水利工程自動化精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇水利工程自動化，期待它們能激發(fā)您的靈感。

篇1

關(guān)鍵詞：水利工程；管理；自動化；措施

引言

水利工程是我國農(nóng)業(yè)的命脈，特別是對于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，有著至關(guān)重要的作用，因此，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化信息化的轉(zhuǎn)型，就必須提高水利工程建設(shè)。在水利工程建設(shè)中，根本是建設(shè)，關(guān)鍵是管理，要保證水利工程的建設(shè)質(zhì)量，就要采取措施，解決水利工程管理方面存在的問題。

1 水利工程管理方式的發(fā)展

隨著時代的變化和社會的發(fā)展，水利工程的管理方式、管理內(nèi)容和方法在不斷改進(jìn)。在古代，唐代頒發(fā)執(zhí)行的水利工程管理法規(guī)是《水部式》，它對分水比例、灌溉制度、管理行政和工程維修等各方面都有明確規(guī)定[1]。50年代初，新建成的水利工程，都建立了相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)，使得水利工程管理的工作有正規(guī)化的條例[2]。1954年，開始選擇一些標(biāo)志型水利工程，制定管理規(guī)范，其他水利工程參照此規(guī)范制定適合的管理規(guī)范，并對管理人員進(jìn)行培訓(xùn)，進(jìn)一步提高管理工作水平[3]。1956年，為了水利工程便于分級管理，劃分了水庫、水閘的等級標(biāo)準(zhǔn)。70年代初，國際組織力量治理永定河官廳水庫的水質(zhì)污染問題，保護(hù)水質(zhì)成為了水利工程管理工作中的新內(nèi)容。70年代末至80年代初，規(guī)定水利工程的管理任務(wù)為“安全、效益、綜合經(jīng)營”，水電站的任務(wù)為“安全、經(jīng)濟(jì)、多發(fā)多供”[5]。1983年，制定了“加強(qiáng)經(jīng)營管理，講究經(jīng)濟(jì)效益”的水利工作方針，把水利工作的重心轉(zhuǎn)移到提高經(jīng)濟(jì)效益上來，要求對現(xiàn)有的水利工程進(jìn)行技術(shù)改造，加強(qiáng)經(jīng)營管理，以此提高經(jīng)濟(jì)效益[4]。80年代后，計算機(jī)和短波、微波通訊開始被使用在防汛和調(diào)度系統(tǒng)中，部分大型的水利工程采用優(yōu)化調(diào)度方式，工程較多的水電站實(shí)行聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度[5]，河流泥沙多的水庫中采用“蓄清排渾”[6]的調(diào)度方式，以此延長水庫壽命。隨著我國自動化信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，水利現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，水利工程建設(shè)管理由傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)管理，開始轉(zhuǎn)換為現(xiàn)代化、自動化、智能化的管理。

2 水利自動化工程管理存在的問題

現(xiàn)如今，雖然我國的水利自動化信息化技術(shù)發(fā)展得越來越成熟，但依舊存在一些問題，主要有以下幾點(diǎn)：（1）缺乏統(tǒng)一規(guī)劃。我國水庫存在的最大的問題便是缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，我國水利系統(tǒng)的自動化技術(shù)建設(shè)起步比國外晚很多，大多水利工程管理人員習(xí)慣性遵循傳統(tǒng)的運(yùn)營模式，就難以形成統(tǒng)一的規(guī)劃，無法實(shí)現(xiàn)水庫的聯(lián)網(wǎng)管理[7]。（2）監(jiān)測手段和管理模式相對落后。目前，我國已建的一些大型水庫，大都建筑于年降水量較大的地區(qū)，梅雨季節(jié)的水量難以控制，在水災(zāi)時期存在著安全隱患，極易引發(fā)安全事故[8]，要提高我國的水庫對水位、雨情的監(jiān)測能力，消除安全隱患。（3）水庫綜合自動化系統(tǒng)不能形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。水庫涉及水量、水質(zhì)、水情等信息，信息量大，水庫對這些信息沒有一個統(tǒng)一的管理系統(tǒng)，也沒有能夠形成統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理，就無法實(shí)現(xiàn)信息共享，從而給水資源的調(diào)度、統(tǒng)一配置和管理造成了困難[9]。

3 提高水利工程管理水平的措施

水利工程管理是一項(xiàng)系統(tǒng)長久的工作，為了保證水利工程高效安全的運(yùn)行，提高水利工程的管理水平，需要從加強(qiáng)軟件要求和注重硬件建設(shè)這兩方面入手。

3.1 建立服務(wù)于水利工程管理的信息化、數(shù)字化、智能化的軟件系統(tǒng)

