泵站信息化建設(shè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)運用

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摘要：數(shù)據(jù)處理技術(shù)是數(shù)據(jù)管理及其應(yīng)用的一種科學(xué)技術(shù)模式，為目前水利行業(yè)信息化建設(shè)提供的可行技術(shù)。與傳統(tǒng)的人工處理方法相比，它們在存儲、傳輸、共享方面，具備巨大的優(yōu)勢。根據(jù)大中型泵站信息化的發(fā)展現(xiàn)狀，討論數(shù)據(jù)處理技術(shù)在泵站運行管理中涉及的應(yīng)用難點和實施方案，并得出結(jié)論，數(shù)據(jù)處理技術(shù)將為大中型泵站信息化的信息技術(shù)提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)處理技術(shù)；大中型泵站；信息化建設(shè)；運用

目前信息技術(shù)在大中型泵站信息化建設(shè)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在幾個方面，建筑信息管理（BIM）技術(shù)，傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動化技術(shù)等的應(yīng)用。中國水利的工程信息化起步較晚，專業(yè)技術(shù)封閉，導(dǎo)致到應(yīng)用的水平和深度還不盡人意。伴隨著近些年國家對水利行業(yè)的投入的增加，越來越多的新技術(shù)在水利行業(yè)的進(jìn)行深化應(yīng)用，如移動互聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等，這些技術(shù)的運用產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)也呈現(xiàn)指數(shù)級增長，大數(shù)據(jù)也為水利工程信息化建設(shè)的加強(qiáng)提供了技術(shù)支持。本文以“江蘇省江都水利工程管理處”為例（下簡稱“江都處”），論述大數(shù)據(jù)技術(shù)在大中型泵站信息化建設(shè)的運用情況，深入研究和探索。

1大中型泵站數(shù)據(jù)信息處理的現(xiàn)狀

隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展和創(chuàng)新，大中型泵站信息化建設(shè)難以跟上新技術(shù)的發(fā)展趨勢，特別是相比發(fā)達(dá)國家，我國大中型泵站信息化起步晚、專業(yè)封閉，以泵站工程為例，信息化管理水平、應(yīng)用深度不足，依然存在著很多問題情況。

1.1統(tǒng)籌協(xié)調(diào)平臺建設(shè)處于起步階段

以“江蘇省江都水利工程管理處”為例，目前已初步建立工程管理信息化系統(tǒng)平臺。用于工程的運行管理，資料收集、設(shè)備故障等的運用，也具有為下屬各子工程提供統(tǒng)一協(xié)調(diào)的能力，在集中控制中心可以查看各子工程的實時數(shù)據(jù)情況，各子部門可查看部門內(nèi)的實時數(shù)據(jù)情況，行成集中管理和分布式管理的結(jié)合。但下屬各工程之間依舊存在信息孤島、資源無法有效共享、運行時間短經(jīng)驗積累不足等。

1.2海量信息數(shù)據(jù)處理能力不足

泵站在運行過程中產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)，如電機(jī)的溫度、定子電壓、定子電流、勵磁電流、功率因數(shù)、水文數(shù)據(jù)等，各數(shù)據(jù)與機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運行效能為未進(jìn)行有效分析，且目前使用過程中僅對比行業(yè)或者廠家的初始數(shù)據(jù)，尚未進(jìn)行數(shù)字挖掘，切未對單臺設(shè)備建立數(shù)字檔案，未建立有效的數(shù)學(xué)模型；每年汛前電氣試驗數(shù)據(jù)、大修后電氣試驗數(shù)據(jù)，沒有進(jìn)行比較分析，各子工程相同機(jī)組未進(jìn)行對比分析，形成有效數(shù)學(xué)模型。

1.3信息數(shù)據(jù)收集以人工為主

泵站工程傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)收集，主要以人工收集為主，而人的因素存在，就導(dǎo)致評判標(biāo)準(zhǔn)的差異，而數(shù)據(jù)收集也會因不同的人工評判標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生偏差。近些年傳感器技術(shù)的深化運用，部分報表的生成由計算機(jī)逐步代替人工抄表，但人的因素依舊占很大比重。此外，當(dāng)今水利工程信息化追求的是無人值守，泵站、控制中心盡可能自動化運行，如果缺乏可靠性的技術(shù)支持，則依然需要人工值守，無法真正的實現(xiàn)水利工程信息化管理。

