自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在水閘運(yùn)行管理中的應(yīng)用

彭沖

摘要：自動(dòng)化技術(shù)是近幾年來(lái)新興起的一種先進(jìn)技術(shù)，其在國(guó)內(nèi)很多領(lǐng)域中都有著非常廣泛的應(yīng)用，水利工程項(xiàng)目自然也不例外。目前國(guó)內(nèi)有很多水泵站的工作人員都將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在水閘運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)中，并且在實(shí)際應(yīng)用中也都取得了不錯(cuò)的作用效果，得到了水閘運(yùn)行管理人員的廣泛好評(píng)。雖然該系統(tǒng)目前在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、運(yùn)行性能、操作水平等方面還略有不足，但是工作人員可以采取相應(yīng)策略進(jìn)行優(yōu)化，這也是筆者將要與大家進(jìn)行探究的主要問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)；水閘運(yùn)行管理；實(shí)際應(yīng)用

水閘運(yùn)行是水泵站中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，為了可以有效的提高水閘運(yùn)行管理的效率，工作人員積極的引進(jìn)了自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)相比，其自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集和處理、控制與調(diào)節(jié)、監(jiān)視與事故報(bào)警等方面。接下來(lái)筆者便以該類型監(jiān)控系統(tǒng)為主體，從系統(tǒng)概述、系統(tǒng)功能、存在問(wèn)題以及優(yōu)化策略等方面對(duì)其展開(kāi)詳細(xì)的闡述，希望這些淺薄的意見(jiàn)和建議可以對(duì)相關(guān)人員提供一些有價(jià)值性的參考。

一、自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)概述

自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)主要是由通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、監(jiān)控軟件、PLC控制系統(tǒng)、監(jiān)控計(jì)算機(jī)等構(gòu)件組成，其在水利工程項(xiàng)目中的應(yīng)用不僅可以有效的幫助工作人員高效率完成對(duì)閘門(mén)、水泵站的監(jiān)測(cè)工作，同時(shí)還可以持續(xù)穩(wěn)定的將水利工程項(xiàng)目路中的水情以及閘門(mén)的運(yùn)行狀態(tài)等相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的獲取，并且將這些數(shù)據(jù)信息在大范圍內(nèi)進(jìn)行共享，建立該地區(qū)內(nèi)的水閘運(yùn)行數(shù)據(jù)信息庫(kù)，為該地區(qū)的后續(xù)的水利項(xiàng)目奠定良好的理論基礎(chǔ)。

二、系統(tǒng)功能分析

（一）數(shù)據(jù)采集和處理

該監(jiān)控系統(tǒng)中的PLC系統(tǒng)可以對(duì)水閘的所處水位高度、越過(guò)警戒線的次數(shù)以及閘門(mén)開(kāi)啟式與水位線的相對(duì)高度等相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行定期的采集和獲取，并且將收集到的數(shù)據(jù)信息按照特定的格式化進(jìn)行統(tǒng)一處理，并且將其作為實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)信息存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)這些數(shù)據(jù)信息中被檢測(cè)到有潛在的安全隱患時(shí)，該監(jiān)控系統(tǒng)便會(huì)針對(duì)這些信號(hào)做出相應(yīng)的反應(yīng)和操作，對(duì)該閘門(mén)水位與斷面的差值、過(guò)閘流量以及過(guò)水總量做好記錄[1]。

（二）控制與調(diào)節(jié)

當(dāng)工作人員將以人工監(jiān)控為主的方式轉(zhuǎn)化為以系統(tǒng)為主的監(jiān)控方式時(shí)，工作人員可以通過(guò)人機(jī)接口對(duì)水閘的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并且借助該人機(jī)接口完成對(duì)水閘設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的適當(dāng)調(diào)整，確保水利工程項(xiàng)目能夠持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。

（三）運(yùn)行監(jiān)視和事故報(bào)警

該監(jiān)控系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水閘設(shè)備長(zhǎng)得某些特定參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，工作人員可以提前將這些參數(shù)信息的限制范圍輸入至監(jiān)控系統(tǒng)中，其主要包括閘門(mén)限位、啟閉機(jī)卡滯等故障問(wèn)題，當(dāng)水閘的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)參數(shù)越限問(wèn)題時(shí)，該監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，避免故障問(wèn)題引發(fā)更加嚴(yán)重的后果[2]。

三、應(yīng)用中存在的問(wèn)題

（一）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)問(wèn)題

從水閘設(shè)備自身的角度上來(lái)看，自動(dòng)化系統(tǒng)所做出的操作和指令通常是以傳感器所監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，因此監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化操作有著非常重要的意義，若傳感器所檢測(cè)到的水位變化、閘門(mén)荷載力、水體流速、滲壓情況以及閘門(mén)開(kāi)度等數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)了不同程度上的偏差，則很容易造成水閘在開(kāi)啟或閉合時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤的操作。

（二）運(yùn)行性能問(wèn)題

根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)信息的調(diào)查統(tǒng)計(jì)我們可以得知，該類型監(jiān)控系統(tǒng)在使用過(guò)程中的中后期，其運(yùn)行性能會(huì)出現(xiàn)大幅度的下降，其在監(jiān)控過(guò)程中的穩(wěn)定性相對(duì)較差，監(jiān)控效率顯著降低。

