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【關鍵詞】水電智能管理系統 河海大學學生水電管理 河海大學學生工作
一、河海大學水電智能管理系統主要特點和功能:
由于河海大學的水資源采用集中供應,采用預先集中管理,此處不多說。在對電的管理方面,此系統可用于幾個方面:1、限額、限流管理。2、自動計費功能。3、實時刷新、查詢數據。4、報表輸出各節點電量。5、按時段自動轉化電閘開關。6、權限登錄。
二、河海大學常州校區學生工作中水電智能管理系統的應用
河海大學常州校區有13棟學生宿舍樓,1471間宿舍,新學期前管理人員會以"sa"的身份登入,按照要求給各個宿舍分配額定電量。當在此電量及規定電流內宿舍用電器可正常使用,如果電量余額小于0.5度,電表會自動報警,提示及時充電;如果學生使用了大功率用電器,電流超過限制則會自動斷電。另外,水電智能系統還可自動計算費用,比如,預設學生用電單價是0.52元,輸入電量100度,得出總電費52元,還有系統自身有實時更新的功能,每個電表的電量隨時可以顯示出來,可以查詢,以.excel形式輸出。運用此查詢功能就可以查詢出即將斷電宿舍,可以及時通知到各個宿舍,提醒學生及時充電。此外,學校節假日的用電時段有所變化,智能系統可根據設定作出反應,在特定時間自行變化電閘的開合。再有,智能系統是需要身份識別的,只有特定的管理員,擁有了此權限才可進入系統進行操作。這就要求操作人員的技術性,操作的準確性。
運用水電控制給學校管理帶來的優勢:這是一種較為先進的,系統的,方便直觀的系統。這種集中輸入的模式要求管理人員統一時間錄入,大大減低了錯誤發生率。而且電費計算中減少人工計算量,提高了效率,降低了錯誤。由于系統具備強大的數據庫,可以靈活的進行查詢;可以表格形式輸出,讓各樓管理員和學生更加具體直觀的看到數據,從而及時充電提醒以免宿舍因斷電引起混亂。自動開關電閘改變了原來由人工拉閘控制模式,維持了學生正常生活。身份的識別保證了操作流程的專業性、準確性。
三、河海大學學生工作
學生工作中是高校工作中不可或缺的一部分,其中學生宿舍的管理尤為重要!河海大學的水電管理在學生管理中至關重要,這個系統解決了一些實際中的不足。例如,統一分配,減少了錯誤;可實時到賬,防止充電不到,提高時效性;提供查詢,小到每個宿舍,大至整個宿舍樓都可以查詢;查詢結果可以.excel形式輸出,而且實現異地存儲,輸出,這樣一來省去了很多人工勞動,大大提高了工作效率;結果為提醒及時充電提供了科學性依據。由于充入電量的及時到賬又預防了混亂,這個系統有如此優良的利用價值。此外,它所具備的acess數據庫和身份識別等功能,體現了科學技術在學生管理中的應用。
在水利水電工程建設的過程中,與地理環境因素自然密不可分,為了能夠更有效的進行水利水電工程科學、高效的施工,對周圍地理環境進行分析和考量則顯得尤為重要,而信息自動化技術能夠滿足水利水電工程施工的需求,因此,加大對信息自動化技術數據庫的建設,發揮其功能性作用,增強其技術研發的力度,將二者能夠完美的融合,對于水利水電工程建設的順利實施具有極為重大的作用。
1.水利工程信息自動化的發展前景
1.1自動化技術功能性優勢
信息技術以及通信網絡的發展和壯大驅使著水利水電工程朝向自動化發展,其自動化技術功能作用不斷的被水資源調配系統所采用,不僅能夠提升工程建設的施工效率,而且也能夠縮減人工施工操作過程中的難度,從而保證水利水電工程建設能夠順利的實施,達到預期的建設效果,增強其自動化作業,提高整體的建設效率。網絡信息平臺的技術,能夠給水利水電工程的管理中心及時并且準確的提供有價值的數據信息,能夠給水量數據的自動化控制發揮一定的作用,從而增強水資源的分配,使水利水電工程逐漸實現自動化管理的模式,從而擴大水利工程信息自動化的應用前景。
1.2智能性能夠滿足水資源調度需求
智能更新與智能調配等等技術已經逐漸被各行各業所吸引和接納,水利資源監控系統引用計算機網絡系統的調度模式,其功能發揮主要是通過向數據中心傳輸水資源的數據信息,從而能夠宏觀的反映出輸水作業的整體狀況,并且向管理部門潛在水利風險信息,讓技術工作者能夠根據數據信息及時的調整輸水控制策略,此技術能夠實現在水資源信息中的智能調配功能,降低在使用過程中的水資源浪費問題。信息化網絡的應用使其水利水電具有儲存水利項目有關信息數據的大容量功能,對于整個水資源調度的綜合管理以及設備操作的運行具有極大的便捷性特征,十分適用于水利工程建設中對于水資源調度的需求。
1.3順應時展的需求
社會正朝向信息化以及一體化方向發展,水利水電工程建設引用先進的科學信息技術,從而來建立更加完善的數據信息系統,為水利建設提供更為有效的綜合信息分享以及支撐服務具有十分重大的作用。水利水電工程建設是為了能夠滿足社會以及人們生產生活的需求,隨著人們的社會活動不斷朝向高效率的發展,對于水利水電供應以及支配要求也不斷的加大,因此,水利水電工程進行信息化技術的應用顯得十分的重要,能夠順利的實現水利水電工程自動化的管理分配方式,從而提升整個水利水電的服務水平,順應時展的需求。
2.水利水電工程信息自動化應用存在的問題
2.1技術應用程度低,資金支持薄弱
基于水利水電行業的發展需求,針對其技術應用進行變革是必然趨勢,而從一定程度上來說信息自動化技術的應用程度也就決定了水利水電工程在建設過程中信息化發展以及推廣的速度。而在水利水電工程真正應用信息自動化技術的過程中,對于技術的引用依舊處于一種表面現象,由于資金以及各方面的制約因素會導致沿用以前的技術支持成分依舊比較濃厚,技術的應用沒有真正意義上的變革,先進技術沒有應用到實際生產。
信息技術應用程度較低的現象,可以反映出水利水電工程對信息自動化管理投入資金比例與工程信息自動化發展速度和水平成一種反比的關系,資金越多信息自動化水平越高,而資金投資低其自動化水平自然也會降低。在水利水電工程時間的建設過程中,一般都會忽視信息自動化技術層面的資金投入問題,更大程度上是由于在建設初期對于資金的使用沒有形成一個良好的規劃,大部門資金投入到其他建設環節,導致沒有購買到技術較高的自動化管理軟件和設備,從而制約了信息化技術的發展效率。
2.2專業技術人才缺乏,技術支持力度小
在水利水電工程信息自動化技術應用中,只擁有信息自動化技術以及軟件和設備,而缺乏專業的技術操作人員也是一種較為病態的現象,二者必須達到某種程度的統一才能夠更有利于整體的發展。擁有較強能力的信息操控者以及管理者才能對水利水電工程的變動情況進行一個較為綜合的分析和整理,對于在建設過程中存在的問題能夠及時進行解決,使其從根本上杜絕能夠避免的各種隱患問題,從而增強治理水利水電的技能水平。水利水電工程作為理論教學而言,比較偏向于一種冷門學科專業,對于此方面學習的學生極少,缺乏一定的理論研究知識,必然也會導致專業人才缺乏的現象。
3.增強信息自動化技術在水利水電工程應用的對策
3.1注重技術的創新開發,合理資金配置
針對任何一個工程項目而言,成本控制都是其重要的組成部分,水利水電工程建設自然也不會例外。從水利資金配置的性質可以看出水利水電資金屬性的確立絕大程度是依賴于資金本身就有的特性,而水利水電資金配置屬性又是依靠水利物品的特殊性以及資金投資種類的多元化所決定的。
工程項目建設資金的投入并進行合理的配置其主要的目標就是盡可能的降低在建設施工過程中的生產成本,最大限度的獲取經濟效益。為了實現這一目標就需要水利水電工程技術管理者能夠在工程建設初期就科學、合理的計劃和分配每一個建設環節所需的資金,并且注重技術的創新開發,引進信息自動化技術來增強技術水平,合理的配置在后期技術實踐中所需要的資金,從而實現水利水電管理的自動化。
3.2培養技能人才,發展人才戰略
水利水電企業要想得到長久有效的發展,增強其核心競爭力水平,其根本上就要注重人才戰略的重要性。加強對水利水電工程進行創新型和專業型人才的培養與引進機制,吸納市場上優秀的技術人才,對現有的職工根據崗位需求進行定期或者不定期的技能知識培訓,從整體上來提升水利水電企業的技能水平。
水利水電企業需結合自身對人才的需求,不斷的引進技能型人才,以創新和專業技術團隊來發揮自動化技術的功能作用,要從本質上建立自己獨有的激勵機制,將科技創新中人才的技能作用發揮到最大。注重自身職員的綜合素質培養,制定相應的人事管理制度,從而提高對技能型人才的培養速度和效率,為信息自動化技術在水利水電工程建設中的應用提供更優質的發展環境。