2數(shù)據(jù)處理技術(shù)應(yīng)用于大中型泵站信息化建設(shè)的可行性

從現(xiàn)階段的大中型泵站的現(xiàn)狀和發(fā)展情況來看，優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)信息時代已經(jīng)來臨。對于大中型泵站來說，優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)信息的有助于提高工程管理的水平和安全經(jīng)濟(jì)運行效益。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的“價值”，需要實現(xiàn)以下3個方面。（1）需要根據(jù)當(dāng)前的實際情況和應(yīng)用，將“弱數(shù)據(jù)意識”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皬?qiáng)數(shù)據(jù)意識”，加強(qiáng)數(shù)據(jù)處理技術(shù)在大中型泵站運行管理及周邊環(huán)境的運用。（2）優(yōu)化數(shù)據(jù)的“價值”。盡管近年大中型泵站在歷年運行管理中收集了許多有價值的信息數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)也存在一些缺點，需要改進(jìn)了數(shù)據(jù)收集，存儲機(jī)制，整理機(jī)制等，完善文本，圖像，數(shù)字等信息，在精準(zhǔn)性、穩(wěn)定性、使用價值等方面，得以提升。（3）實施“數(shù)據(jù)共享”。對于數(shù)據(jù)，各業(yè)務(wù)部門之間得以共享，更加靈活的運用，得出對大中型泵站運行管理的科學(xué)決策。目前“江都處”水利信息化建設(shè)在進(jìn)一步發(fā)展和完善，實現(xiàn)了部分運行信息的實時共享，但尚未實現(xiàn)信息的組合條件查詢和設(shè)備運行情況的分析，其難點之處在于泵站工程、水閘工程及平行相關(guān)的管理機(jī)構(gòu)的復(fù)雜交錯，產(chǎn)生了一些混合的、復(fù)雜的數(shù)據(jù)，為整個單位的統(tǒng)籌管理帶來了巨大的挑戰(zhàn)。所以在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、技術(shù)進(jìn)步的時代背景下，應(yīng)用數(shù)據(jù)處理技術(shù)對“江都處”進(jìn)行信息化建設(shè)是十分必要和可行的。

3數(shù)據(jù)處理技術(shù)在大中型泵站建設(shè)中的應(yīng)用

3.1設(shè)備基礎(chǔ)及配套制度建設(shè)

目前江都處聯(lián)系自身的實際發(fā)展?fàn)顩r，已經(jīng)建立一套相對比較全面的管理制度，在實踐中逐步完善，并對方案進(jìn)行充分的可行性研究，利用新技術(shù)提升帶來的使用體驗，對數(shù)據(jù)共享技術(shù)進(jìn)行深入研究，發(fā)展出符合行業(yè)發(fā)展方向和自身應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)處理核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時，加大資金投入，建立健全軟硬件設(shè)施，完善工程內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)安全環(huán)境，建立江都處層面的統(tǒng)一的綜合管理系統(tǒng)。綜合管理系統(tǒng)除了數(shù)據(jù)存儲，查詢和發(fā)送等基本功能外，它還包括數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)挖掘、云計算等，利用VPN系統(tǒng)并集成通信、電子簽名系統(tǒng)等，提高系統(tǒng)安全性和易用性。對系統(tǒng)收集的信息數(shù)據(jù)集進(jìn)行安全評估，并基于數(shù)據(jù)評估的結(jié)果創(chuàng)建災(zāi)難恢復(fù)系統(tǒng)（備份系統(tǒng)），以確保數(shù)據(jù)的真實性，而不是被泄漏[3]。此外，在系統(tǒng)和基礎(chǔ)平臺的支持下，還需要對大中型泵站的管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，以提高技能，擴(kuò)展有關(guān)大數(shù)據(jù)，云計算和物聯(lián)網(wǎng)以及對應(yīng)運行管理知識，積累技術(shù)經(jīng)驗。

