水利發(fā)電自動(dòng)化技術(shù)探討

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【摘要】針對(duì)水力發(fā)電自動(dòng)化，在介紹現(xiàn)階段水力發(fā)電自動(dòng)化存在的主要問(wèn)題基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的解決措施和技術(shù)方法，旨在為實(shí)際的自動(dòng)化建設(shè)及改造提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】水力發(fā)電；自動(dòng)化

隨著外資的不斷引入，國(guó)外很多先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備開(kāi)始進(jìn)入到我國(guó)的水力發(fā)電事業(yè)，這使我國(guó)的水力發(fā)電事業(yè)得到很快的發(fā)展，自動(dòng)化水平大幅提高。然而，由于各方面因素的影響和限制，使得自動(dòng)化技術(shù)在水力發(fā)電中還存在一些問(wèn)題，需要通過(guò)深入的分析來(lái)研討解決措施。

1水力發(fā)電自動(dòng)化存在的主要問(wèn)題

1.1多套系統(tǒng)同時(shí)存在，無(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理

因水力發(fā)電的自動(dòng)化已經(jīng)經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段時(shí)間，而且在不同的階段可能由不同的主體負(fù)責(zé)，這就導(dǎo)致現(xiàn)在多套系統(tǒng)同時(shí)存在的情況，這樣雖然可以了解各類(lèi)系統(tǒng)自身存在的優(yōu)缺點(diǎn)，但會(huì)給系統(tǒng)集中管理造成很大阻礙。此時(shí)，面對(duì)數(shù)據(jù)共享等方面的要求，會(huì)由于兼容性方面的問(wèn)題導(dǎo)致系統(tǒng)集成難度大幅提高，需要通過(guò)投入大量的成本來(lái)解決，這顯然不利于自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展。在完成了自動(dòng)化建設(shè)以后，實(shí)際管理的滯后將對(duì)自動(dòng)化各項(xiàng)功能的發(fā)揮造成很大影響。因管理人員受到自身綜合素質(zhì)與傳統(tǒng)觀念的影響及束縛，無(wú)法在管理上進(jìn)行有效的調(diào)整及改革，使管理水平始終比較落后，難以滿足自動(dòng)化運(yùn)行及發(fā)展要求[1]。

1.2人員綜合素質(zhì)較低，無(wú)法適應(yīng)技術(shù)發(fā)展

對(duì)計(jì)算機(jī)的大規(guī)模應(yīng)用能有效擴(kuò)大實(shí)際監(jiān)控面，并減少勞動(dòng)力投入，提高實(shí)際工作效率；但這要求相關(guān)人員必須不斷提高自身綜合素質(zhì)。對(duì)操作人員而言，從過(guò)去只了解某個(gè)區(qū)域基本運(yùn)行規(guī)律即可變成必須掌握整個(gè)系統(tǒng)實(shí)際情況，在這種情況下，很多人員的自身技術(shù)水平已經(jīng)無(wú)法滿足要求，尤其是在一線工作的人員，必須不斷提高自身綜合素質(zhì)。

1.3缺乏穩(wěn)定且專(zhuān)業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)隊(duì)伍

對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)及其各類(lèi)設(shè)備，盡管有著很高的運(yùn)行可靠性，但仍會(huì)產(chǎn)生各類(lèi)故障，亟需系統(tǒng)的維護(hù)人員進(jìn)行分析和處理。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮的情況可能和實(shí)際情況完全不同，即便兩者相同，運(yùn)行一段時(shí)間后同樣會(huì)產(chǎn)生變化，并且還要對(duì)出現(xiàn)的各類(lèi)缺陷進(jìn)行分析與消缺，使系統(tǒng)達(dá)到優(yōu)化，此時(shí)需要專(zhuān)業(yè)的維護(hù)人員對(duì)整個(gè)系統(tǒng)及其設(shè)備實(shí)施維護(hù)與調(diào)整，尤其是在生產(chǎn)工藝發(fā)生變更以后，必須對(duì)系統(tǒng)做一定修改與開(kāi)發(fā)。然而，因缺乏穩(wěn)定且專(zhuān)業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)維護(hù)隊(duì)伍，很多較小的問(wèn)題或故障沒(méi)有得到及時(shí)解決，使小的問(wèn)題逐漸發(fā)展成大問(wèn)題，最終導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓[2]。