結束語
綜上所述,科技不斷的發展進步,信息自動化的水平隨之也得到提高,水利水電企業對信息自動化技術的應用成為發展的必然趨勢,使水利水電逐漸實現科學的信息化管理,從而推動水利水電行業更快更好的發展。
(作者單位:湖北省漢江河道管理局仙桃漢江管理分局)
作者簡介
王清華,1976,2,女,漢,湖北省仙桃市,大專,助理工程師,水利工程施工與管理
1.1信息自動化在水利水電工程建設中應用的現狀分析。將信息自動化應用到水利水電工程建設中,實際上就是將各種技術普遍的應用到水利水電工程的建設和管理上,這些技術主要包括:計算機技術、路由器技術、防火墻和VPN安全網關技術、PC服務器技術、終端用戶管理技術、核心交換機、接入交換機技術、SNA光纖交換機技術、磁盤存儲陣列技術以及會議系統等高科技技術,這些技術的目的就是想達到在工程建設的過程中,實現自動化控制和信息化管理,從而提高管理的科學性和有效性。在水利水電工程建設中,信息自動化技術可以分為水利工程的信息自動化和水電工程的信息自動化,兩者合成,組成了水利樞紐的綜合性管理系統,這可以充分實現水利水電工程的信息化管理。
1.2信息自動化在水利水電工程建設中應用的特點分析。目前我們國家的水利水電工程建設中,采用的信息自動化技術主要都是二層或三層的結構,第一層是信息的采集層;第二層是信息的處理層,最后一層是信息的應用層。這些技術在水利水電工程建設中具有智能性、實時性和共享性的特點。信息自動化技術在水利水電工程中運用的很好可以保證工程的高質量完成。
2信息自動化兩大技術在水利水電工程建設中的應用
信息自動化技術包括兩大類,是GIS技術和GPS技術,其中GIS技術可以利用模擬的立體動畫,在計算機內虛構出整個施工工程的框架,從各個角度進行研究;GPS技術是遙感技術,兩種技術都對水利水電工程建設起到了重要的作用,具體如表1所示。
3信息自動化在水利水電工程建設中所出現的問題和解決策略
3.1目前信息自動化在水利水電工程建設中所出現的問題。首先,水利水電工程中運用的信息自動化技術的含金量很低,正如軟件公司的負責人所說:應用方投入軟件的費用多少,直接決定了可以享受什么樣的服務。也就是說,水利水電工程對信息自動化技術的投入將直接影響水利水電工程信息自動化發展的程度。但是在實際的操作過程中,水利水電工程的負責人往往會忽略了在信息自動化技術方面的投入,或者是在建設之初就沒有規劃好,將大量的資金投入到了其它方面,導致沒有辦法購買性能更好、技術更優良的信息自動化技術設備。還有就是專業的技術人才緊缺。好的信息自動化技術和高配置的軟件必須要通過高技術的人才來實現,好的信息操控者和信息處理者可以很好的掌握水利水電工程建設中出現的問題,及早發現、及早處理、及早解決,將損失降到最小。但是,水利水電工程專業不是當今熱門的專業,很少有人愿意報考這個專業,學的人少導致從事這方面工作的人更是少之又少,精通的人才更是鳳毛麟角。
3.2提出的解決策略。成本控制是水利水電工程建設的一個重要方面,在實際情況中,水利資金合理配置的目標就是將最少的水利資產投入得到最大的效益,這就需要管理者在工程的初期就進行資金的合理分配,將信息自動化技術所需要的資金提前分配出來,不要等到后期面臨資金短缺的尷尬局面,或者是被迫選擇一些質量較差,或者是技術性能不高的信息自動化管理系統。水利水電工程建設的企業應該創新思路,加強創新,注重專業型人才的培養和引進。運用獎勵機制,充分發揮人才在實際操作中的骨干作用,要盡可能的做到人盡其用、才盡其用。同時還要加強自身隊伍的培訓,加快人才培養的節奏。
4結束語
關鍵詞:BIM設計;水利水電工程;電氣專業;應用
建設工程項目信息模型技術簡稱為BIM,它是建設工程項目發展與信息技術資源融合的產物。BIM體現了技術特征,也具有設計功能。例如,BIM設計可視性強,可以把只有借助想象才能進行構建的立體空間,通過信息技術與軟件功能進行實際模擬,使其轉換成“虛擬場景中的實體”。同時,BIM設計協調性相對較高,水利水電工程項目在新時期的專業化發展需求日益增長,需要處理的問題與牽涉到的要素逐漸增多,此時,應用BIM設計可以較好的滿足其需求。
1BIM設計概述
1.1概念
BIM是英文全稱“BuildingInformationModeling”的首字母縮寫形式,翻譯為中文為“建筑信息模型”,通常將其稱BIM技術。從本質上講,它是一種以計算機為載體的應用軟件,其功能集中體現在“三維建模”方面。通過對BIM技術的應用,能夠在“虛擬網絡”中,構建與“現場場景”對應的“數據模型”。當前,BIM技術在裝配式建筑設計中的運用經驗表明,“模型世界”與“現實世界”能夠實現全面對應。從實現途徑方面看,BIM設計應用,主要是以工業基礎類的IFC為標準,如利用水利水電工程項目產品相關的生產要素生成的數據信息,對其實施標準化的設計與處理,以及表達,從而完成BIM技術在電氣專業設計中的系統性運用等。
1.2應用現狀
從應用現狀方面看,BIM技術在水利水電工程設計中已涉及各個方面。因此,其應用范圍相對廣泛。然而,在當前的應用中,重點仍然集中于多元化應用、專門化應用。尤其是BIM技術應用中存在“二次應用”的現象,浪費了諸多資源。主要表現為①在原有設計基礎上,運用BIM技術進行優化處理。②對二維平面設計實施三維空間設計轉換。③軟件應用差異導致的BIM技術應用受限,以及在同一項目的建設單位、設計單位、監理單位、施工單位之間的信息化標準與格式不統一等。這些均阻礙了其技術的系統性應用。不利于通過BIM技術在水利水電工程設計中的全面、有效運用,因此,間接導致了對其應用后的效用不高等問題。因此,需要增強對其多元化應用的分析,逐漸強化其三維空間設計、集成設計、諸環節設計,化解相關的阻礙因素,為其提供資源支持等。
1.3比較優勢
首先,BIM技術作為一種建筑信息模型,旨在通過對工程項目產品生產建設相關的各項信息數據的采集與處理,從而構建三維可視化的產品設計模型,并使其實現有效運用。因此,從系統性應用方面看,BIM技術的三維空間設計,首先突破了原有的二維平面設計,在根本上轉變了設計思維。同時,通過對其三維空間設計功能的使用,可以使信息數據化或數字化的建筑設計一步到位,克服3D類型的設計軟件弊端,實現產品信息的全面三維幾何化操作。比如,當前的水利水電工程電氣三維空間設計中,就將各類電氣設備、電氣設備相關的各類材料、材料下設的各類性質進行了由上到下的統一設計,能夠達到對電氣的價格信息、位置信息、性能信息、材料信息、進度信息、重量信息、接地信息、埋管信息、照明信息、電纜敷設信息等全面集成應用。其次,在三維空間設計基礎上,BIM技術的運用集成化程度較高,其工作模式轉變到了協同合作方向,運用BIM技術配套的使用軟件,可以對協同信息進行全面計算與分析,可以保障水利水電工程電氣設計中的材料與設備環節、施工建設環節、投入運營后的維護管理環節,全面納入到電氣信息模型之中,從而完成各個環節之間的協同設計,確保設計環節的系統性、全面性、有效性。當前的應用也證實,應用BIM技術的工作模式,既可以減少“錯漏缺”問題,也能夠在線實時的開展“聯動式修改”,進而降低設計中的時間成本、修改成本等。另外,在現代水利水電工程產業鏈條上,電氣的研發設計貫穿著整個鏈條。同時,設計環節的IP生產,往往能夠擴增原來的水利水電工程項目可營利空間。因此,在水利水電工程電氣設計中,十分重視對研發設計環節的投入。需要注意的是,由于諸環節的設計與研發設計環節存在系統性設計與配套性設計的一體化關系。因此,當前的環節設計主要由方案設計、初步設計、施工圖設計三大環節構成,節省了針對產業鏈條諸環節的設計,增加了分步驟的設計環節。
2BIM設計在水利水電工程電氣專業中的應用
2.1工程概況
以某供水工程項目設計為例,具體要求建設一座新電站,其中,包括1座升壓站,并且需要配置35kV戶外設備。在初步設計階段,已經完成了項目參數的錄入工作,建立了針對該項目的信息模型。然而,由于建設單位對交付標準有較高的要求。所以,施工單位為了滿足其實際要求,對升壓站電氣設備諸項內容做了進一步優化處理,應用BIM技術實施了具體的電氣設計。
2.2設計準備
