術(shù)將獲取的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為工作人員容易識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，最后作為一手資料為水利工程運(yùn)行管理工作的開展提供直觀的素材。

2）數(shù)據(jù)通信設(shè)備作為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中必不可少的設(shè)備，它可以借助現(xiàn)代通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字水利的發(fā)展。監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行需要以數(shù)據(jù)通信設(shè)備為載體開展網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控體系的構(gòu)建，保障后續(xù)數(shù)據(jù)順利有效傳輸。尤其是針對(duì)一些距離比較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，它采用網(wǎng)絡(luò)接入的方式能夠及時(shí)有效地將數(shù)據(jù)傳送給相關(guān)人員進(jìn)行處理。

3）控制中心設(shè)備在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中主要起到自動(dòng)控制的作用。水利運(yùn)行管理工作中，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的有效應(yīng)用必須以相關(guān)設(shè)備為支撐，而控制中心設(shè)備在其中就扮演著至關(guān)重要的角色。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在收集完數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行傳輸處理之后，還要發(fā)揮控制中心設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，將其結(jié)果以畫面的形式展示出來[1]。工作人員要以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)在終端設(shè)備上開展決策工作，對(duì)制定的決策及時(shí)發(fā)布，為水利工程的良好發(fā)展提供有效的保障。不過在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過程中，為了能夠全面有效地控制多路輸出及多畫面影像顯示，控制中心設(shè)備要發(fā)揮不同功能設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確收集，并保證工作人員能夠及時(shí)有效地使用數(shù)據(jù)，最大限度地發(fā)揮數(shù)據(jù)的價(jià)值和作用。

4 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在水利工程運(yùn)行管理中的應(yīng)用

4.1 在水文信息方面的應(yīng)用

水利工程運(yùn)行管理工作在開展過程中可以充分發(fā)揮遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的價(jià)值和優(yōu)勢(shì)，遠(yuǎn)程監(jiān)控相關(guān)的水文信息。水利工程中的水文信息主要包括具體時(shí)間段特定水域的水位、水質(zhì)、水流量等相關(guān)主要信息。為了進(jìn)一步提高水利工程運(yùn)行管理工作的效果，可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控水文信息獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，為后續(xù)水利工程運(yùn)行管理工作的開展及相關(guān)政策的制定提供有效的數(shù)據(jù)支撐。水文信息會(huì)隨著各種因素的變化而不斷變化，如果僅僅依靠人工管理動(dòng)態(tài)化的水文信息，一方面難度比較大，另一方面會(huì)存在一定的不足和漏洞，無(wú)法保障工作質(zhì)量和效率。目前，工作人員可以利用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)水利工程建設(shè)全過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)有效地處理相關(guān)的水文信息，從而提高管理工作的有效性和準(zhǔn)確性。

水利工程中設(shè)置的水文站一般用于分析和采集水文信息，但是水利工程包含的范圍較廣，其信息量較大，收集起來較困難。因此，管理人員可以通過現(xiàn)代化信息技術(shù)及時(shí)有效地整理和收集相關(guān)的水文數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)觀測(cè)水利中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，達(dá)到有效管理區(qū)域水資源的目的[2]。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中還能通過收集數(shù)據(jù)圖像和視頻及時(shí)地掌握一手水文信息資料，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，并能自動(dòng)觀測(cè)和預(yù)報(bào)出現(xiàn)的水文變化，有效減少了水文信息收集和整理的工作量，提高了數(shù)據(jù)信息處理的效率和質(zhì)量，為水文工程運(yùn)行管理工作的順利開展奠定基礎(chǔ)。

4.2 在防洪工作方面的應(yīng)用

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及自然環(huán)境的不斷變化，近年來，我國(guó)的水患災(zāi)害頻發(fā)，水利工程運(yùn)行管理工作也凸顯出越來越重要的價(jià)值和作用，直接關(guān)乎國(guó)計(jì)民生。因此，在水利工程運(yùn)行管理工作開展過程中，一定要針對(duì)水患災(zāi)害做好相關(guān)的防洪防汛工作，為人民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供有效保障。在以往防洪防汛工作開展過程中，采用的傳統(tǒng)工作模式由于信息化程度比較低，導(dǎo)致遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)價(jià)值得不到有效發(fā)揮，在水勢(shì)猛漲的情況下并不能準(zhǔn)確地開展相關(guān)的監(jiān)測(cè)工作，即使投入大量的人力、物力和財(cái)力也無(wú)法針對(duì)水患災(zāi)害進(jìn)行全面預(yù)防，不能為居民的生命財(cái)產(chǎn)安全提供全面性的保障。

隨著先進(jìn)信息技術(shù)在水利工程運(yùn)行管理中的有效應(yīng)用以及遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，工作人員可以將相關(guān)監(jiān)控設(shè)備安裝在水利工程的重要水文觀測(cè)點(diǎn)或其他一些關(guān)鍵位置，實(shí)時(shí)掌握區(qū)域內(nèi)的水量變化情況。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在應(yīng)用的過程中可以針對(duì)產(chǎn)生的異常數(shù)據(jù)，通過預(yù)警的方式告知管理人員，以便于管理人員采取針對(duì)性的措施開展防洪防汛工作。遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)還可以以圖像的形式反饋當(dāng)下發(fā)生的險(xiǎn)情，相關(guān)人員可以根據(jù)傳輸?shù)膱D像信息對(duì)即將發(fā)生的險(xiǎn)情進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，進(jìn)而使相關(guān)人員準(zhǔn)確把握防洪防汛工作中的重點(diǎn)和方向，促進(jìn)防洪防汛工作順利有效開展，最大限度地降低水患災(zāi)害發(fā)生的概率和災(zāi)害的影響。