在實(shí)際的水利工程中，一般將可編程序控制器PLC和組態(tài)軟件相結(jié)合，設(shè)計水利工程的控制系統(tǒng)，它能夠有效地提高水利多閘門管理的自動化水平。水利工程管理軟件會涉及到大量數(shù)據(jù)的存儲與處理，要實(shí)現(xiàn)自動化管理，就要建設(shè)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)信息的共享。自動化控制中，必然少不了使用新技術(shù)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)如今應(yīng)用廣泛的新技術(shù)主要有如下幾個方面：（1）數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)倉庫。數(shù)據(jù)庫就是指數(shù)據(jù)的集合，用來描述一個或者多個相關(guān)組織的活動。它不僅可以實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)處理有關(guān)的功能，還能夠?qū)崿F(xiàn)地圖、空間數(shù)據(jù)、多媒體、矢量信息數(shù)據(jù)的存儲和管理，采用分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，從兩點(diǎn)數(shù)據(jù)分步式共享到多點(diǎn)數(shù)據(jù)分步式共享。（2）視頻監(jiān)控技術(shù)。視頻監(jiān)控主要用來監(jiān)視和控制遠(yuǎn)程地點(diǎn)或者重要區(qū)域，通過視頻采集設(shè)備實(shí)時采集視頻文件，并同時傳輸給監(jiān)控中心，實(shí)時動態(tài)地報告被監(jiān)測點(diǎn)的情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行處理，視頻監(jiān)控技術(shù)在水利自動化工程中得到了廣泛的應(yīng)用[10]。（3）空間信息技術(shù)。空間信息技術(shù)包括航天航空遙感、衛(wèi)星通信、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)等專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，航天航空遙感、全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)被統(tǒng)稱為3S，技術(shù)它以地理信息系統(tǒng)為核心，對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時采集、處理、分析等。

3.2 合理選用信息化、自動化硬件設(shè)備

PLC是自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)，在水利工程自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計中，一般采用可編程序控制器（PLC）、上位機(jī)組態(tài)軟件和現(xiàn)場檢測儀表結(jié)合的模式，PLC的編程軟件采用西門子公司的STEP7-Micro/WIN32編程軟件，上位機(jī)軟件采用組態(tài)王和WinCC相結(jié)合的模式。

以實(shí)際工程為例，基于DSP的水利工程閘門自動化管理系統(tǒng)的硬件框圖如圖1所示。

合理配置技術(shù)與設(shè)備，盡量選用國產(chǎn)信息化和自動化設(shè)備，現(xiàn)代國產(chǎn)設(shè)備的功能、穩(wěn)定性和可靠性都比較好，可以滿足自動化控制系統(tǒng)的需要，采用國產(chǎn)設(shè)備能夠有效地降低投資費(fèi)用，以及運(yùn)行維修的成本，不僅提高了系統(tǒng)的性價比，也提高了我國的自動化信息化水平。

4 結(jié)束語

現(xiàn)如今，我國已建水利工程眾多，為了提高水利工程的管理水平，需要不斷加強(qiáng)軟件要求，建立用于水利工程管理的智能化的軟件系統(tǒng)，同時注重硬件建設(shè)，合理選用自動化、信息化的硬件設(shè)備，設(shè)計人員也需要不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，將新興的信息技術(shù)應(yīng)用于水利工程中，不斷提高水利工程的自動化管理水平。

參考文獻(xiàn)

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[9]蔣斌，黃海田，王朝俊.江蘇水利信息化與自動化的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向[J].水利水文自動化，2010（2）.

篇2

 

人類文明的發(fā)展隨著1946年世界上第一臺電子計算機(jī)的誕生，進(jìn)入了一個新時期，其發(fā)展速度之快、功能之強(qiáng)大以及對對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展影響之深遠(yuǎn)不可不謂令人驚嘆，軍事等狀況，是任何一種工業(yè)產(chǎn)品所無法比擬的。信息工業(yè)己成為第一工業(yè)。水利行業(yè)的發(fā)展特別是大型水利設(shè)施的正常運(yùn)行更是離不開現(xiàn)代化的管理工具和手段——電子計算機(jī)，才能更好的促進(jìn)其的發(fā)展，滿足國家與人民對于水利發(fā)展的需求。

 

1自動化的特點(diǎn)與水利設(shè)施的結(jié)合

 

1.1自動化的特點(diǎn)

 

(1)便捷性：自動化將電子科技、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集于一體，極大的促進(jìn)了生產(chǎn)的自動化程度，這些具有自動化的產(chǎn)品對于人們的生活有了巨大的提升作用，節(jié)省很大的人力物力，為人們的生活與生產(chǎn)提供了更多的便捷。

 

(2)廣泛性：自動化的發(fā)展己經(jīng)滲透到我們生活的方方面面，例如我們現(xiàn)在每天乘坐的地鐵、電梯和公交、工廠的自動化生產(chǎn)線等等。可以說我們現(xiàn)在的生活離不開自動化。

 

(3)高效性：自動化是今天科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)果，它對于提高我國的生產(chǎn)力發(fā)展水平，提升我們的經(jīng)濟(jì)實(shí)力與競爭力有著不可估量的作用。反過來，自動化的技術(shù)又會對于我國的科學(xué)技術(shù)有著強(qiáng)大的推動作用，這樣就加大我國的產(chǎn)品的科技含量，提升產(chǎn)品的價值，因此自動化具有高效性。

 

1.2自動化與水利設(shè)施的結(jié)合

 

過去水電站水利設(shè)施、運(yùn)用技術(shù)對于水資源的使用效率較低，能源浪費(fèi)嚴(yán)重，工人生活環(huán)境惡劣，生產(chǎn)成本高。雖然隨著信息科技的發(fā)展與國家資金的投入，己有所好轉(zhuǎn)。水利設(shè)施的自動化對于電能質(zhì)量的提高、都有著巨大的優(yōu)勢。不僅能減少人工成本，而且在安全與效益上，也有著大的提升。所以自動化技術(shù)與水利設(shè)施的結(jié)合是水利發(fā)展的需要，也是時代的需求。

 

2水利工程自動化管理不足

 

2.1工程自動化管理的不足

 