(1)制作電氣設備族。在BIM設計中,以電氣設備族作為基本構成單位,完成信息模型基礎創建。具體操作中以Revit系列軟件為準,在其自帶電氣設計族相對不足的情況下。該項目設計人員結合實際對LCU柜與戶外配電設備的實際需求,制作了相關電氣設備族,為了達到模擬仿真目標,設計人員需要通過外形尺寸、性能參數等細致的數據信息,為電氣設備族類賦予清晰性與明確性。(2)由于水利水電工程電氣專業設備族種類多、數量大、屬性參數影響大、參數校驗、工程量統計相對復雜。設計人員花費了較長時間,戶外35kV斷路器、LCU柜均為本項目制作的部分電氣族,如圖1所示。對電氣設備中的戶外35kV斷路器、LCU柜進行了標準化分析,從而制作了與之匹配的內容詳細的設備產品族庫。(3)在協同設計工作方式方面,為了使優化設計適用于項目。設計人員未采用各專業共用信息模型協同模式,而是根據各專業的單獨信息模型構建方式,進行了較為快速的連接、調用,既化解了設計資源配置相對較低的問題,也使各專業實現了有效配合,起到了對設計失誤的有效預防。
2.3設計流程及應用
首先,以Revit設計環境為準,制作BIM電氣設計信息模型。在初步設計階段,制作電氣專業設備族庫。在施工圖設計階段,完成相關電氣設計。設計流程如下:整體規劃——BIM方案模型——BIM深化模型(水利水電工程、電氣專業、MEP多專業協同)——BIM交付模型(自動出圖)——竣工模型——竣工圖的BIM設計流程。對應BIM設計流程,可以制定出BIM技術在裝配式建筑設計中的應用流程。按照對應關系,可以構建由整體規劃(效果總圖)——平面、立面、剖面設計——整體分析專業協同(電氣安裝位置、立面示意、連接位置、系統大樣和節點大樣)——電氣深化設計(如尺寸控制圖,具體到了設備布置、接地、照明、埋管等各項要素)。其次,在接地、埋管設計完成后,可提取任意剖面應用于二維出圖。再完成供配電系統校驗、碰撞檢查、模型布置、出圖。應用Revit設計環境能夠以初步設計階段創建的電氣設備族庫,使其族屬性在自動生成過程中,轉化為具體的設備材料明細表。具體包括:電器設備、設備材料的各類明細。
2.4設計中的注意事項
BIM技術在水利水電工程電氣設計中的應用主要是利用三維模型,對方案設計、初步設計、施工圖設計進行參數優化、協同管理、模型優化。簡單講,就是通過BIM技術細化、優化電氣設計。因此,在其應用之前,需要先做好設計準備工作。具體而言,要根據電氣設備、安裝位置、安裝階段等相關數據,先建立一些初步的、粗略的BIM方案模型,相當于在BIM應用軟件中畫一幅電氣設計草圖。再實施全面設計。在本次設計過程中,電氣設備族庫的標準分析與族庫創建花費時間較多。其原因主要來自Revit系列軟件在水利水電工程電氣專業設計方面的族庫不夠,僅能夠滿足管線敷設方面的一些基本族類信息。另一方面,輔助軟件的兼容性相對較差,在三維圖向二維轉換后,其中的一些族元素并沒有清晰的表達出來。所以,選擇了其它軟件進行輔助處理。
3結束語
總之,現代水利水電工程項目產品的生產建設與我國新時代的系統性改革密切關聯,為了做好水利水電工程項目,一方面,應該結合實際的電氣專業需求,按照電氣工業設計思維,選擇與其設計需求相一致的BIM技術。另一方面,在BIM設計實踐中,應該對其優勢進行全面解析,確保在三維建模空間內,合理的應用BIM技術,使水利水電工程電氣專業的設計過程中,增強針對各類構成要素參數的精準計算。結合以上初步分析,建議按照具體的水利水電工程項目中,電氣專業的實際設計需求,嚴格按照其電氣設備的布置、埋管、線纜敷設、照明、接地等,做好對二維設計方案信息的提取與轉換及優化,提高BIM設計在應用實踐層面的效用生產效率。
參考文獻:
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水資源對國民經濟發展有重大作用,與人們的生活存在密切關聯。水利水電工程的管理存在較多問題,對水利水電事業的發展形成阻礙。為確保我國的水利水電工程向前發展,要對水利水電工程管理的現狀進行分析,采取積極措施處理這些問題。
關鍵詞:
水利水電工程管理信息化
水利水電工程是我國重要的基礎設施建設,與社會發展和人們的生活存在密切聯系,對水利水電工程實施科學管理意義重大。社會面臨新的發展形勢,對水利水電的發展提出新的要求,需要對這些問題進行注意,增強水利水電工程的管理水平。
1水利水電工程管理現狀
1.1工程概況
某水利水電工程建設在某市,建設在某江上,屬于水利樞紐工程。此工程的主要功能就是發電,也能起到防洪、灌溉的作用。擋水建筑物是土石壩,水電站在開發時利用引水式方法。引水的隧洞被安排在右岸邊,在左岸設置溢洪道。此流域周邊多山地,地形條件比較復雜。壩址所在地河床覆蓋的厚度平均達到20m左右,河床的寬度較小。在此水利水電工程發展過程中,由于管理措施不當,造成工程管理水平較低。為提升此工程的管理水平,對此工程實施調查,分析工程管理存在的問題,并結合工程實際選擇解決問題的對策[1]。
1.2管理思想落后
改革開放后的20年中,全國工程建設整體質量的合格率達到100%,優良率大致是30%,返工率僅為5%。社會面臨轉型,很多領域都發生變化,但水利水電工程管理依舊使用以往的方法,沒有根據發展實際作出調整。在工程建設中,全部的建設環節均需要遵照領導的指示,建設工作僵化,組織效率低下,無法以較快的速度開展工作,不能創造較高的經濟效益,工作人員收入較高,資源無法得到徹底利用。這些問題都會對水利水電事業的發展造成阻礙[2]。
1.3沒有意識到管理模式的重要性
很多水利水電工程施工中都存在忽略管理的重要性的情況,將力量集中在工程建設之上,此種工作方式和方法會導致工程項目出現管理水平過低的情況[3]。施工人員的工作熱情受到負面影響、使用的技術不夠合理、操作不當等問題,讓水利水電工程受到負面影響。此種管理方式導致工程的安全管理和風險規避方面都存在缺陷,工程風險與評估均存在問題。
2水利水電工程管理對策
2.1對工程管理機制進行改進
根據某市水庫已經存在的管理體制,依據上級部門的指示,對當地管理的體制實施改進。首先要建立責任明確的管理部門,讓管理人員知曉自身需要處理的問題,穩妥處理水庫管理存在的利益糾葛,并讓水庫的公益職能得到發揮,同時也要創造較佳的經濟效益。讓水利水電工程順利發揮社會效益,也要將管理納入到公共參政支付行列當中,讓經費來源充足,保證資金實現自由流轉。創建經營制度、合理地對水庫的運行機制實施管理,加大內部改革力度,創建一個符合市場經濟要求的職能部門。對管養經費進行審查,判定其中是否存在問題,將管養分開管理,定崗定職,利用合理的方式進行管理,讓水庫在長期內平穩地發展。創建起專業化的、市場化的水利工程維修養護機制,在推動管養分離的同時,維修人員等員工的工資均要按照工作量和定額要求實施調整,以招標的方法選擇較為優質的維護企業。
2.2改變管理意識
此水利水電工程原本的管理思想較為落后,依舊沿用之前的管理方式。要安排專門的工作人員對存在的問題進行分析。注意觀察國外水利水電工程的發展動向,了解國外的做法,收集管理技術的信息,整理成專門的報告,上交到部門領導手中,讓部門領導審核通過后,就交給專家團隊進行審核,結合本工程的實際情況,制定新技術和新方法的引進方案。也要觀察國內其他水利水電工程管理現狀,前往先進的管理單位學習,改變原有的僵化管理模式。
2.3優化水利水電工程的管理目標
水利行政部門要依據管理目標對管理任務進行處理,在確定管理目標后,樹立部門要職將這些措施寫進工程管理部門的發展規劃中。在組織領導時,對水利水電工程實施統籌規劃,執行嚴格的束縛和激勵制度,提升水利水電工程的管理水平。在選擇新技術時,要控制引進成本,爭取花費最少的資金引進最適合企業的技術。對水利工程的資金實施管理,保證費用處在合理水平,為水利工程現代化創造良好條件。
2.4將管控技術應用在管理中
壩基是水利工程的重要設施,一旦出現滲漏就會導致非常嚴重的后果。因此,要采取先進的技術對壩基滲漏的情況進行監控,要先建設較為完備的管理機制,利用合理的技術分析方式對工程中存在超深、超薄位置進行管理。選擇質量較佳的防滲材料,讓土工結構能得到一定程度的控制,特別是對塑性混凝土的管控,要以更加嚴格的方式進行處理,讓問題得到防范。同時,水利工程檢測技術依舊能發揮較大的作用。近些年,自動化技術以及智能化技術持續得到應用,各種大型水利工程均需要使用自動化的水壓力計對工程實施控制。對碾壓混凝土壩而言,與結構改進存在較大的關系,還要對材料配比實施研究,對施工方法進行優化,深入研究溫度控制、施工質量控制方法。處理好面板膠結堆石壩,開展集料級配和摻入料配比的試驗。對膠結堆石壩的石料進行分析,確定其耐久性,還要對壩址可能受到破壞的進行分析,判定上游防滲體系,確定其是否處于良好的工作狀態。一旦出現地震就會造成水利工程出現較為嚴重的破壞。因此,要研究使用抗震技術,建立地震監測體系,展開地震災害調查,利用安全監測技術對工程的安全程度實施監控。依據當地的實施情況,收集歷年受到地震災害的影響,進行抗震方案的編制。找出水利工程中的薄弱地段,使用抗震加固技術對其實施加固處理。