4.3 在施工管理方面的應(yīng)用

在水利工程施工管理中有效應(yīng)用遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控和掌握水利工程的建設(shè)施工情況，及時(shí)了解當(dāng)前施工效果，進(jìn)而為后續(xù)施工方案的制定給予正確的指導(dǎo)，為施工進(jìn)度和質(zhì)量提供了有效的保障，全面推進(jìn)水利工程建設(shè)施工順利有效開展。一般在水利工程施工過程中會(huì)存在一些關(guān)鍵的施工區(qū)域，這些關(guān)鍵施工區(qū)域往往涉及比較復(fù)雜的施工技術(shù)，涉及的知識(shí)也比較廣泛。為了保障施工效果，工作人員可以針對(duì)重點(diǎn)施工區(qū)域發(fā)揮遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的作用對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，全面掌握施工現(xiàn)場(chǎng)情況以及施工中采用的相關(guān)技術(shù)的落實(shí)情況，進(jìn)而為水利工程現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度、質(zhì)量提供全面性的保障。

如BIM遠(yuǎn)程監(jiān)控信息化在水利工程施工管理過程中可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目概況、考勤簽到、通知公告、周報(bào)管理、會(huì)議管理、任務(wù)管理、進(jìn)度計(jì)劃、質(zhì)量安全、形象進(jìn)度、構(gòu)件管理、智慧工地（視頻監(jiān)控）、安全巡檢、審批等工作內(nèi)容一體化。利用BIM，從技術(shù)上說，通過建模，項(xiàng)目中后期的施工問題、運(yùn)維問題可以在項(xiàng)目初期被發(fā)現(xiàn)并改正，降低施工難度，實(shí)現(xiàn)工程全程可控；從管理上說，可以利用BIM模型實(shí)現(xiàn)各參與方的協(xié)同管理，降低溝通難度，實(shí)現(xiàn)人員可控；從信息上說，因工程全階段管理所產(chǎn)生的信息量相當(dāng)龐大，所有的工程信息都加載在BIM模型上，減少了信息的丟失，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可控；從過程管理上說，對(duì)每一個(gè)施工工序進(jìn)行任務(wù)分工，指令明確、責(zé)任清晰，及時(shí)上傳下達(dá)，隨時(shí)隨地了解施工現(xiàn)場(chǎng)的情況，快速解決現(xiàn)場(chǎng)問題，施工過程臺(tái)賬一目了然，審批快捷，實(shí)現(xiàn)了信息化施工管理。

4.4 在特殊水域和保護(hù)區(qū)方面的應(yīng)用

特殊水域的管理在水利工程運(yùn)行管理中扮演著至關(guān)重要的角色。在現(xiàn)代遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的支持下，針對(duì)河道、水庫(kù)等一些特殊水域，也可以對(duì)其具體狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。掌握水庫(kù)水位變化情況及蓄水具體情況對(duì)于水利工程運(yùn)行管理工作的開展有著非常重要的價(jià)值。水庫(kù)管理人員可以利用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)將各區(qū)域水庫(kù)情況以視頻的形式呈現(xiàn)出來，準(zhǔn)確把握各水庫(kù)數(shù)據(jù)[3]。工作人員還可以利用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到的不同的水流情況，科學(xué)調(diào)度水庫(kù)閥門的流量。通過監(jiān)測(cè)河道的異常水流及水質(zhì)污染情況，對(duì)其產(chǎn)生的原因進(jìn)行溯源，并采取針對(duì)性的措施進(jìn)行解決。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在自動(dòng)化控制特殊工作區(qū)域的過程中，還可以降低工作人員不安全操作的概率，提高整體工作質(zhì)量和效率。

水利工程運(yùn)行管理工作涉及的管理范圍比較廣，如果采用人工的方法開展管理工作，想要實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)可疑物體的實(shí)時(shí)監(jiān)控就具有一定的難度。而遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的有效應(yīng)用則可以對(duì)管理范圍內(nèi)的環(huán)境情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，跟蹤處理監(jiān)控到的異常問題，進(jìn)而準(zhǔn)確掌握水利工程保護(hù)區(qū)的情況。工作人員還可以通過遠(yuǎn)程監(jiān)控對(duì)水利工程保護(hù)區(qū)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，判斷里面存在的危險(xiǎn)因素，有效明確存在的異常物體并預(yù)測(cè)其發(fā)展情況，進(jìn)而采取針對(duì)性的措施，為水利工程的安全運(yùn)行提供有效保障[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)在水利工程運(yùn)行管理工作中的有效應(yīng)用具有非常重要的價(jià)值和意義。它在提升管理工作效率和質(zhì)量的同時(shí)，節(jié)省了大量的人力投入。因此，水利工程在建設(shè)和發(fā)展的過程中要加大對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用和研究力度，充分發(fā)揮先進(jìn)信息技術(shù)及設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，全面保障水利工程運(yùn)行管理工作的順利有效開展，為我國(guó)水利工程事業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。