水利工程计算机监控系统设计与施工

水利工程的建设在防洪、排涝、引调水、水景观、城市供水、抗旱减灾等国民经济建设的各个方面发挥着越来越重要的作用，随着我国经济、科技的快速发展，我们对于这些泵站、水厂、水库、水利枢纽的安全及高效运行等方面也提出了更高的要求，随着计算机技术、通讯技术、仪表监测技术的不断提高，计算机监控系统越来越多的应用在各个水利工程的建设中，完成对各种水利数据的远程监测及电气设备的远程控制，实现工程运行的统一调度管理。提高运行安全性和可靠性的同时降低人员劳动强度及运行成本。计算机监控系统在水利工程的配套建设中已经进入了一个全新的时代。水利工程的建设是施工单位根据设计单位提供的设计方案及施工图纸完成工程建设，计算机监控系统也不例外，施工单位在得到设计方案及图纸之后会认真熟悉相关设计内容，并在现场查勘的过程中根据现场实际情况与设计方案做比较，这样就有可能出现设计与现场情况不符，或者某些设计功能在实际施工过程中无法实现的情况，因此如何能够更好的根据设计成果完成项目建设，达到设计预期建设目标，将是建设方、承建方、设计单位共同关心的问题。
计算机监控系统的特点
计算机监控系统在设计时主要是根据水利工程的运行方式及工艺确定相关电气设备的远程监控方式及重要生产位置的各种数据监测，最终形成一套系统性的方案，该方案的实施将以往人工巡查，现地操作的方式升级为远程在线监测。由于计算机监控系统是根据工程现状配套建设的，因此涉及内容不尽相同，一般包括视频监控、仪表监测、设备控制、应用系统等方面，不同的系统根据需求合理配套，但是计算机监控系统建设过程中均具有以下共同特点：
（1）实时性：计算机监控系统是一种实时计算机系统，可以根据采集到的数据，立即采取相应的动作。例如，检测到管道压力上限超限时立即报警并连锁相关电气设备动作，避免压力过大造成设备损伤。实时性是衡量计算机监控系统性能的一个重要指标。
（2）可靠性：计算机监控系统的可靠性是指系统无故障运行的能力。在监控过程中即使系统由于其他原因出现故障错误，计算机系统仍能做出实时响应并记录完整的数据。可靠性常用“平均无故障运行时间”，即平均的故障间隔时间来定量地衡量。在方案设计时应充分考虑系统运行的可靠性。
（3）可维护性：可维护性是指进行维护工作时的方便快捷程度。计算机监控系统的故障会影响正常的操作，有时会大面积地影响监控过程的进行，甚至使整个过程瘫痪。因此，方便地维护监控系统的正常运行，在最短时间内排除它的故障，成为计算机监控系统的一个重要特点。可维护性也与硬件、软件等诸多因素有关，要求监控软件具有在线实时诊断程序，可以在不影响系统运行的情况下及时发现故障。对监控系统的维护，可以采取现场或通过Internet进行远程维护等多种方式。
（4）数据自动采集处理：自动地对重要生产区域相关监测数据进行采集、监视，能将测量的数据进行分类处理、数学运算、误差修正及工程单位换算等。
（5）应用系统：在计算机监控系统中，应用系统属于软件开发，在系统设计时应保证界面简洁、友好，便于操作，并可以根据要求显示数据和打印相关报表，大多数监控系统建立了相应的数据库，兼有办公管理或工程管理的功能，可以根据要求统计、分析和打印各种报表。
（6）通信功能：系统各设备、仪表之间数据链路搭建时应充分考虑相同类型、不同类型总线、协议之间信息的相互传输方式，保证系统设备之间互联互通的简洁、稳定。
（7）自动报警：监控系统本身应该具有故障诊断、报警的功能，对监测对象的设备或工艺运行参数进行监视，如超过了设计规定值，能进行自动报警。报警有多种方式，如声音报警、电子邮件报警、短信报警等，并登记相关事件。
3设计与施工的关系
3.1两者的关系