2.5利用精細化管理思想處理管理問題
對系統論的內容實施管理,保證管理措施符合施工要求,保證建設過程符合施工要求,讓施工建設環節得到全方位管理,對施工工藝實施優化處理,盡量防止在細節上出現問題,創建質量較高的整體工程項目。在信息化技術持續應用的情況下,以往的管理方式無法滿足信息化要求,要將計算機技術應用在其中,讓管理實現信息化,這是今后水利工程管理的必然發展方向。利用先進的管理方法,學習國外先進經驗,讓管理水平逐步接近國際標準。因此,要大力發展管理信息化,將先進的網絡技術應用在其中,實現工程管理的信息化。
2.6提升工程管理人員的素質
在建設工程領域,增強專業人才的素養十分重要,在發達國家受到重視,且已經形成較大的產業。當前,在社會范圍內被廣泛應用的就是美國PMI學會的證書。政府部門和大型企業更傾向于招收此類人員。但我國此方面起步時間較短,工程管理專業人員的培養比較落后,很多研究人員建議與國外保持學術領域的交流,強化組織和建設工作,翻譯國外的著作,在高校開展學科建設,促使管理人員的素質得到提升。也要安排專業人員前往國外學習,直觀的了解國外的運作模式,切實提升我國的水利水電工程管理的水平。
3總結
水利水電工程直接關系到國民經濟的發展,要采取科學的措施實施管理。在進行管理時,要對工程管理的重要性有清晰的認知,找到工程管理中存在的問題,采取措施對工程管理體系進行完善,利用精細化管理思想指導工程管理,做好水利工程的防滲、抗震工作。如此就能提升水利水電工程的管理水平。
作者:劉新良 單位:南昌市昌北防洪排澇工程管理處
參考文獻
[1]劉加義.切實有效提升水利水電工程建筑的施工技術管理[J].黑龍江科技信息,2014,25(9):242.
1水利水電工程管理現狀
1.1工程概況
某水利水電工程建設在某市,建設在某江上,屬于水利樞紐工程。此工程的主要功能就是發電,也能起到防洪、灌溉的作用。擋水建筑物是土石壩,水電站在開發時利用引水式方法。引水的隧洞被安排在右岸邊,在左岸設置溢洪道。此流域周邊多山地,地形條件比較復雜。壩址所在地河床覆蓋的厚度平均達到20m左右,河床的寬度較小。在此水利水電工程發展過程中,由于管理措施不當,造成工程管理水平較低。為提升此工程的管理水平,對此工程實施調查,分析工程管理存在的問題,并結合工程實際選擇解決問題的對策[1]。
1.2管理思想落后
改革開放后的20年中,全國工程建設整體質量的合格率達到100%,優良率大致是30%,返工率僅為5%。社會面臨轉型,很多領域都發生變化,但水利水電工程管理依舊使用以往的方法,沒有根據發展實際作出調整。在工程建設中,全部的建設環節均需要遵照領導的指示,建設工作僵化,組織效率低下,無法以較快的速度開展工作,不能創造較高的經濟效益,工作人員收入較高,資源無法得到徹底利用。這些問題都會對水利水電事業的發展造成阻礙[2]。
1.3沒有意識到管理模式的重要性
很多水利水電工程施工中都存在忽略管理的重要性的情況,將力量集中在工程建設之上,此種工作方式和方法會導致工程項目出現管理水平過低的情況[3]。施工人員的工作熱情受到負面影響、使用的技術不夠合理、操作不當等問題,讓水利水電工程受到負面影響。此種管理方式導致工程的安全管理和風險規避方面都存在缺陷,工程風險與評估均存在問題。
2水利水電工程管理對策
2.1對工程管理機制進行改進
根據某市水庫已經存在的管理體制,依據上級部門的指示,對當地管理的體制實施改進。首先要建立責任明確的管理部門,讓管理人員知曉自身需要處理的問題,穩妥處理水庫管理存在的利益糾葛,并讓水庫的公益職能得到發揮,同時也要創造較佳的經濟效益。讓水利水電工程順利發揮社會效益,也要將管理納入到公共參政支付行列當中,讓經費來源充足,保證資金實現自由流轉。創建經營制度、合理地對水庫的運行機制實施管理,加大內部改革力度,創建一個符合市場經濟要求的職能部門。對管養經費進行審查,判定其中是否存在問題,將管養分開管理,定崗定職,利用合理的方式進行管理,讓水庫在長期內平穩地發展。創建起專業化的、市場化的水利工程維修養護機制,在推動管養分離的同時,維修人員等員工的工資均要按照工作量和定額要求實施調整,以招標的方法選擇較為優質的維護企業。
2.2改變管理意識
此水利水電工程原本的管理思想較為落后,依舊沿用之前的管理方式。要安排專門的工作人員對存在的問題進行分析。注意觀察國外水利水電工程的發展動向,了解國外的做法,收集管理技術的信息,整理成專門的報告,上交到部門領導手中,讓部門領導審核通過后,就交給專家團隊進行審核,結合本工程的實際情況,制定新技術和新方法的引進方案。也要觀察國內其他水利水電工程管理現狀,前往先進的管理單位學習,改變原有的僵化管理模式。
2.3優化水利水電工程的管理目標
水利行政部門要依據管理目標對管理任務進行處理,在確定管理目標后,樹立部門要職將這些措施寫進工程管理部門的發展規劃中。在組織領導時,對水利水電工程實施統籌規劃,執行嚴格的束縛和激勵制度,提升水利水電工程的管理水平。在選擇新技術時,要控制引進成本,爭取花費最少的資金引進最適合企業的技術。對水利工程的資金實施管理,保證費用處在合理水平,為水利工程現代化創造良好條件。
2.4將管控技術應用在管理中
壩基是水利工程的重要設施,一旦出現滲漏就會導致非常嚴重的后果。因此,要采取先進的技術對壩基滲漏的情況進行監控,要先建設較為完備的管理機制,利用合理的技術分析方式對工程中存在超深、超薄位置進行管理。選擇質量較佳的防滲材料,讓土工結構能得到一定程度的控制,特別是對塑性混凝土的管控,要以更加嚴格的方式進行處理,讓問題得到防范。同時,水利工程檢測技術依舊能發揮較大的作用。近些年,自動化技術以及智能化技術持續得到應用,各種大型水利工程均需要使用自動化的水壓力計對工程實施控制。對碾壓混凝土壩而言,與結構改進存在較大的關系,還要對材料配比實施研究,對施工方法進行優化,深入研究溫度控制、施工質量控制方法。處理好面板膠結堆石壩,開展集料級配和摻入料配比的試驗。對膠結堆石壩的石料進行分析,確定其耐久性,還要對壩址可能受到破壞的進行分析,判定上游防滲體系,確定其是否處于良好的工作狀態。一旦出現地震就會造成水利工程出現較為嚴重的破壞。因此,要研究使用抗震技術,建立地震監測體系,展開地震災害調查,利用安全監測技術對工程的安全程度實施監控。依據當地的實施情況,收集歷年受到地震災害的影響,進行抗震方案的編制。找出水利工程中的薄弱地段,使用抗震加固技術對其實施加固處理。
2.5利用精細化管理思想處理管理問題
對系統論的內容實施管理,保證管理措施符合施工要求,保證建設過程符合施工要求,讓施工建設環節得到全方位管理,對施工工藝實施優化處理,盡量防止在細節上出現問題,創建質量較高的整體工程項目。在信息化技術持續應用的情況下,以往的管理方式無法滿足信息化要求,要將計算機技術應用在其中,讓管理實現信息化,這是今后水利工程管理的必然發展方向。利用先進的管理方法,學習國外先進經驗,讓管理水平逐步接近國際標準。因此,要大力發展管理信息化,將先進的網絡技術應用在其中,實現工程管理的信息化。
2.6提升工程管理人員的素質
在建設工程領域,增強專業人才的素養十分重要,在發達國家受到重視,且已經形成較大的產業。當前,在社會范圍內被廣泛應用的就是美國PMI學會的證書。政府部門和大型企業更傾向于招收此類人員。但我國此方面起步時間較短,工程管理專業人員的培養比較落后,很多研究人員建議與國外保持學術領域的交流,強化組織和建設工作,翻譯國外的著作,在高校開展學科建設,促使管理人員的素質得到提升。也要安排專業人員前往國外學習,直觀的了解國外的運作模式,切實提升我國的水利水電工程管理的水平。
3總結
水利水電工程直接關系到國民經濟的發展,要采取科學的措施實施管理。在進行管理時,要對工程管理的重要性有清晰的認知,找到工程管理中存在的問題,采取措施對工程管理體系進行完善,利用精細化管理思想指導工程管理,做好水利工程的防滲、抗震作。如此就能提升水利水電工程的管理水平。
作者:劉新良 單位:南昌市昌北防洪排澇工程管理處
參考文獻:
[1]劉加義.切實有效提升水利水電工程建筑的施工技術管理[J].黑龍江科技信息,2014,25(9):242.