各個相關(guān)部都缺乏整體的規(guī)劃、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及理論體系，各個部門的建設(shè)也都是根據(jù)符合自身管理模式的相關(guān)信息系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)的，所以各個部門所建設(shè)的系統(tǒng)存在很多重復(fù)的情況，而且數(shù)據(jù)也是各用各的，不能有效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，所以也就導(dǎo)致出現(xiàn)‘‘信息孤島”的現(xiàn)象。還有，在我們國家，在水利工程管理自動化的建設(shè)過程中，都缺乏了一種整體信息技術(shù)體系的模式規(guī)范。雖然在水利工程的管理信息系統(tǒng)的項(xiàng)目建設(shè)中，信息技術(shù)己被普遍應(yīng)用，但是由于缺乏水利工程管理自動化的共性及特性研究，到目前為止，在水利工程自動化建設(shè)方面我國還是沒有完整的信息技術(shù)系統(tǒng)。

 

2.2水利工程管理的自動化仍需改進(jìn)

 

第一，從進(jìn)行水利工程管理自動化建設(shè)的管理者的角度來說，要想建立一個以國家或者某個地方為立足點(diǎn)的管理方案，就應(yīng)該以水利工程專題自動化管理的共性以及特性為基礎(chǔ)，建立起一套符合水利工程自動化建設(shè)的信息管理系統(tǒng)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)水利工程應(yīng)用管理的信息，在縱向以及橫向之間可以通暢的傳遞。第二，從水利工程應(yīng)用自動化的管理角度看，不僅要進(jìn)行及時的監(jiān)督和評估以確保建設(shè)的成果，同時還要保證水利工程建設(shè)的順利展開。除此之外，就是及時的對水利資源的動態(tài)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測與管理，從而達(dá)到為水利工程可持續(xù)性的發(fā)展提供更加有效的決策與支持的目的。第三，從其實(shí)際的理論角度來看，水利工程管理的自動化建設(shè)還及其需理論的支撐與鼓勵，還需對水利工程管理的自動化主體理論、水利工程管理的自動化基礎(chǔ)理論等一些理論所組成的理論體系，進(jìn)行深入的全面的研究與分析，從形成一套更適合于水利工程管理的自動化建設(shè)的基礎(chǔ)理論。

 

3針對微機(jī)自動化的控制系統(tǒng)

 

3.1對水泵機(jī)組的監(jiān)測與控制

 

首先，微機(jī)自動化的監(jiān)控系統(tǒng)會及時的打開防洪閘門，啟動清污機(jī)進(jìn)行清掃，并使用電動機(jī)組的勵磁系統(tǒng)實(shí)施動態(tài)檢測，對其進(jìn)行判斷確認(rèn)他是否具有良好的工作狀況。當(dāng)系統(tǒng)展開判并確認(rèn)各類程序都達(dá)到了啟動的條件，且滿足了設(shè)計師所預(yù)設(shè)的參數(shù)時，微機(jī)自動化系統(tǒng)才能正式的進(jìn)入開機(jī)控制程序的模式。在啟動后，水泵機(jī)組就可以進(jìn)入實(shí)際正常的運(yùn)行過程，此時的微機(jī)自動檢測系統(tǒng)便會進(jìn)入實(shí)時的檢測動態(tài)，對程序進(jìn)行全面控制，再使用相關(guān)的傳感器元件，對檢測系統(tǒng)的工作狀況的特性數(shù)據(jù)與內(nèi)部運(yùn)算程序的動態(tài)相結(jié)合，進(jìn)行深入分析再對其進(jìn)行合理的判斷，并隨機(jī)進(jìn)行記錄做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，以保證機(jī)組何時候都處于最優(yōu)的運(yùn)行工作情況。而在其進(jìn)行自動查的過程之中，系統(tǒng)若發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重的故障時，便會及時做出相應(yīng)的舉動操作相應(yīng)的程序來進(jìn)行并完成事故的報警或跳閘動作。

 

3.2對公用輔機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)測控制

 

水泵機(jī)組能夠高效穩(wěn)定的運(yùn)行，水、氣、油等公用輔機(jī)系統(tǒng)是必不可少的。在微機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)中，它可以自動的采集各種輔機(jī)系統(tǒng)的所進(jìn)行運(yùn)行特性數(shù)據(jù)，再根據(jù)水、汽、油的不同的實(shí)際情況來判斷，以達(dá)到及時的采取應(yīng)對措施的目的。與此同時，水泵機(jī)組可以使用其內(nèi)部的DSP數(shù)據(jù)來處理單元動態(tài)的記錄，如加油的時間及所加的油量等一系列數(shù)據(jù)的記錄，有效的為水利管理工作者提供了準(zhǔn)確的參考數(shù)據(jù)及信息，使其可以更加深入的分析研究油系統(tǒng)的運(yùn)行性能。同理可知，在鋪機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)中，除油之外我們還能夠?qū)λ獾认到y(tǒng)的工作壓力及狀態(tài)的參數(shù)信息，及時的進(jìn)行合理的判斷與動態(tài)的采集，以保證所有公用的輔機(jī)系統(tǒng)都能夠長久的保持良好運(yùn)行的工作狀況。

 

3.4對保護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)測控制

 

在機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測的時候，除計算其所消耗的電量之外，還能夠?qū)ν屏ν叩炔考膭畲诺奶匦詤?shù)、勵磁系統(tǒng)運(yùn)行的溫度以及工作狀況等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動態(tài)的監(jiān)測，并通過內(nèi)部的DSP數(shù)據(jù)處理單元做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，控制的信號以及保護(hù)的命令，以保證水泵機(jī)組能夠穩(wěn)定及高效的運(yùn)行。