在工程建设中，方案及图纸设计是为了实现建设目标而制作的规划性文件，而施工是将设计的方案进行实施建设的过程，让图纸上的构想变成实际的工程主体，设计及施工的好坏直接影响项目的整体质量、功能、安全运行等等，设计与施工不可分割，施工是将设计变成现实，造福人民，如果没有施工，再好的设计成果也不能建设，但是设计却是整个工程的灵魂，施工则是工程建设的血肉。设计的目的是为了指导施工，施工的目的是为了实现设计。
3.2两者的区别
3.2.1设计单位
（1）很多工程由于工期紧或节约成本等原因，在计算机监控系统设计中，设计人员很少进行实地勘察，而是根据房建、水工、电气等其它专业人员提供的设计图纸进行设计及修改，由于很少进入施工现场，对现场的实际情况了解甚少，导致设计成果在交给施工单位后与现场实际情况不符，这样就要进行设计变更，造成施工困难，工期拖延等一系列问题；
（2）设计人员一般都同时完成着多个项目的设计，工程设计之间相互交织，工作量大，哪个紧就先做哪个，导致设计方案成果出案滞后，影响施工进度；
（3）有些刚参加工作的设计人员由于经验不足，在方案设计过程中过多的借鉴以前的设计案例，对不同的设计要求理解不足，只是简单的套搬其它设计章节，导致设计成果前后矛盾，施工单位在拿到施工图纸后不知如何施工。
3.2.2施工单位
（1）施工单位为减小施工难度，不断要求设计变更，设计单位不可能任由施工单位随意修改设计方案，导致项目实施工程中的相互扯皮现象；
（2）施工单位在工程管理及施工技术人员配置方面参差不齐，如果施工队伍整体素质较差，在项目实施过程中只是照图施工，发现不了图纸中的错误，按照错误的图纸进行施工，最后不得不返工或进行设计变更，因而造成工期的滞后及成本的增加。
3.3两者的矛盾
计算机监控系统属于后期配套工程，一般是工程主体建成之后才实施，但是在线缆预埋及穿线管预埋方面应考虑到前面，保证后期计算机监控系统实施的时候减少路面开挖等工程量，施工单位严格按照设计要求实施，遇到实现困难或技术难度的应及时与设计单位沟通解决，而不能自己简单处理，造成最终建设成果与设计方案差距过大，无法实现设计方案预期要求，造成大量返工，造成工期拖延及成本增加。
3.4解决的方法
（1）作为业主，应正确认识项目的重要性和对工程本身的深刻了解，不要盲目的缩短工期，不能随意的减少投资而进行变更；
（2）设计人员应多去施工现场了解施工情况，根据掌握的准确资料、结合现场实际情况做更加符合实际的设计方案，减少施工过程中设计变更的工作，争取一次到位；
（3）设计过程中多听取现场施工单位在施工过程中的意见和建议，积累经验，优化后期的设计方案；
（4）设计过程中各专业应相互沟通，房建、水工的图纸变化后应及时通知电气、测控系统设计人员同步修改相应的配套设施，避免设计图纸中矛盾的地方或重复的工程量，为客户提供整体优质、完善的设计成果；
（5）施工单位应加强自身队伍建设，提高施工人员技术实力，增强责任心，认真学习相关的规范，按照规范标准实施，在施工过程中与设计单位保持沟通，对于不理解或者设计可能错误的环节不要盲目施工，咨询设计单位确定后再实施。
4结语
随着水利工程建设的快速发展，水利工程计算机监控系统将逐步取代以往主要依靠人工监测、巡查的运行方式，提高水利工程运行的信息化、自动化水平，因此在计算机监控系统的建设过程中，设计单位与施工单位应积极的沟通、设计人员多学习现场的实际施工经验，施工人员认真学习国家相关标准规范，在项目实施过程中相互学习，相互支持，为项目的顺利建设运行，造福人民做出积极的贡献。
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