國內外大量工程實踐表明,對水利水電工程進行全面的監測和監控,是保證工程安全運行的重要措施之一。同時,將監測和監控的資料及時反饋給設計、施工和運行管理部門,又可為提高水利水電工程的設計及運行管理水平提供可靠的科學依據。
1高新測控技術的基本要素及其功能
現代化的測控技術[2],應該具有采集數據、科學管理數據,及時或實時對水利水電工程的安全狀況作出分析和評價,并對其異常或險情作出輔助決策等功能.因此,高新測控技術的基本要素包括數據采集系統、數據管理系統和分析評價系統及其計算機通訊網絡支撐等(見圖1)。
圖1水利水電工程高新測控技術示意圖
1.1數據采集系統
通過測控單元(MCU)自動采集、筆記本電腦現場采集或人工觀測埋入壩體或安裝的傳感器采集的監測效應量(大壩的變形、滲流、應力應變和溫度等)和影響量(水位、氣溫、降雨和地震等),并輸入計算機的數據庫。其中,自動化數據采集系統可以實現實時采集,半自動化和人工采集為定期采集。因此,自動化采集數據一般是對水利水電工程關鍵部位(或壩段)主要監測量(變形和滲流等)的采集。
1.2數據管理系統
由數據采集系統采集的數據進入計算機數據庫后,由數據管理系統對其進行科學有序的管理。包括將電容、電感、電阻、電壓、頻率等轉換為位移、揚壓力、滲流量、應力應變、裂縫開合度以及溫度等,及它們的誤差識別和處理,并將監測量按有關監測規范進行整編和初分析;編制月報和年報等。
1.3分析評價系統
分析評價系統根據監測到的數據,進行觀測資料的分析和反分析,結構和滲流正、反分析,建立各類監控模型和擬定監控技術指標等;將收集到的工程設計、施工、運行管理、有關法規和規范等方面的專家知識進行編輯,構成分析、評價、輔助決策等方面的知識庫和推理分析知識。
現簡述幾種傳感器的主要工作原理及其應用情況.
(1)差動電阻式傳感器
該傳感器為美國加州大學卡爾遜教授所研制。置于其內腔的兩根彈性鋼絲作為傳感元件,受力后一根受拉、一根受壓.當環境量發生變化時,兩者的電阻值向相反方向變化,根據兩個元件的電阻值比值,測出物理量的數值。
我國南京電力自動化設備廠從20世紀50年代開始,已研制出幾十萬支差動電阻式傳感器,并應用于大量的水利水電工程中,取得了成功經驗。
(2)振弦式傳感器
由前蘇聯的達維金可夫發明。其核心元件是一根鋼弦,鋼弦的一端固定,另一端則固定在測量元件(受壓膜片或測量端塊)上。當受力后,鋼弦長度將產生微小變化,引起固定頻率的變化,從而測出物理量的數值。
加拿大的Rocktest公司,美國的Sinco,Geokon公司等生產的振弦式傳感器性能良好,其中真空式為最佳。近幾十年來,我國較多的工程應用了這種傳感器。
(3)差動電容式傳感器
由我國南京電力自動化研究院研制。其工作原理是,將垂線或引張線穿過由4塊組成矩形的電容極板中,當測線發生位移時,電容極板的電容產生變化,從而測出位移量。
該傳感器經過20多年的完善,其精度和長期穩定性等均有較大提高,已在不少水利水電工程中應用。
(4)差動電感式傳感器
首先由原法國的Telemac公司研制。其工作原理是,當高頻交變電流通過垂線坐標儀時,在周圍產生交變磁場,接收點的磁感應強度與導線距離成反比;當垂線產生位移時,接收點測得的感應電勢發生變化,其變化量的大小反映位移量的大小。
該傳感器在我國龍羊峽等水利水電工程中得到成功應用。我國有關廠家也仿制了這類傳感器。
(5)步進馬達式傳感器
由原法國Telemac和意大利ISMS公司研制.其工作原理是,由步進電機驅動光電探頭,探頭中的光照準器先后對準基準桿和垂線鋼絲,然后返回原點,在此過程中,測量電路記錄探頭前進及返回基準點和垂線鋼絲的脈沖數,經計算得到位移量。
該傳感器的機械部件較多,易出現故障,其長期穩定性也不易保證。我國有關廠家也仿制了這類傳感器,在實際工程應用中的故障率較高。
(6)CCD傳感器
由河海大學結合國家三峽工程重大基金項目研制。該傳感器由若干個特別研制的CCD線陣模塊和發光二極管陣列模塊組成,當垂線穿過并產生位移時,CCD線陣模塊記錄垂線位移與基準點的位置,從而計算出位移量。
該傳感器技術先進,精度和可靠性高,在上標和響洪甸等水利水電工程中得到應用。
(7)其它新穎傳感技術
①光纖傳感技術光導纖維是由不同折射率的石英玻璃包層及石英玻璃細芯組合而成的纖維。它能使感受到的各種物理量而計算出監測量,以及傳送感受的信息通訊。目前,應用于光纖傳感的監測量主要是裂縫,應力應變尚需進一步研究。應用信息通訊較為廣泛,且安全可靠。
②CT技術意稱計算機層析成像。它指的是在不破壞物體結構的前提下,根據物體周邊所獲取的某種物理量(如波速、X線光強)的一維投影數據,應用數學方法,通過計算機處理,重構物體特定層面的二維圖像及其由此重構的三維圖像;從而定量描述物體內部材料分布和缺陷。該技術將成為工程結構物內部隱患監測和老化評估的一種重要手段,在國內外得到應用,我國豐滿水電站等工程中也得到成功應用。
③滲流熱技術依據滲流場與溫度場同時滿足擴散方程及其初始和邊界條件的原理,利用埋設的溫度計測值分析滲流場的分布及其異常部位。
④GPS技術利用衛星定位技術(GPS)監測堤壩和巖土邊坡的表面變形.