 

3.5泵站全局可視化監(jiān)視

 

為了便于更好的進(jìn)行管理，可為每個系統(tǒng)運(yùn)行的管理工作人員在微機(jī)自動化的監(jiān)測控制系統(tǒng)中設(shè)置自己個人的密碼，只有在系統(tǒng)管理的界面上正確的輸入自己的個人信息后，才能使用微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，對整個泵站進(jìn)行整體的監(jiān)控及管理。泵站的運(yùn)行管理工作者，僅僅只需要直接使用鼠標(biāo)選取界面上位機(jī)的各種菜單功能選項(xiàng)，這樣就可以是工作人員更加方便簡潔全方位的了解整個泵站系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息及工作情況狀態(tài)，有利于管理工作者制定出更加合理高效的調(diào)度運(yùn)行計劃。在整個微機(jī)自動監(jiān)測系統(tǒng)之中，我們還能夠設(shè)置多層防護(hù)的閉鎖程序，可更加有效的防止人為的錯誤的操作事故發(fā)生，以保證整個系統(tǒng)可以穩(wěn)定高效的運(yùn)行。

 

4結(jié)論

篇3

泵站建設(shè)是國家公益性事業(yè)，自動化控制提高了泵站的技術(shù)管理水平和運(yùn)行效能，但是預(yù)警系統(tǒng)又較高的保證了運(yùn)行的安全性和可靠性，大幅降低了安全生產(chǎn)事故的發(fā)生，避免了不必要的損失，在當(dāng)前泵站自動化應(yīng)用中具有重要意義。

關(guān)鍵詞：

水利工程；自動化控制；動態(tài)預(yù)警

近年來，國家對水利事業(yè)高度重視，南水北調(diào)、引江濟(jì)太等一大批水利工程投入建設(shè)，泵站自動化控制系統(tǒng)也隨之廣泛運(yùn)用。但是，從目前現(xiàn)狀來看，由于對自動化認(rèn)知的不同以及投入的資金和技術(shù)的差異，各地水利設(shè)施的自動化水平參差不齊，自動化運(yùn)用程度沒有達(dá)到預(yù)期的效果。又由于運(yùn)行工況的不同，自動化控制系統(tǒng)存在某些不足，需要因地制宜，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。本文作者所屬的水利樞紐對自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，本文主要從泵站自動化控制系統(tǒng)動態(tài)預(yù)警的改進(jìn)及意義方面進(jìn)行探討。

一、水利自動化控制應(yīng)用現(xiàn)狀

90年代至今，自動化技術(shù)在我國的大中型泵站得到較大的發(fā)展和應(yīng)用，極大的提高了工程運(yùn)行的安全性、可靠性，節(jié)約了人力資源，充分發(fā)揮水利工程的最大效能。目前國內(nèi)最完善的自動化系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)自動開停機(jī)組操作，也能實(shí)時監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。隨著自動化技術(shù)的廣泛運(yùn)用，在運(yùn)行實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，許多被監(jiān)控對象，如水泵、輔機(jī)設(shè)備、清污機(jī)、技術(shù)供水等設(shè)備，其工作環(huán)境會受水文、水情等的影響不斷的變化，即使進(jìn)行了自動控制，還是需要值班人員現(xiàn)場巡視、檢查；另一方面，水利工程不同于一般的工業(yè)生產(chǎn)過程，不需要過高的自動化程度，泵站的自動化系統(tǒng)著重點(diǎn)在微機(jī)保護(hù)和預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)。控制可靠、運(yùn)行安全是當(dāng)前泵站運(yùn)行的首要任務(wù)，如何在最大程度上發(fā)揮自動化控制系統(tǒng)的正確性和可靠性，也是我們一直在思考和鉆研的課題。

二、當(dāng)前自動化控制系統(tǒng)的不足之處

泵站機(jī)組在運(yùn)行時，每臺機(jī)組有近二十六個參數(shù)需要監(jiān)控，這些參數(shù)都會跟著當(dāng)?shù)貧夂颉囟取⑸舷掠嗡徊睢⒘魉俚劝l(fā)生變化。自動化控制系統(tǒng)只按照設(shè)計規(guī)程設(shè)置固定的報警值，這個報警值一般是根據(jù)設(shè)備能夠承受的最大負(fù)荷設(shè)定的,設(shè)定后不能輕易更改，如需更改，需要和設(shè)計單位溝通，設(shè)計單位同意后，出具書面意見，方可更改報警值。但是設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中，由于不同的運(yùn)行環(huán)境，運(yùn)行負(fù)荷也不同，當(dāng)天機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定數(shù)值可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于報警值，于是報警值以下的參數(shù)波動只能靠值班人員的雙眼密切監(jiān)控，而在運(yùn)行過程中的任何數(shù)據(jù)波動都有可能是設(shè)備運(yùn)行故障的預(yù)兆。而大中型泵站在調(diào)水運(yùn)行時，機(jī)組出現(xiàn)各種故障和險情，都有可能威脅到廣大群眾的生命、財產(chǎn)安全。例如作者所在泵站，由于設(shè)計單位未曾參與泵站管理，在設(shè)計該自動化控制系統(tǒng)時，只按照設(shè)計院的設(shè)計規(guī)程設(shè)置固定的報警值，比如繞組的報警溫度為105℃，跳閘溫度為115℃；電機(jī)軸承的報警溫度為85℃，跳閘溫度為90℃；齒輪箱軸承的報警溫度為100℃，跳閘溫度為105℃；水導(dǎo)瓦溫和油溫報警溫度為70℃，跳閘溫度為80℃。這些溫度和機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的穩(wěn)定值都相差甚遠(yuǎn)，寒冷的氣候差距更甚。我們的泵站經(jīng)常長時間處于連續(xù)不間斷的調(diào)水狀態(tài)，在運(yùn)行中我們發(fā)現(xiàn)在這些報警值以下的數(shù)據(jù)波動已經(jīng)反映出了機(jī)組運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，必須要改進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)才能保證運(yùn)行的安全性。

