自動化系統在水閘工程應用中的問題與解決方法

張建鋼 蔡云

摘?要：本文主要分析水閘工程中自動化系統的應用問題，提出有效的解決辦法，根據當前自動化系統的發展情況，將其應用在水閘工程中的難題、不足以及提升應用效果的措施進行深入探究，旨在更好的推動水閘工程自動化發展。

關鍵詞：自動化系統;水閘工程;應用;解決措施

1?概述

水閘工程自動化，是指借助先進的自動化控制技術以及信息化技術，來對水閘的運行狀態進行監測，同時還能夠實現水閘自動化控制。在這其中，有用于完成控制效果的計算機硬件、系統以及傳感器，同時還有完成作業的閘門、起重機、壩體等一系列設備。換句話來說，所謂的水閘自動化，其實是一種計算機輔助工作方式，利用計算機相關技術和設備來完成水閘工程管理工作。對于水閘工程來講，自動化不僅僅表現在自動開啟與閉合，還需要能夠實現開啟、閉合狀態的自動判定，確定開合程度。

從目前大范圍泵站和大壩中的閘門工程現狀來看，我國已經基本都實現了水閘自動化系統的應用。站在宏觀的角度上講，水閘自動化系統的建設與應用，能夠有效大幅度提升水閘的管理水平，從而也充分體現出了水閘的重要性。應用自動化系統后，簡化了操作流程，讓信息數據傳輸更加便捷準確，能夠實現在線調度，對于解放人工壓力、實現少人甚至無人值守，具有很大的推動作用。但自動化系統的應用尚不成熟，仍然會存在些許的問題，只有解決這些問題，才能夠得到進一步的發展。

2?自動化系統在水閘工程應用中的問題

2.1?監測數據缺乏精準性

站在水閘自動化的角度來看，其自動化系統如果想要借助自身的指令來讓水閘完成系列動作，需要一個最根本的支持，那就是傳感設備所監測的數據信息。也就是說，傳感器監測到的數據信息如果不具備高精準度，會直接導致系統對水閘運行狀態判斷失誤，進而發出錯誤的指令，導致水閘最終開合動作出現問題。此種情況一旦發生，不僅會影響到水閘工程的作用發揮，嚴重時還會引發事故，威脅到人們的生命安全。當前水閘工程數據監測準確性不高的問題主要表現在水位、滲壓、閘門開度、閘門荷載、水體流速及流量等相關數據問題。監測一旦存在較大誤差，會直接導致自動化系統的指令錯誤，影響到水資源調度效率。

2.2?運行性能缺乏穩定性

通過對泵站水閘系統進行抽樣調查，發現在這些系統中，有一部分的自動化控制系統在運行后期運行缺乏穩定性，導致如今大部分水閘系統依舊還要依靠人工操作來完成水閘開合工作。在對其自動化系統進行深入研究后發現，很多的系統在投入運行初期能夠表現出及其流暢的運行效果，驗收工作也十分具有科學性。但在長時間運行后，穩定性能開始下降，導致后期需要借助人工操作方式來完成水閘開合。

2.3?系統實用性較弱

在實際應用過程中，由于泵站水閘的建設多處于偏僻的地理位置，導致在專業人才的招聘上比較困難，往往招聘來的人員在專業知識水平上都呈現出一般水準，少有專業知識與技能極強的人才。但自動化系統在應用過程中，對于技術人員的專業能力有很高的要求，很多基層的人員不能對系統進行熟練的掌握以及操作，這也是造成系統在投入運行后期穩定性能差的原因之一，系統在長時間運行后會出現卡死或啟動問題，沒有專業技術強的工作人員對其進行問題處理，將會直接導致水閘自動化系統后期應用實用效果差。

3?造成水閘自動化控制系統應用出現問題的原因

3.1?水閘自動化工程的特殊性

水利工程的特殊性質，導致很多成熟的自動化技術，明明能夠在工業或民用領域有著良好的應用，卻無法正常投入到水利工程中。其特殊性主要有以下幾個方面：①閘門開啟和關閉的操作是具有間歇性特點的，往往一年操作也沒有幾次，單次性操作，一次操作開幾分鐘，具有較大的電流沖擊，對于相關的器件有著質量上的高要求。造成投入使用的設備具有單次性、間歇性和季節性等特點，由于操作頻率低，造成應用在水閘工程上的自動化系統短時間難以發現問題隱患。②水利工程建設多處于偏僻、空曠的地理位置，這樣一來很容易讓設備面臨雷擊等自然環境帶來的故障，加上偏僻位置會存在電壓不穩定、通信信號不強等問題，影響到設備以及系統的運行效率和運行質量。③設備維護困難，在交通不便的偏僻地區，會給廠家后期維護造成極大的不便，且很多的設備都呈現分散的情況，導致維護周期長、維護成本高。④水利工程往往是伴隨著土建施工一起進行的，這樣一來，會直接導致施工周期時間長，加上施工單位的人才流動性大，長時間的工程，可能會涉及到人員變動，工作銜接時間長，極易造成工程質量難以實現預期標準。

