水利自動化實時流式大數據的處理研究

王欣

河北省崗南水庫管理局 河北石家莊 050000

水利事業(yè)作為我國的傳統行業(yè)，發(fā)展至今，信息化管理不僅僅是制圖、傳遞信息、存儲信息，而是借助計算機功能決策、共享、利用，進一步提升了水利工程管理質量、經營水平。信息技術的發(fā)展衍生出了移動互聯網、云計算、物聯網等新技術，這些信息技術發(fā)展讓網絡信息數量爆炸式增長，并形成了海量數據集，也就是大數據，為進一步加強水利工程信息化建設提供了技術支撐。

1 大數據技術相關闡述

大數據是指在一定范圍內無法用常規(guī)軟件捕捉、管理、處理的海量數據集，需要采用新的處理模式、強大決策力的信息資產。而大數據是指挖掘信息價值、掌握基準信息的相關技術。大數據技術的發(fā)展不僅為了掌握龐大信息量，將更多是對海量數據信息進行專業(yè)化處理。如果將大數據作為一種產業(yè)，那么這個產業(yè)盈利的關鍵就是“數據加工能力”，通過加工實現數據增值的就是大數據技術[1]。

2 水利自動化實時流式大數據的處理措施

2.1 雨水情自動化檢測

（1）設備安裝與采集。當前，很多單位都采用自動化技術制成一站式的水文信息遙測站。對于水位監(jiān)測站點的安裝，需要測量監(jiān)測點的高程，以便后續(xù)的計算，同時在安裝完畢時，再遵照預先設置運行設備。對于雨量計的安裝，共有兩種模式，一種是虹吸模式，另一種是翻斗模式，而后者的應用比較廣泛，同水位計相同，雨量監(jiān)測站點安裝完畢時，需遵照預先設置運行設備。

（2）數據傳輸與管理。為了確保數據的有效傳輸，就不會選取不同站點中的架線傳輸模式，而是選用遠程無線控制模式，當發(fā)生危機情況或是特殊情形時，會由人工進行數據的采集。而無線通信主要包括幾種形式：超短波數據傳輸、衛(wèi)星傳輸以及移動數據網絡。通過構建相應的數據庫和開發(fā)建設相應的信息化管理軟件，實現數據的統一管理、訪問與共享。

2.2 閘門自動化監(jiān)控系統

首先利用該系統的實時性，系統的響應時間很短，能快速處理PLC、IPC主機，響應I/O接口，以及存儲器的存取、軟件執(zhí)行與通道傳送速度等。其次利用該系統的可靠性，系統在外界環(huán)境良好的情況下具有較好的抗干擾能力，實現長期可靠穩(wěn)定地運行。再次，利用該系統的可維護性，即閘門自動化監(jiān)控系統中的設備可自行完成診斷的工作，然后結合水利工程施工現場具體情況和不同特點實現對故障部件的檢查與更換。在進行軟件故障檢測時，可準確檢測到任務的級別，同時還具有便于實驗、可隔離故障斷開點、區(qū)別可互換拌和設備與不可互換設備。因為該系統的可維護特征，將其應用到水利工程建設施工中，可有效提升水利工程建設的效率與質量。另外，閘門自動化監(jiān)控系統中有許多接點，因為該系統的子系統是獨立的，因此每一個節(jié)點和子系統在退出時不會對整個系統或其他部分產生影響，而當某一個節(jié)點或子系統出現故障時也不會影響整個系統或其他部分的運行。同時，閘門自動化監(jiān)控系統還具有較好的檢測功能，當檢測到出現系統不希望執(zhí)行的動作或者狀態(tài)時會立即報警，對相關指令實施拒收[2]。

2.3 科學選擇通信系統，解決通信設備故障

為了確保水利工程自動化系統遠程操作的順利展開，應當選擇合適的通信系統，并且還要考慮到建設成本問題，可充分利用公共網絡通信設備來進行傳輸，提高公共通信資源利用率，盡量減少自建光纖通信網的工程量，以減少施工費用和后期的維護成本，減輕水利工程相關人員的工作量?？筛鶕嶋H要求來進行科學的自動化設計，完善相關配置，以防產生不必要的資源浪費和損失。有效應用水利衛(wèi)星通信網，保障水利工程自動化系統各項業(yè)務的順利完成，并且據此來抵御陸地災害。除此之外，還應當建立健全的備用調度中心、數據災備中心，實施高效的網絡安全防護工作，降低通信系統網絡安全風險，遵循一定的網絡安全防御原則。

2.4 動態(tài)監(jiān)測

電氣自動化在水利工程中的應用，發(fā)揮了良好的動態(tài)監(jiān)測功能，可自行檢測設備及電路的運行狀態(tài)，并以信息數據的形式傳輸回檢測終端，針對發(fā)生的故障進行警報，并在預設的程序范圍內，自行采取一些應急措施。一般來講，水利工程都是二十小時運轉，單純地依靠人力很難實現對整個系統事無巨細的密切關注，電氣自動化的應用價值由此突出。在實際工作踐行中，相關技術人員應充分運用電子自動化系統優(yōu)勢，實時分析傳輸回的動態(tài)信息反饋，針對其所發(fā)出的警報，及時采取有效處置措施，精準排查故障所在點，提高維修效率，以免給企業(yè)造成更大的經濟損失。同時，建立大數據系統，對水利工程各個時段的運行狀態(tài)進行記錄，不斷累積經驗，制定科學的維護保養(yǎng)計劃。值得客觀指出的是，電氣自動化在水利工程中的應用只是作為一種輔助手段，水利工程的正常運轉還有賴于人的主體作用，如此才能取得預期成效[3]。

3 結語

綜上所述，大數據技術的到來，為推動水利工程信息化建設提供了技術支撐，這就需要水利單位順應時代發(fā)展潮流，提高對大數據技術的重視，結合目前水利工程信息化建設現狀，完善信息化平臺框架與制度，構建綜合管理系統、三維數字化協同平臺，全面提升水利工程信息化管理水平，這樣才能夠實現水利工程信息化建設目標[4]。