三、動態(tài)預(yù)警系統(tǒng)改造及效果

在工作中，我們摸索出動態(tài)預(yù)警的思路，根據(jù)泵站調(diào)水工作實(shí)際，主要是利用監(jiān)控系統(tǒng)自帶的工業(yè)監(jiān)控軟件、組態(tài)軟件及PLC編程軟件，改寫程序，加入動態(tài)預(yù)警模塊。泵站運(yùn)行人員可以根據(jù)泵站運(yùn)行的現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)、結(jié)合所處區(qū)域的常年氣候數(shù)據(jù)，對泵站運(yùn)行中的電流、電壓、循環(huán)水水溫、電機(jī)定子繞組溫度，電機(jī)定子鐵芯溫度、水泵振動等的報警值進(jìn)行動態(tài)設(shè)置。機(jī)組長期連續(xù)運(yùn)行時，運(yùn)行值班人員按規(guī)范要求，每天兩次和動態(tài)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行人機(jī)對話，隨時調(diào)整動態(tài)預(yù)警值，系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)某項(xiàng)參數(shù)達(dá)到預(yù)警值，該系統(tǒng)自動通過以太網(wǎng)將報警部位、當(dāng)前數(shù)據(jù)值、預(yù)警數(shù)值、設(shè)計規(guī)劃值等重要數(shù)據(jù)傳達(dá)至泵站中控室電腦顯示器上并通過音響語音報警，數(shù)據(jù)庫軟件將完整記錄這一信息。報警值的動態(tài)設(shè)置使得機(jī)組運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)波動都可以及時被運(yùn)行人員發(fā)現(xiàn)，從而排除隱患，最大限度地保障安全運(yùn)行。例如，高壓供電設(shè)置了動態(tài)報警系統(tǒng)后，有一次主電源電壓側(cè)報警持續(xù)幾秒后恢復(fù)正常，我們根據(jù)報警的數(shù)據(jù)記錄分析是高壓側(cè)間隙性缺相，便果斷采取保護(hù)措施，之后和供電局聯(lián)系，證實(shí)了當(dāng)時供電部門方面確實(shí)出現(xiàn)了供電故障。又如2013年7月12日，防汛期間，機(jī)組處于停機(jī)狀態(tài)，由于太湖側(cè)水位持續(xù)升高，值班人員在動態(tài)預(yù)警系統(tǒng)中根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整報警水位值，密切關(guān)注水位變化。機(jī)坑預(yù)留有排風(fēng)孔，凌晨兩點(diǎn)多，本是值班人員最疲勞的時刻，當(dāng)水位不斷升高逼近排風(fēng)孔的位置時，正是有了動態(tài)預(yù)警系統(tǒng)的及時報警，值班人員也及時發(fā)現(xiàn)并果斷采取措施，打開節(jié)制閘泄洪，從而保證了三臺機(jī)組以及主廠房的安全。這樣的例子不勝枚舉，動態(tài)預(yù)警系統(tǒng)為單位避免了較大的經(jīng)濟(jì)損失。

四、結(jié)束語

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關(guān)鍵詞：現(xiàn)代水利工程；自動化系統(tǒng)；有效措施；信息化

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量越來越高，愈發(fā)關(guān)注國家的民生項(xiàng)目，現(xiàn)代水利工程建設(shè)就是其中備受關(guān)注的項(xiàng)目之一。現(xiàn)代水利工程建設(shè)迎來了全新的發(fā)展機(jī)遇，在工程項(xiàng)目數(shù)量上有所增加，工程項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大，但與此同時也面臨著一定的挑戰(zhàn)。為了使現(xiàn)代水利工程建設(shè)逐步走向自動化、信息化，應(yīng)當(dāng)充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，引入自動化系統(tǒng)設(shè)計，不斷地完善現(xiàn)代水利工程的系統(tǒng)管理，為現(xiàn)代水利工程自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供重要保障，為現(xiàn)代水利工程帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

1現(xiàn)代水利工程自動化系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容

在設(shè)計現(xiàn)代水利工程自動化系統(tǒng)的時候，一是要全面掌握自動化系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際需求來設(shè)計一個具有層級性的、功能豐富的系統(tǒng)，可充分利用通信技術(shù)，傳遞相關(guān)信息，獲取信號，并從中得到反饋。在發(fā)生故障的時候，可通過故障呈現(xiàn)出的狀況，來分級排查，以快速找到故障點(diǎn)加以解決[1]；二是要充分了解自動化系統(tǒng)中的各個元件和設(shè)備，把握其信息特征，以有效發(fā)現(xiàn)和解決元件或設(shè)備中存在的故障。