3.2?建設過程中銜接問題

水利工程自動化存在設備更新快、施工技術復雜等原因，很多的設計單位都是只提供設計方案以及工程量的系列清單，中標單位來對工程進行路線詳細設計和軟件的設計工作。這樣一來會導致水閘的自動化系統有著硬件選型不當、軟件接口不開放、兼容性差、維修改造困難等一系列問題。如果建設不符合標準，會出現重復建設的情況，不僅會造成資源的巨大浪費，還會因缺乏統一整合造成管理困難。如果在設計階段便存在不合理的情況，會直接導致建設完成后自動化系統操作使用不便利，很多的操作人員會依舊沿用人工操作，讓自動系統成為了空擺設。

3.3?水閘自動化工程建設質量把關不嚴格

任何一項大的工程，在建設過程中都需要有專門的工作部門來對質量進行把關，一是對質量進行檢測，二是靠監理人員來對工程環節進行嚴格管理。對于水閘自動化工程建設來講，這兩方面都稍有欠缺。在質量檢測方面，尚且沒有一個系統的自動化工程檢測標準，很多的驗收都是靠自我演示來完成;而監理工作多是由建設單位委托監理單位來完成，但很多的監理單位都因為缺乏水閘工程相關的專業技術人員而無法實現高質量的監理工作。

3.4?基層使用操作、維護無法及時進行

要想充分發揮水閘工程自動化的效果，需要在基層完成使用操作以及系統的檢修維護等相關培訓，但目前很多的泵站并沒有將此工作進行詳細落實和及時跟進，造成設備無法得到充分發揮。

4?解決問題對策與思路

4.1?強化自動化系統運行管理力度

要想更好地解決水閘自動化工程中的問題，需要根據其水閘自動化系統實際的運行情況來進行強化管理。尤其是建設完成的水閘工程，一定要對其定期進行監測工作，將監測結果生成科學報告，上交到管理部門，再由部門來對運行中出現的問題進行統一分析，尋找行之有效的解決對策。

4.2?建設期間落實質量檢測體系

在建設水閘自動化工程時，要加強對建設流程已經建設質量的密切檢測，這是保證其工程在完成后，能夠在投入使用時充分發揮其自動化效果。可以在建設期間由專門的第三方來完成檢測工作，通過對設備的施工、安裝以及相關數據的收集等對工程建設進行全面的檢測與分析，最終以第三方檢測的結果作為重要參考依據，完成工程款項的支付。但在這里也需要注意加強對第三方檢測的監督力度。

4.3?落實崗位培訓與資質評估

加強工作人員的培訓與考核，對操作人員進行針對性的技能培訓工作，嚴格落實資質考核，不斷提升操作人員的專業知識與技能水平。在這里也要注意，對招聘的人員進行基本的能力考核，確保操作技術人員和管理人員的基礎能力都能夠滿足崗位要求。

4.4?完善自動化系統不足

當前水閘自動化檢測方面仍然存在不足，應該根據此種情況來對系統進行科學調整與創新，創建泵站的綜合監管和調度系統，結合現存的資源來對稅務單位和水閘站的相關數據進行匯總處理，以提高稅務平臺信息的創建水平，為抗臺防汛、科學調度提供重要的基礎支撐。

對于系統已經明顯呈現老化的情況，要根據電子設備的實際特征來進行優化或者更換。目前很多的水閘系統都是借助ISDN來完成線路連接的，但由于其穩定性差，經常會出現掉線等問題，需要對其進行改善，應用SDH可以極大地提升監測數據。除此之外，還要組建專門的檢修維護隊伍來對水閘自動化系統進行科學維護，立足于故障點，制定完善的解決方案，讓自動化系統能夠保持高效、穩定運行，提高自動化效果。

5?結語

將自動化控制技術應用到水閘工程中，能夠極大地緩解人工操作的壓力，提高操作準確性和效率。但目前我國大多的水閘自動化系統依舊在運行中存在些許的問題，一定要科學認識問題，積極尋找可行的解決方案來讓自動化系統運行更加穩定。同時還要做好員工的培訓工作，不斷提高操作人員的專業知識和技術水平，才能夠讓自動化系統發揮更好的效果。

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