⑤激光傳感技術由激光點光源(即發射點)發射的激光與激光探測儀(即接收端點)構成激光淮直線,由發射的激光在波帶板及支架(測點)上觀測位移量。它可分大氣激光和真空激光準直,其中的真空激光準直除包括激光點光源、波帶板及其支架和激光探測儀,即發射點、測點和接收端點以外,,還有真空管道。我國豐滿和太平哨水電站等大壩壩頂水平位移和垂直位移的10多年觀測資料表明,真空激光準直具有精度高、長期穩定等優點。
2.1.2數據采集裝置數據采集裝置將各類傳感器測出的物理量(如電阻、電阻比、電容、電感和頻率等)轉化為數字量(如位移、滲壓、應變和溫度等),即A/D轉換,以便遠程輸送。當距離超過100m以后,傳感器輸出的電量和頻率等信號,隨距離的增大急劇衰減,以至無法測出物理量,但數字量可遠距離輸送。因此,一般將幾十個傳感器按部位接入數據采集裝置,使傳感器觀測的物理量轉換為數字量。按監測方式不同,數據采集裝置可大致分為以下幾種類型。
(1)自動化數據采集裝置國內外自動化數據采集裝置主要有,美國Geomation公司的2300系統、Sinco公司的IDA系統;我國臺灣研華公司的ADAM4000和ADAM5000系統;南京電力自動化設備廠的FWC-1系統等。按結構的不同可歸納為總線型和集散型兩大類。
①總線型結構Geomation公司的2370型、IDA、ADAM4000、ADAM5000以及FWC-1等系統均屬于總線型結構.以IDA系統為例,其系統結構見圖2(a),模塊箱的結構見圖2(b).圖中主機為工控機,中繼起聯接和中斷作用。
IDA母線有二線信號、二線電源;A1~An是智能測量模塊,每個模塊可接8個傳感器;B1~Bm是智能傳感器。A和B有解釋指令、多路傳輸、A/D轉換和錯誤查詢等功能。同時具有自動和人工測讀的兩種功能,并可防雷。
②集散型結構Geomation公司研制的2350型、2380型等系統屬集散型結構。其系統結構見圖3。
從圖3中可見,NMS為主機;NRU起中繼和網點(即可轉成有線的調制信號)的作用;MCU(3)是異地單元,也起中繼作用(距離近的可以不用);MCU(4)和MCU(5)也是異地單元,但它能起無線電發射和接收作用;MCU(6)~MCU(N)是監測傳感器。在這兩種型式中,總線型結構具有抗干擾能力強、可靠性高、現場調機方便和造價低等優點。其中Geomation公司的2370型、IDA等系統可接入電式和頻率式傳感器。
(2)人工或半自動化數據采集裝置人工或半自動化數據采集儀可在現場測讀傳感器的測值,或用筆記本電腦采集。其中,差動電阻式采集儀主要有SQ-2型數字電橋、XJ型數字式電阻比檢測儀、ZJ型數字式和PSM-R型電阻比檢測儀等;鋼弦式采集儀主要有SDP-3型鋼弦溫度測試儀和GPC-1型袖珍式鋼弦頻率測定儀等。
2.2數據管理系統
水利水電工程大壩可埋有幾百個、幾千個甚至上萬個傳感器。如長江三峽水利樞紐建筑物就埋設約一萬多個傳感器,其采集數據每年達幾百萬個,并隨著觀測年限的增加,數據將越來越多,對這些海量數據必須進行科學有序地管理,以便為分析評價系統提供可靠的信息。數據管理系統的核心是數據管理軟件和應用軟件。
2.2.1數據庫管理軟件平臺在大、中型水利水電工程中,目前常用的數據庫管理系統有Oracle、Sybase、Informix以及SQLServer等4大類。其中以Oracle和Sybase數據庫在中國應用最廣。而Sybase為單進程、多線索結構,即通過單進程的多重通路來同時服務于多用戶,提高內存的有效使用率,便于優先程序的查詢。因此,Sybase數據庫無論在總體結構、功能和特性等方面都有較大優勢。本文作者開發和研制的7個大型水電工程的數據(或信息)管理及專家綜合評價系統,主要采用了Sybase數據管理系統。在小型水利水電工程中,目前常用的數據庫管理系統有DBase,Foxbase和Foxpro等。而Foxpro為用戶級數據庫系統,目前采用較多。
2.2.2數據庫邏輯模型檢測的目的是分析評價工程的安全狀況。因此,根據分析評價的需要,數據庫的邏輯模型包括工程檔案、原始數據、整編數據和生成數據等4個分庫(見圖4)。
(1)工程檔案分庫該分庫管理工程概況以及與工程安全有關的設計、施工資料等.
(2)原始數據分庫管理監測資料的原始數據,包括物理量(電阻、電阻比、電感、電容、頻率等)和監測效應量(變形、揚壓力、滲流量、應力應變和溫度等),并應保證原始數據的真實性。
(3)整編數據分庫依據有關標準和規范,對原始數據進行誤差識別和轉換;按結構單元和監測項目進行整編,包括測值統計表及其過程線圖,以及特征值(如最大值、最小值等)和環境量(如水位、氣溫、降雨、地下水位等)的統計等;對測值進行初步分析,初步識別異常值以及復測;編制日報、月報和年報,其中,日報是刊錄測頻高(每日一次或數次)的自動化監測系統的數據。
(4)生成數據分庫對監測資料分析和反分析的成果,結構和滲流分析和反分析的成果,以及與工程安全有關的設計、施工和運行的專家知識等進行管理,為工程安全分析評價提供定性和定量的依據。主要包括大壩或各結構單元在各荷載組合工況下的應力和位移、壩體溫度場、壩體和壩基滲流場(等勢線和流線);位移和揚壓力的力學規律計算值;各測點的統計模型,變形測點和空間位移場的確定性模型和混合模型;變形、應力和揚壓力的監控指標;歷次異常或險情的分析評價成果等。
2.2.3應用軟件根據數據庫的邏輯模型,在數據庫的軟件平臺上,開發和研制數據庫的應用軟件,主要包括:
(1)菜單編程對數據庫的菜單和各個分庫的菜單等編制應用程序。可以采用下拉式或全屏幕式。
(2)原始數據管理的應用軟件包括與采集系統相聯的通訊軟件;按結構單元和測控裝置將傳感器監測的物理量(電阻、電阻比、電感、電容和頻率等)或數字量(變形、滲壓、滲流量、應力應變和溫度等)編制成圖表的軟件。
(3)整編數據管理的應用軟件包括誤差識別和處理程序;將物理量轉化為數字量(應變轉化為應力,以及測控裝置沒有轉換為數字量的物理量);按結構單元,將數字量及其相應環境量編制整編成圖表的軟件;初分析軟件;編制日報、月報和年報的軟件等。
(4)生成數據管理的應用軟件包括對監測資料分析和反分析成果、結構和滲流分析和反分析成果,以及有關專家知識等,并編制成相應圖表的軟件。
2.3分析評價系統[3]
對水利水電工程監測和監控的目的是,依據監測資料和相應的專家知識,對工程的安全狀況作出綜合分析和評價。因此,完整的現代測控系統必須包括分析評價系統.其功能是依據監測資料、結構、滲流等分析和反分析成果,以及與工程安全有關的設計、施工、運行管理、法規和規劃等專家知識,對監測資料進行分析和評價,從中尋找異常值或不安全因素,并對此進行成因分析和輔助決策等。因此,分析評價系統應包括資料評價、綜合檢查分析、觀測檢查、物理成因分析、專家綜合診斷和輔助決策等部分,其結構和流程分別見圖5和圖6。
2.3.1資料評價應用時空分布、力學規律、監控模型、監控指標、日常巡查和關鍵問題等6類評判準則,對監測值進行分析評判,從中識別異常值或不安全因素。
2.3.2檢查分析對異常值或不安全因素,通過同一部位的同類監測量、相關監測量和環境量的綜合分析(或相關分析)檢查,從中識別引起異常值或不安全因素的成因。如由觀測引起的,則進入觀測檢查;是由結構和荷載引起的,則進入物理成因分析。
2.3.3觀測檢查對由觀測引起的異常測值,首先檢查觀測記錄,然后檢查采集系統。對觀測記錄錯誤的測值宜進行刪除或修改;對監測采集系統引起的異常測值,在排除故障后重測并進行修正。
2.3.4物理成因分析對由結構和荷載引起的異常值或不安全因素,首先檢查環境量(或外因)有無產生特殊荷載工況。若有,則分析壩基異常(包括變形、穩定和應力等)成因,然后分析建筑物異常(變形、應力、裂縫等)成因,當穩定和強度滿足安全要求時,則“異常”或“不安全因素”是由荷載引起的,為結構調整所致,所以屬基本正常。若無特殊荷載工況,則反分析壩基和壩體的計算模型和計算參數等;然后,正演分析監測量,若與實測值一致,則為計算條件改變而引起的;并復核壩基和壩體的穩定和強度,若滿足安全要求,則雖為結構引起,但尚屬基本正常;若穩定和強度不滿足安全要求,則為異常或險情,隨即進入輔助決策。若分析不出物理成因,則進入專家綜合診斷。
2.3.5專家綜合診斷對異常或不安全因素的疑難雜癥,即難以分析成因的,進行專家綜合診斷,包括對其影響因素和安全度的專家綜合評判。
2.3.6輔助決策依據異常或險情的程度,首先提出報警級別,然后提出輔助決策的建議。其中報警級別分三級,一級為險情,二級為異常,三級為局部異常。輔助決策建議包括運行控制水位和補強加固處理措施的建議等。
2.3.7支持庫群為了給以上分析評價提供定量依據,該系統還包括數據庫、方法庫、知識庫和圖庫等支持庫群。