2當(dāng)前現(xiàn)代水利工程中自動化系統(tǒng)中存在的問題

2.1自動化系統(tǒng)設(shè)計和管理有待提升

當(dāng)前現(xiàn)代水利工程自動化系統(tǒng)，雖然起到了一定的效果，但是自動化系統(tǒng)設(shè)計還有待進(jìn)一步完善，可根據(jù)現(xiàn)代水利工程的實(shí)際需求，采用先進(jìn)技術(shù)提高自動化系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)水平。自動化系統(tǒng)本身就比較復(fù)雜，涉及的內(nèi)容比較多，而且可能出現(xiàn)的故障種類也比較多，若是在設(shè)計的時候未結(jié)合實(shí)際，技術(shù)應(yīng)用不到位，那么將直接影響自動化系統(tǒng)的運(yùn)行，出現(xiàn)各類故障問題[2]。比如，在設(shè)計開度儀的時候，沒有基于水利工程設(shè)計要求來進(jìn)行選擇，以致于所選開度儀并不能適應(yīng)水利工程的現(xiàn)場環(huán)境，過閘流量和閘門水位參數(shù)不準(zhǔn)確，導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)用過程中，閘門關(guān)不到位。

2.2通信系統(tǒng)有待完善

現(xiàn)代水利工程自動化系統(tǒng)中的通信系統(tǒng)十分重要，但目前還有待于進(jìn)一步完善，其主要問題在于如何科學(xué)選擇通信方式，大部分情況下，都是使用自己建設(shè)的光纖通信網(wǎng)，距離比較長，忽視了公共網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力，這就導(dǎo)致現(xiàn)代水利工程建設(shè)成本增加，而且還需要對通信系統(tǒng)進(jìn)行有效維護(hù)，以確保其能夠順利運(yùn)行，否則一旦通信出現(xiàn)問題就會導(dǎo)致遠(yuǎn)程操作失敗，直接影響水利工程自動化系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。沒有充分發(fā)揮公共網(wǎng)絡(luò)的多路由保護(hù)能力，通信資源未得到有效利用，未體現(xiàn)出水利衛(wèi)星通信的價值。

2.3專業(yè)人員亟須培訓(xùn)

現(xiàn)代水利工程自動化系統(tǒng)運(yùn)行，對水利工程相關(guān)人員的要求逐漸提高，其需要專業(yè)的技術(shù)性人才，并且其應(yīng)當(dāng)具有一定的創(chuàng)新性。傳統(tǒng)的水利工程相關(guān)人員在專業(yè)性上還有所欠缺，對計算機(jī)信息技術(shù)的了解不夠，以致于其在進(jìn)行自動化系統(tǒng)操作的時候，很容易出現(xiàn)問題，從而導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī)，需要重復(fù)開關(guān)閘操作，這并不利于水利工程自動化系統(tǒng)的運(yùn)行，也影響了水利工程的長遠(yuǎn)發(fā)展。

3解決現(xiàn)代水利工程中自動化系統(tǒng)問題的有效措施

3.1全面把控自動化系統(tǒng)總體情況

為了確保現(xiàn)代水利工程自動化系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須做好相應(yīng)的維護(hù)工作，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的故障，并采取有效的措施加以解決，這需要維護(hù)人員能夠全面地把控自動化系統(tǒng)總體情況。要了解自動化系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，掌握其總體布局，縱觀全局來把控自動系統(tǒng)的各項(xiàng)設(shè)備，如通信信號、系統(tǒng)操作和控制命令等。雖然自動化系統(tǒng)較為復(fù)雜，線路和設(shè)備都比較多，但是只需要將自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖清晰地展現(xiàn)出來，便可以直觀地了解自動化系統(tǒng)的每一個部分，實(shí)施有效的維護(hù)。應(yīng)當(dāng)基于系統(tǒng)通信拓?fù)鋱D，配合設(shè)備系統(tǒng)、PLC系統(tǒng)圖，保障水利工程自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，另外還需要把控自動化系統(tǒng)中的各項(xiàng)設(shè)備，了解設(shè)備的應(yīng)用特征，掌握系統(tǒng)工作中的各項(xiàng)參數(shù)，明確自動化系統(tǒng)中各項(xiàng)元件、設(shè)備正常運(yùn)行的狀態(tài)[3]。當(dāng)自動化系統(tǒng)發(fā)生故障警報后，可根據(jù)故障燈的指示來查明故障原因，高級的自動化系統(tǒng)在部分故障中會直接呈現(xiàn)出故障原因。例如，可通過收集溫度傳感器、中間繼電器電氣特性的數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。要管理好系統(tǒng)中的各項(xiàng)電氣設(shè)備和監(jiān)視設(shè)備，了解系統(tǒng)控制設(shè)備的運(yùn)行特征，便能夠高效而精準(zhǔn)的獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精確控制。比如，確保閘門正常開度攝像模式的穩(wěn)定啟動。