（三）操作水平問(wèn)題

從客觀的角度上來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)很多的泵站都地處偏僻地區(qū)，因此操作人員的專業(yè)水平普遍偏低，而自動(dòng)化的監(jiān)控系統(tǒng)則是一項(xiàng)全新的技術(shù)，對(duì)操作人員的技術(shù)能力以及知識(shí)儲(chǔ)備都有著較高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。在這種背景環(huán)境中，很多水泵站的監(jiān)控系統(tǒng)操作人員都或多或少存在一些操作問(wèn)題，最終使得該類型控制系統(tǒng)無(wú)法在水泵站發(fā)揮出最佳的作用效果。

四、系統(tǒng)優(yōu)化的策略

（一）完善監(jiān)測(cè)體系

針對(duì)上述我們所提出的監(jiān)控系統(tǒng)中存在的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不足的問(wèn)題，工作人員可以結(jié)合水泵站的實(shí)際運(yùn)行情況，不斷的完善檢測(cè)系統(tǒng)的基本性能，大幅度提高該系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)功能的精確性[3]。為了可以在最大程度上減小監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)之間的差異性對(duì)水閘運(yùn)行所產(chǎn)生的負(fù)面影響，工作人員還可以結(jié)合該水泵站的具體情況，合理地將該系統(tǒng)按照各個(gè)監(jiān)控環(huán)節(jié)的重要程度進(jìn)行層次的劃分，適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)相對(duì)比較重要的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的復(fù)核力度，有針對(duì)性的減少數(shù)據(jù)誤差，從而進(jìn)一步強(qiáng)化水泵站中該監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用效果。

（二）定期系統(tǒng)維護(hù)

為了可以更好的確保該類型監(jiān)控系統(tǒng)能夠在水泵站中充分的發(fā)揮出其作用效果，工作人員需要定期對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)，制定科學(xué)合理的維護(hù)制度并且將其落實(shí)在實(shí)處，工作人員在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時(shí)不僅應(yīng)對(duì)已有的故障問(wèn)題進(jìn)行解決，還應(yīng)找出系統(tǒng)中潛在的故障問(wèn)題并且對(duì)其采取相應(yīng)的處理措施，避免這些故障問(wèn)題對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行管理造成較大的負(fù)面影響。對(duì)于一些出現(xiàn)嚴(yán)重老化現(xiàn)象的自動(dòng)化系統(tǒng)而言，工作人員可以根據(jù)其所對(duì)應(yīng)的自動(dòng)化系統(tǒng)的特征選擇更換系統(tǒng)或者優(yōu)化系統(tǒng)[4]。就目前而言，市場(chǎng)上大部分水閘系統(tǒng)都是通過(guò)ISDN的電路交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，但是該網(wǎng)絡(luò)線路的穩(wěn)定性相對(duì)較差，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)掉線等相關(guān)問(wèn)題，因此工作人員可以將其替換為SDH同步數(shù)字體系，通過(guò)這種方式可以在較短的時(shí)間內(nèi)快速優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的基本性能。

（三）加強(qiáng)崗位培訓(xùn)

加強(qiáng)崗位培訓(xùn)也是提高監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用效果的重要措施之一，對(duì)此工作人員可以定期組織該類型監(jiān)控的操作人員進(jìn)行專業(yè)課程內(nèi)容的培訓(xùn)，夯實(shí)專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也鍛煉了操作人員的實(shí)踐操作能力，幫助操作人員熟練的掌握面對(duì)一些突發(fā)狀況的應(yīng)對(duì)方法，大幅度提高系統(tǒng)的監(jiān)控效率。

五、結(jié)束語(yǔ)

雖然該監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中還會(huì)出現(xiàn)一些缺陷問(wèn)題，但是自動(dòng)化監(jiān)控已然成為了國(guó)內(nèi)未來(lái)幾年水閘運(yùn)行管理的重要發(fā)展趨勢(shì)，針對(duì)其現(xiàn)階段仍然存在的問(wèn)題，工作人員可以結(jié)合實(shí)際情況通過(guò)完善監(jiān)測(cè)體系、定期系統(tǒng)委會(huì)、加強(qiáng)崗位培訓(xùn)等方式進(jìn)行有效的解決，從而進(jìn)一步推動(dòng)水泵站內(nèi)水在運(yùn)行監(jiān)控的自動(dòng)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]邢超.自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在荊山湖退洪閘工程中的應(yīng)用[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2014，20（09）：159-160.

[2]王輝，羅震，韓智.淺析自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在水閘運(yùn)行管理中的應(yīng)用[J].科技信息，2013（10）：406-407.

[3]周大鵬，于立.蒲河流域水閘運(yùn)行管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].陜西水利，2013（03）：157-158.

[4]馮磊，劉鋒.自動(dòng)化控制系統(tǒng)在平湖市城市防洪工程中的應(yīng)用[J].浙江水利科技，2015，43（01）：193-195.

（作者單位：江蘇省灌云縣同興閘管理所）