(1)數據庫主要管理監測資料及其分析和反分析成果,與工程安全有關的設計、施工和運行資料等。
(2)方法庫依據安全分析評價需求,方法庫主要包括監測資料分析和反分析軟件包,結構和滲流分析軟件包,綜合分析和評價程序,以及輔助決策程序等。如本文作者給多座水利水電工程開發的分析評價系統中,共設置40個程序。其中,監測資料分析和反分析軟件包有監測資料預處理、資料分析和反分析等22個程序;結構和滲流分析軟件包有規范法的應力和穩定分析,有限元靜力、動力以及粘彈性和粘彈塑性分析等13個程序;綜合分析和評價包括影響因素和安全度評價等2個程序;輔助決策包括報警、洪水反調節等3個程序。從而,總體上能滿足安全分析和評價的定量分析需要。
(3)知識庫包括專家語言的定量化知識,隱蔽薄弱部位的設計和施工的專家知識,歷次安全定期檢查以及異常或不安全因素的分析評價成果等。
(4)圖庫包括圖形庫和圖像庫。其中,圖形庫包括分析和評價過程中的各類圖表;圖像庫包括分析評價結論的多媒體演示等。
2.3.8分析評價的人工智能技術為了實現分析評價的人工智能化,分析評價系統采用正向推理、反向推理、混合推理和元控制等4種技術。其中,正向推理為已知問題的事實,在知識集中尋找匹配知識,反復循環直至找到有解結論;反向推理為已知或假設結構,從知識集中尋找匹配的解,反復循環,直至找到匹配的解;混合推理為融合正向和反向推理的原理,先正向后反向或先反向后正向;元控制是將元知識(即知識的知識)構成元知識庫,以求解問題的目標。
2.4計算機及通訊網絡技術
由于高新測控技術是將數據采集、信息管理和分析評價融匯在一起的龐大系統工程,必須在現代計算機及通訊網絡技術的支持下才能實現。
2.4.1計算機網絡拓撲結構常用的拓撲結構有總線形、星形和樹形等(見圖7)。其中,總線形結構為網絡所有結點連在通信總線上;星形結構為網絡所有結點連接在中心結點上,由中心結點負責數據處理和交換;樹形結構為自頂而下的層次化的擴展式結構,頂部結點為根結點,連接2個以上結點的稱為支節點,以下為端結點,以根結點為網絡核心、支結點為子網絡中心、端結點為面向用戶的桌面。
一般大中型水利水電工程結構單元(如壩段)較多、布置的測點也較多,宜用總線形;對省局(廳)或大網局,由于所屬水利水電工程較多,分布也廣,而需要由局中心控制時,宜用星形結構,其中一個結點為一座水利水電工程;對特大型水利水電工程.如三峽工程,由于分項工程較多,宜用樹形結構(見圖8)。
2.4.2計算機通訊網絡平臺單個的水利水電工程一般用局域網,可采用高速光纖、載波或微波等網絡通訊。對省網局(廳)或大型水利水電工程需要有外部技術支持的,一般采用廣域網,亦可采用以太網或Intranet網等。
2.4.3計算機工作方式一般采用C/S(客戶機/服務器)方式。其中,服務器主要存儲監測數據以及與工程安全有關的設計和施工等資料,應該有強大的存儲和處理數據的功能;其型號和數量視工程規模、監測項目的多少,由需求分析確定,一般應有雙機或多機熱備份。客戶機主要面向用戶的分析評價和輔助決策等,可由多臺并行計算機完成。
3結語
(1)現代化測控技術應包括數據采集、管理和分析評價等功能,以及完成這些功能的計算機軟硬件環境和通訊網絡環境。
(2)數據采集包括傳感器和測控裝置,完成A/D轉換,以便監測的數字量能遠距離輸送。
水利部是中國水行政管理機構,將水資源作為一個整體,從取水、供水、用水、節水、排水、污水處理、再生水利用、水利發電等方面進行歸口管理,實現水務管理一體化。城鄉涉水事務的統一管理為涉水企業進入中國這個巨大的水市場提供了方便,“中國水博覽會”就是要體現社會大“水”的概念,以體現水務一體化的真正含義,為中外企業提供一個統一的、有權威性的合作與交流的平臺。
“2007中國水博覽會”設置了飲水安全、水力發電技術設備、水利信息化建設、防汛抗旱、水利規劃設計、節水灌溉、節水設備與產品、水處理設備與技術8個展區。其中水電作為清潔的、低成本的、技術成熟的可再生能源成為本屆展會的重點。另外,“十一?五”期間,水利水電續建、新建工程投資巨大,增設的水利水電工程規劃設計展區,為工程規劃設計單位走向市場,建立以市場為導向的工程規劃設計成果轉化機制,創造良好的經濟效益與社會效益搭建一個平臺。同時為企業展示新技術、新材料,更快進入水利水電工程市場開啟一個最直接的窗口。
展區分為:飲水安全;水利(水力)水電技術設備、施工機械;水利信息化建設;防汛抗旱;水力工程規劃設計;節水灌溉;節水設備與產品;水處理設備與技術8個部分。同時,還將安排第二屆中國稅務高峰論壇;水電建設與生態環境專題論壇;新產品、新技術推介會等活動。
飲水安全
直飲水系統設備(直飲水設備、礦泉水機械、純凈水設備、凈水器材等);優質供水方案、技術、設備;海水淡化設備與技術,海水、苦咸水利用技術、設備,雨水回收利用技術、設備等;衛生輸水管材、消毒設施、藥劑、地方水疾病的防治技術與設備;管網控制軟件
水利信息化建設
水情、工情、旱情信息采集、傳輸、處理技術和設備;計算機網絡系統、視頻會議系統、應急通信設備和技術;網絡安全、新息安全設備和技術;數據庫、中間件軟件和技術;地理信息系統軟件和技術;數字技術與設備,水資源管理、決策、調度系統;系統整合、資源共享技術,遙感技術在防汛抗旱、水資源管理等中的應用技術
水力工程規劃設計
已建水利規劃設計成果;在建工程規劃設計;未豐向市場待價而沽的丁程設計;勘測設計軟件
節水設備與產品
節水監測儀器,各類節水變距水龍頭,各類節水水咀,紅外線節水控制系統;服務行業節水技術與設備;生活節水技術與設備(節水龍頭、閥門、智能水表、節水馬桶、節水型水箱、家庭中水處理系統等)
水利(水力)水電技術設備、施工機械
電站工程、發電機組、電站設備;各類型水力發電機組及附屬設備;電廠自動化裝備、無人值班綜合自動控制系統、各種檢測設備、監控系統等;水利水電工程施工新技術、新材料;中小型水電站改造技術,微水電機組關鍵技術;流體技術、設備,泵、閥門;渠道防滲工程技術設備;防洪、水庫除險加固新材料、新技術等;施工設備(挖掘機械、起重運輸機械、鋼筋預應力機械、筑壩機械、風動機械、混凝土機械、壓實機械、樁工機械、高空升降、叉車、鏟土運輸機械等)
防汛抗旱
堤圍防護新技術設備;水陸兩棲防汛指揮車、特種車、船、小型多功能飛機;防洪安全物資(船、救生衣、救生發生器)等;救災物資(土工材料、燈具、帳篷、泵、閥)等;水情、旱情檢測儀器
節水灌溉
農業節水灌溉技術與設備;城市園林節水灌溉系統技術與設備;運動場(高爾夫球場)節水灌溉系統技術與設備;各種特殊類作物的灌溉技術與設備(花卉、苗圃、果林、藥材、牧草等);節水灌溉系統自動化技術與設備
1、前言
目前,工程監理制已成為我國水利水電工程項目開發建設的基本管理模式之一。水利水電工程項目開發建設中的工程監理制,其監督管理作用的發揮是通過監理企業具體工程項目的監理機構來實現的,而項目監理機構對工程項目實施綜合監理工作的靈魂人物則是總監理工程師。在水利水電工程項目建設監理工作中,總監理工程師具有不可或缺的重要地位和作用。充分發揮總監理工程師在水利水電工程建設監理中的重要作用,不僅是工程建設監理工作順利推進的重要保證,更是確保工程項目建設按時保質高效完成不可或缺的重要條件。為此,本文對水利水電工程建設監理中總監理工程師應有的地位和作用進行探討、分析,并對充分發揮總監理工程師作用的途徑加以分析研究。
2、總監理工程師在水利水電工程項目開發建設監理工作中的作用
總監理工程師是具有監理工程師執業資格、經監理單位法人代表書面授權和項目業主認可、全權代表監理單位接受工程建設項目業主委托、全面負責監理合同履行和主持工程項目建設監理各項工作的總負責人。依據這一職責定位,總監理工程師作為工程項目開發建設監理工作的總負責人,其工作職責和任務不同于一般技術或管理崗位的監理工作,他在工程項目建設監理中處于核心地位,具有不可或缺的重要作用。同時,總監理工程師作為水利水電工程項目開發建設管理監理方的責任和權力主體,其個人素質、工作態度、職業操守、技術業務能力與經驗、組織能力、應變決策能力、綜合管理能力、協調能力和創新能力等的高低和發揮程度將直接對水利水電工程項目建設監理工作能否順利開展起到重要的影響作用。具體而言,總監理工程師在水利水電工程項目開發建設監理工作中的地位和作用主要體現在以下幾個方面:
2.1總監理工程師在工程項目建設中具有聯系業主與施工方的橋梁紐帶作用