3.2科學(xué)選擇通信系統(tǒng)，解決通信設(shè)備故障

為了確保水利工程自動化系統(tǒng)遠(yuǎn)程操作的順利展開，應(yīng)當(dāng)選擇合適的通信系統(tǒng)，并且還要考慮到建設(shè)成本問題，可充分利用公共網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備來進(jìn)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(wǎng)的工程量，以減少施工費(fèi)用和后期的維護(hù)成本，減輕水利工程相關(guān)人員的工作量。可根據(jù)實(shí)際要求來進(jìn)行科學(xué)的自動化設(shè)計，完善相關(guān)配置，以防產(chǎn)生不必要的資源浪費(fèi)和損失[4]。有效應(yīng)用水利衛(wèi)星通信網(wǎng)，保障水利工程自動化系統(tǒng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的順利完成，并且據(jù)此來抵御陸地災(zāi)害。除此之外，還應(yīng)當(dāng)建立健全的備用調(diào)度中心、數(shù)據(jù)災(zāi)備中心，實(shí)施高效的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)工作，降低通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險，遵循一定的網(wǎng)絡(luò)安全防御原則。如果發(fā)現(xiàn)水閘PLC控制柜觸摸屏上無任何數(shù)據(jù)顯示，并且中控室控制主機(jī)上，沒有與水閘有關(guān)的數(shù)據(jù)，而閘門仍然能夠自動化操作，那么出現(xiàn)故障的原因應(yīng)當(dāng)是信息傳輸設(shè)備的問題。當(dāng)通信不正常的時候，便會導(dǎo)致中控機(jī)、水閘PLC無法獲取閘門的運(yùn)行狀態(tài)和相關(guān)信息。面對這種情況的時候，應(yīng)當(dāng)及時進(jìn)行檢查，查看其設(shè)備供電電源是否正常，交換器是否出現(xiàn)問題等。

3.3加強(qiáng)對水利工程人員的培訓(xùn)

為了適應(yīng)現(xiàn)代水利工程自動化系統(tǒng)的運(yùn)行，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對相關(guān)工作人員的培訓(xùn)，提高其專業(yè)性，使其業(yè)務(wù)能力更強(qiáng)。招聘相關(guān)人才的時候，要適當(dāng)?shù)靥嵘T檻，關(guān)注于人才的專業(yè)性和創(chuàng)新性；可定期對現(xiàn)有人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，制定完善的激勵約束機(jī)制，來激發(fā)員工的工作積極性，發(fā)揮其主觀能動性[5]。要規(guī)范工作人員的操作，避免其因?yàn)檫`反操作而導(dǎo)致自動化系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

篇5

當(dāng)前電氣自動化技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注。因此，本文將圍繞這個話題進(jìn)行分析，著重探討如何更充分地將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在水利工程當(dāng)中。

1. 電氣自動化技術(shù)基本內(nèi)容簡析

1.1 電氣自動化技術(shù)的特點(diǎn)

從電氣自動化技術(shù)的主要技術(shù)原理構(gòu)成來看，電氣自動化技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程，涵蓋了多方面的科學(xué)技術(shù)和理論，包括計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能控制等等，通過這些先進(jìn)科技的應(yīng)用，有效提高了電氣自動化技術(shù)的科技含量，為自動化的實(shí)現(xiàn)提供了保證。與此同時，通過更先進(jìn)的技術(shù)的應(yīng)用，能夠在更大程度上提高資源利用率，減少資源消耗。除此之外，通過電氣自動化技術(shù)的成功研發(fā)和推廣，當(dāng)前在很多行業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中都已經(jīng)離不開這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，包括生產(chǎn)車間的自動化生產(chǎn)線、地鐵、公交等多個領(lǐng)域。特別是在水利工程當(dāng)中的應(yīng)用，更是凸顯了電氣自動化技術(shù)的巨大優(yōu)勢與作用。通過電氣自動化技術(shù)的運(yùn)用，促使水利工程朝著更加高效化、安全化、便捷化的方向發(fā)展。作為當(dāng)前一門先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對電氣自動化技術(shù)進(jìn)行充分利用，有利于提高社會生產(chǎn)力，有利于我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

1.2 水利工程當(dāng)中電氣自動化系統(tǒng)的主要構(gòu)成

在社會生產(chǎn)力不斷提高、經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，計算機(jī)技術(shù)已經(jīng)深入到了社會生活的方方面面，并給人們的日常生活帶來了極大的便利。從我國的水利工程建設(shè)與應(yīng)用的情況來看，電氣自動化技術(shù)是當(dāng)前水利工程建設(shè)的一個重要內(nèi)容。由此可以看出，我國的水利工程開始朝著自動化方向逐步發(fā)展，工程的運(yùn)作模式也將在電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用過程中逐步轉(zhuǎn)型，很多的日常工作內(nèi)容都能夠被機(jī)器代替，實(shí)現(xiàn)操作的自動化。在水利工程的電氣自動化系統(tǒng)中，通過對先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了專門的智能控制裝置、保護(hù)裝置等應(yīng)用。從水利工程中的電氣自動化系統(tǒng)構(gòu)成來看，通常包括總線、太網(wǎng)等等，實(shí)現(xiàn)對各個部件的連接，從而形成整個系統(tǒng)的框架與網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對整個電氣自動化系統(tǒng)的有效監(jiān)測。水利工程中的電氣自動化系統(tǒng)具有顯著的開發(fā)性特征，方便了后續(xù)系統(tǒng)的功能擴(kuò)展和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。另外，電氣自動化控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有清晰的層次和布局的區(qū)分，因而能夠根據(jù)不同部位的不同功能進(jìn)行區(qū)別監(jiān)測，具有顯著的靈活性與適應(yīng)性。冗余配置裝備的運(yùn)行為電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)作提供了可靠的保障。另外，在系統(tǒng)的維護(hù)工作方面，維護(hù)技術(shù)也具有較高的質(zhì)量水平。當(dāng)前所用的水利工程的電氣自動化系統(tǒng)在人機(jī)接口方面的能力比較強(qiáng)，方便了系統(tǒng)的控制與管理，同時也有利于系統(tǒng)的調(diào)試和設(shè)計等。