3.2工程管理信息系統(tǒng)的建設(shè)

“江都處”委托第三方開發(fā)團(tuán)隊，組織全處精干技術(shù)力量，提出符合自身實際情況的應(yīng)用需求，完成的綜合多方面應(yīng)用的工程管理信息系統(tǒng)臺。工程管理信息系統(tǒng)的建設(shè)完成，實現(xiàn)了辦公管理、工程管理、安全管理、數(shù)字檔案館等日常工作的系統(tǒng)集成，同時實現(xiàn)了信息共享，初步實現(xiàn)工程管理的數(shù)字化。由于工程管理信息系統(tǒng)上實現(xiàn)了人員分級管理，避免的數(shù)據(jù)冗余和人員誤操作，使用者根據(jù)自身權(quán)限進(jìn)行數(shù)據(jù)提交、數(shù)據(jù)監(jiān)管、數(shù)據(jù)查詢，比較分析，打印報表等工作，提高了數(shù)據(jù)的真實性，提升了數(shù)據(jù)的綜合使用效率，為決策者實時把握工程進(jìn)度、設(shè)備工程信息提供了參考，并為其進(jìn)一步應(yīng)用提供了有效依據(jù)，從而進(jìn)一步提升了工程管理水平。

3.3BIM系統(tǒng)在大中型泵站中的運用

建筑系統(tǒng)管理（BIM）系統(tǒng)在我國運用和推廣已經(jīng)有多年，各行業(yè)在做整體設(shè)計時會優(yōu)先考慮BIM系統(tǒng)的運用。就水利行業(yè)而言，大壩、水電站的建設(shè)階段也用應(yīng)用BIM技術(shù)的案例；以大中型泵站中運維管理階段而言，成熟可行的BIM運維管理系統(tǒng)并不富哦。目前“江都處”尚未建立可以用于實際使用的BIM系統(tǒng)，不過在項目已處于初步設(shè)計階段。BIM技術(shù)的運用，可以將工程和設(shè)備有機(jī)的結(jié)合在一起，可以更加直觀的呈現(xiàn)在工程管理人員面前。

3.4在大中型泵站工程觀測領(lǐng)域的使用

目前大中型泵站工程觀測已經(jīng)逐步開始采用數(shù)字化模式，以“電子水準(zhǔn)儀”“超聲波測量船”“電子水位計”等數(shù)字化設(shè)備進(jìn)行采樣，集成多測量項目的信息管理專家系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，極大了提供了數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)處理效率。數(shù)字處理技術(shù)統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，完成歷年數(shù)據(jù)對比，自動處理異常數(shù)據(jù)，生成數(shù)據(jù)報表和分析報告，結(jié)合BIM技術(shù)形成大中型泵站工程垂直（水平）位移3D數(shù)據(jù)模型、水下地形3D數(shù)據(jù)模型等，對大中型泵站工程觀測工作形成“一站式”服務(wù)，使的測量人員和管理人員的更加直觀的使用和管理。

4結(jié)語

目前，大中型泵站中運行數(shù)據(jù)往往是工程和設(shè)備產(chǎn)生的直接數(shù)據(jù)，沒有經(jīng)過數(shù)據(jù)分析處理，其使用價值有限，不能形成有效數(shù)據(jù)參考系，無法為使用者提供參考依據(jù)。深入挖掘數(shù)據(jù)處理技術(shù)在大中型泵站運維管理過程中的使用價值，將極大地提升其信息化管理水平，也會對水利行業(yè)帶來新的發(fā)展前景。因此，對于數(shù)據(jù)處理技術(shù)在大中型泵站中建設(shè)中的應(yīng)用，其應(yīng)用價值仍然相對引人注目，尤其是在解決大中型泵站信息化建設(shè)現(xiàn)有設(shè)計的各個方面時，其積極作用是非常顯著的，值得在未來的水利建設(shè)中予以重視。

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作者：馬俊 崔凱 單位：江蘇省江都水利工程管理處