在水利水電工程項目開發建設過程中,總監理工程師作為接受業主委托對工程建設項目實施監理工作的組織者,具有聯系工程建設項目業主與施工方的橋梁紐帶作用。一方面,總監理工程師作為監理單位法人代表書面授權和任命的負責工程項目建設監理工作的總負責人,要代表監理單位組織對工程建設項目監理工作的實施。通過總監理工程師對監理單位各層級監理人員的合理調配、對各項監理工作的合理安排,確保各項監理工作順利有序開展,對工程項目建設順利進行起到有效的監督管理作用。從這一角度而言,總監理工程師首先要對業主負責。要按照監理合同約定的權利和義務,將業主對工程項目開發建設在安全、質量、進度、合同管理、投資控制等方面的要求、意圖在工程項目建設監理工作中加以貫徹和落實,按照業主的相關要求對工程項目建設的相關方面進行監督管理,以確保施工單位在工程項目建設的各個方面符合業主要求,符合施工方與業主簽訂的施工合同的約定。另一方面,工程項目建設監理工作的監理對象是工程項目建設的施工方,在對工程項目建設的安全、質量、進度、合同管理、投資控制等方面執行情況的監督管理中,監理單位要確保工程建設的各個方面符合合同要求、符合工程建設規范和符合業主要求,離不開總監理工程師在對業主意圖和要求很好領會的基礎上對工程項目建設監理工作的有序組織、領導和扎實推進,需要總監理工程師就工程項目建設的相關方面與業主、施工方以及其他相關機構及時不斷地進行溝通與協調。可見,在水利水電工程項目建設監理工作中,總監理工程師始終處于連接業主、施工方以及其他相關方的中間地位,具有領會、傳達、貫徹業主意圖和要求,確保工程項目建設按照合同和業主要求有序有效推進的橋梁和紐帶作用。
2.2總監理工程師在工程建設監理工作中起著核心作用
在水利水電工程項目建設監理工作中,總監理工程師作為項目監理機構負責人、領導者和組織者,負有對工程項目建設監理工作的組織和領導責任,在監理工作中起著核心作用。總監理工程師全權代表監理單位接受工程建設項目業主的委托履行監理合同賦予的權力、責任和義務,是具體工程項目建設監理工作的總體組織者和人、財、物、技術、信息和管理等監理要素的管理者,是工程項目建設各項監理工作的總負責人。總監理工程師通過對監理機構監理工作人員的合理調配使用和對各項監理工作的有效協調、合理安排,保證監理工作有序進行、有效開展,從而保證工程建設順利進行。可見,對水利水電工程項目建設監理工作而言,作為監理工作組織者、領導者的總監理工程師具有核心作用,其作用能否充分發揮對工程項目建設監理工作能否正常有序進行起著舉足輕重的作用。
2.3總監理工程師具有溝通協調工程建設有關各方的作用
在水利水電工程項目建設監理工作中,總監理工程師作為工程項目建設監理工作的領導者,除負有組織實施合同約定的各項監理工作的職責外,還直接或間接地負有與業主、設計方、施工方、供應商或供貨商、政府相關職能部門或主管部門進行聯系、溝通以協調工程建設相關工作的職責。通過與工程建設有關各方直接或間接的聯系和交流,收集工程項目開發建設的各種相關信息、資料并及時向有關各方傳遞,相關信息或提出建設性意見、改進建議,以充分發揮監理對工程項目建設在安全、質量、進度、投資控制等方面的監督管理職能,在情況發生變化時及時與業主、設計方、施工方以及其他相關各方進行溝通、協調,并根據實際情況的變化及時調整監理工作思路和工作布置,以確保工程項目監理機構自身監理工作的及時、到位,確保工程項目建設監理作用的充分發揮,可見,在水利水電工程項目開發建設的整個過程中,總監理工程師作為工程項目建設有關各方的聯系者、溝通者和協調者,在工程項目建設監理工作中具有廣泛的溝通協調作用。
3、充分發揮總監理工程師在項目建設監理
工作中的作用需多方努力
水利水電工程項目開發建設管理中的工程監理制經過多年的實踐、探索和總結提高,監理工作機制日漸完善,這對充分發揮水利水電工程項目建設監理工作中總監理工程師的作用、確保工程項目建設監理工作的有序有效開展提供了重要保證。但是,目前在水利水電工程項目建設中,總監理工程師作用的充分發揮也還面臨一系列制約因素,諸如監理工作人員整體素質不夠高,水利水電工程項目建設監理工作中規范化管理不夠,工程建設有關各方工作協調性欠佳,部分總監理工程師職業素養存在不足等。充分發揮水利水電工程項目開發建設中總監理工程師的各項作用,以確保水利水電工程項目開發建設順利有序進行,需要針對制約總監理工程師作用發揮的問題采取相應對策。
3.1加強教育培訓,提高總監理工程師職業素養
總監理工程師通常被稱為高智能和復合型的綜合管理人才,其特殊工作崗位的要求與一般的工程技術或管理崗位的要求不同。履行總監理工程師的職責,除了需要總監理工程師具有豐富的監理工作經驗、較高的與工程建設相關的專業技術水平和業務能力、較高的政策水平、敏銳的判斷力、有效的管理能力和果敢的綜合決策能力外,還需要他對工程項目建設監理工作的動態過程實施有效的監督管理,能針對工程項目建設實際情況,對工程項目建設監理工作甚至工程建設工作本身提出具有指導性的意見和建設性的建議,提出具有可操作性的方法和措施等。尤其是水利水電工程項目開發建設管理工作具有涉及面廣、綜合性強的特點,作為水利水電工程項目建設監理方的總監理工程師,更需要對工程項目建設監理工作進行合理的組織與有效的管理,更需要具有較高的職業素養、高度的責任感、較強的專業技能和較強的綜合管理能力。為此,總監理工程師需要從多方面強化自身職業素養,包括強化協調服務意識,加強自身修養、努力提高職業素養,發揮示范帶頭作用、努力營造工程建設監理隊伍的良好氛圍等。
3.2加強規范化管理,完善監理工作流程
水利水電工程項目建設監理工作是工程建設管理工作中的一個重要環節,要確保總監理工程師作用的充分發揮,保證監理工作有序有效進行,就需要通過規范化管理不斷完善監理工作。為此,一是要規范監理工作的權力行使。要規范總監理工程師和監理工作人員在監理工作中的自由裁量權,通過相應的規程對總監理工程師和監理人員行使監理權力的行為進行嚴格的約束、模塑、正確引導和監管。二是要拓展監理工作視野。總監理工程師要把握水利水電工程項目建設監理工作的宏觀性、戰略性和協調性,找準水利水電工程項目開發建設監理工作的重點、難點和關鍵點,積極采取措施消除障礙,突破瓶頸制約,努力提高管理層次和管理水平。三是要完善監理工作各項規章制度。通過相應的規章制度,規范監理工作中的資源整合,促進監理工作中的規范化和精細化管理,使工程建設監理保持其對工程項目開發建設管理應有的承載能力。四是要完善并優化監理工作流程。完善并優化監理工作流程,需要建立良好的組織悟性,注意監理工作的時序性,注重監理工作職責分工的嚴密性,關注監理工作目標的確定性。
3.3加強監理工作目標管理
發揮水利水電工程項目建設中總監理工程師的作用,目的是要促使監理工作目標的實現,促進工程建設順利進行,為此,必須加強監理工作中的目標管理。在監理工作中,總監理工程師要按照統籌規劃、突出重點、分步實施的原則,明確監理工作的總體目標,并將總體目標根據實際情況科學合理地予以分解落實;同時,努力消除工程監理工作中的體制和制度障礙,對工程項目建設在安全、質量、進度、投資等方面的控制目標予以進一步明確并對其落實、實現情況等實施有效監控,使目標控制工作有計劃地有序推進。另一方面,總監理工程師在確定控制目標時,必須對工程項目建設監理工作的整體目標系統進行有效控制,并適時進行跟蹤監督和分析評價,以利于及時調控,真正做到有效地動態監控,使監理工作的整體目標控制滿足工程項目開發建設管理預期整體目標控制要求。再者,總監理工程師在組織編寫監理規劃和監理實施細則時要注意統籌兼顧,充分結合工程項目的具體特點和實際情況綜合考慮,在滿足國家法律法規規定的前提下合理確定工程項目的安全、質量、進度、投資等目標的控制標準,使各項控制目標協調統一并互補,形成一個具有可操作性的監理工作目標體系,并針對整個目標體系實施有效監控,防止盲目追求單一目標而沖擊或干擾其它目標的情況發生。
3.4加強監理團隊建設
充分發揮總監理工程師在水利水電工程項目建設監理工作中的作用,需要通過相應的制度和管理方式,明晰監理機構內各級監理人員的“責、權、利”,實現監理人員在監理工作中責、權、利的有機統一。同時,通過建立健全考核評價體系,建立起有效的激勵與約束機制,并把“以人為本”的管理理念貫穿于工程建設監理工作全過程,在監理機構內部努力營造團結和諧、樂觀進取的良好工作氛圍,使每一個監理人員對所在監理機構產生歸屬感、認同感和成就感。再者,要通過合理的機制,促使監理人員將個人目標融合到工程建設監理工作的組織目標和信念之中,強化自我管理,形成工程建設監理工作和諧良好的人際關系氛圍、寬松愉悅的工作氛圍,使工程項目建設監理機構充滿凝聚力和吸引力,由此形成工程項目建設監理工作合力,使監理隊伍真正成為一支業務素質全面、業務水平高、技術過硬、作風頑強、工作能力強、能為水利水電工程建設提供高質量、高水平監理服務的工程建設監理團隊。