2. 電氣自動化技術(shù)在水利中的應(yīng)用價值

2.1 提高水利工程運(yùn)行效率

隨著越來越多的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)進(jìn)入我們的社會生活，電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等深入到我們?nèi)粘Ｉ顚W(xué)習(xí)工作的方方面面，應(yīng)用范圍越來越廣。當(dāng)前，電氣自動化技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到了水利工程的實(shí)施中。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，將水利工程建設(shè)與電氣自動化技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，能夠明顯提高生產(chǎn)能力，節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)水利工程的自動化管理與控制。從電氣自動化技術(shù)在水利當(dāng)中的具體應(yīng)用情況來看，實(shí)際上電氣自動化技術(shù)所起到的作用類似于水輪發(fā)電機(jī)的樞紐，通過數(shù)據(jù)模擬對水利工程進(jìn)行數(shù)字化監(jiān)測，有效保證了技術(shù)監(jiān)測的準(zhǔn)確性與及時性，為水利工程的正常運(yùn)行提供了可靠保障。當(dāng)水利工程當(dāng)中的主要部件出現(xiàn)故障的時候，通過電氣自動化系統(tǒng)可以進(jìn)行故障快速識別，發(fā)出警示信號，方便維修人員進(jìn)行維修工作，從而在最大程度上提高水利工程的運(yùn)行效率與穩(wěn)定性。不同的水利工程，其所采用的發(fā)電機(jī)組是有所不同的，在發(fā)電機(jī)組的選擇和采購的過程當(dāng)中，相關(guān)人員不僅需要對發(fā)電機(jī)組本身進(jìn)行考慮，同時需要結(jié)合水利工程的規(guī)模進(jìn)行考慮，實(shí)現(xiàn)水利工程自動運(yùn)行水平的最大化。

2.2 保證水利工程運(yùn)行穩(wěn)定

通過電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高水利工程運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，進(jìn)而有利于實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。通過自動化系統(tǒng)的運(yùn)用，不僅僅可以實(shí)現(xiàn)日常工作效率的提升，同時還能提高工程的運(yùn)行質(zhì)量，降低人力資源消耗，實(shí)現(xiàn)對人力成本的有效控制。與此同時，還能實(shí)現(xiàn)勞動強(qiáng)度的降低和勞動環(huán)境的改善，實(shí)現(xiàn)工程運(yùn)行的高效化。通過電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)行，就等于靈活運(yùn)用了先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)和監(jiān)測技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對水利工程運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測與控制，盡量防止故障問題的發(fā)生。除此之外，通過電氣自動化系統(tǒng)還能對工程的運(yùn)行狀況進(jìn)行科學(xué)分析，及時進(jìn)行故障排查和判斷，并在較短的時間內(nèi)發(fā)出信號通知維修，從而減少工程故障所帶來的不便與損失。

3. 電氣自動化技術(shù)在水利中的具體應(yīng)用分析

3.1 水輪發(fā)電機(jī)組的智能控制

第一，在電氣自動化系統(tǒng)的運(yùn)用過程中，在實(shí)現(xiàn)電氣化的同時就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)關(guān)機(jī)停機(jī)的操作。除此之外，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電轉(zhuǎn)調(diào)相與調(diào)相轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)的自動化運(yùn)行與控制，因而即使沒有人工的操作運(yùn)行，也能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正常操作和順利開展。第二，電氣自動化技術(shù)還具有智能化的顯著優(yōu)勢，在實(shí)際運(yùn)用過程中，可以實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)組的智能控制，保證水輪發(fā)電機(jī)組以最小的運(yùn)行成本實(shí)現(xiàn)最穩(wěn)當(dāng)可靠的運(yùn)行。另外，電氣自動化系統(tǒng)還可以根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況以及系統(tǒng)的相應(yīng)指令主動智能地進(jìn)行發(fā)電機(jī)組的啟動，從而有利于系統(tǒng)負(fù)荷在各機(jī)組之間的優(yōu)化配置，同時控制運(yùn)行成本。由于電氣自動化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對發(fā)電機(jī)組的自動關(guān)機(jī)與停機(jī)，因而可以根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)時運(yùn)行情況進(jìn)行發(fā)電機(jī)組的切換與啟動，在最小的成本范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最大功能的發(fā)揮。第三，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障或其他突況的時候，電氣自動化系統(tǒng)能夠在最短的時間內(nèi)智能地選擇備用機(jī)組進(jìn)行啟動或關(guān)閉。

3.2 相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測

能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電機(jī)組的檢測功能的定子和電子，其對應(yīng)的電路是否安全，也可以用來檢測發(fā)電機(jī)的鐵芯以及定子繞組的溫度是否處于正常范圍，如果發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的鐵芯以及定子繞組的溫度超過了正常的溫度范圍，則自動化系統(tǒng)將會及時發(fā)出信號，采取處理措施。除此之外，電氣自動化系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對水輪發(fā)電機(jī)組的制冷系統(tǒng)運(yùn)行狀況、變速系統(tǒng)運(yùn)行狀況以及度等情況的監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)某部件出現(xiàn)問題，電氣自動化系統(tǒng)將根據(jù)實(shí)際情況采取措施進(jìn)行應(yīng)對，同時發(fā)出警示信號。