1.4自動(dòng)化管理相關(guān)規(guī)程還不夠完善

在真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化以后，以自動(dòng)化為核心的運(yùn)行及維護(hù)管理將與之前完全不同，但相應(yīng)的管理規(guī)程卻沒(méi)有太大的變化，這就使管理規(guī)程和當(dāng)前的自動(dòng)化不相符，包括管理制度方面、操作規(guī)程方面、設(shè)備維護(hù)方面，最終導(dǎo)致實(shí)際的運(yùn)行管理無(wú)法滿足生產(chǎn)要求，使管理無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。

1.5自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備方面存在問(wèn)題

很多設(shè)備在運(yùn)行時(shí)都有可能產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題，包括堿度計(jì)、氯氨測(cè)定儀、溶解氧測(cè)定儀等，導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題的原因除了設(shè)備自身有質(zhì)量問(wèn)題外，還包括設(shè)備安裝不合格或維護(hù)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，但不論質(zhì)量問(wèn)題的產(chǎn)生原因如何，都會(huì)對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行造成很大影響。在某些自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，測(cè)量?jī)x表與其執(zhí)行機(jī)構(gòu)自身沒(méi)有任何質(zhì)量問(wèn)題，但精度不足或不夠穩(wěn)定，也會(huì)對(duì)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行造成影響。在系統(tǒng)的某些設(shè)備產(chǎn)生故障后，因沒(méi)有備品備件，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法將其修復(fù)，將對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行造成影響，這一點(diǎn)在采用了進(jìn)口設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)中十分常見(jiàn)。若直接交給供應(yīng)商來(lái)處理，則需要很長(zhǎng)的時(shí)間且費(fèi)用很高，某些產(chǎn)品可能已經(jīng)更新?lián)Q代，不能得到相應(yīng)備品備件，導(dǎo)致設(shè)備檢修變得極為困難，使系統(tǒng)始終處在癱瘓的狀態(tài)，對(duì)其正常功能的發(fā)揮造成影響[3]。

1.6系統(tǒng)的控制、維護(hù)和管理還無(wú)法達(dá)到平衡

在系統(tǒng)控制方面，自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的相對(duì)較早，而在管理方面，自動(dòng)化只能用于財(cái)務(wù)、人事和物料方面，基本沒(méi)有涉及技術(shù)管理；相比之下，維護(hù)方面的自動(dòng)化是最晚引起人們注意的，在過(guò)去都是以計(jì)劃維修或事后維修為主，到90年代中期才陸續(xù)開(kāi)始了狀態(tài)維修及預(yù)知維修，雖然經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展，現(xiàn)在的維護(hù)檢修已經(jīng)取得一定進(jìn)展，但是和控制與管理兩個(gè)方面對(duì)比還存在很大差距，無(wú)法達(dá)到平衡。

2水力發(fā)電自動(dòng)化問(wèn)題解決技術(shù)

2.1系統(tǒng)要以1~2種定型且成熟的為主在當(dāng)前這個(gè)計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)期，在一定程度上，所有復(fù)雜控制問(wèn)題都能得到解決。但從控制系統(tǒng)角度講，則需要對(duì)不同的模塊進(jìn)行相互搭接或組合，涉及很多工藝與技術(shù)。對(duì)此，在實(shí)際工作中有必要推廣和使用先進(jìn)技術(shù)，以此提高實(shí)際的管理水平。系統(tǒng)選型過(guò)程中，優(yōu)先和綜合實(shí)力較強(qiáng)的企業(yè)合作，并優(yōu)先考慮通過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)達(dá)到成熟穩(wěn)定的系統(tǒng)，以此在提高先進(jìn)性的基礎(chǔ)上保證統(tǒng)一性。所選擇的系統(tǒng)不能過(guò)多，系統(tǒng)開(kāi)發(fā)早期就要對(duì)和其他系統(tǒng)之間的集成進(jìn)行充分考慮[4]。

2.2加強(qiáng)人員技術(shù)培訓(xùn)，有效提高其綜合素質(zhì)

綜上所述，對(duì)計(jì)算機(jī)的大規(guī)模應(yīng)用能有效擴(kuò)大實(shí)際監(jiān)控面，并減少勞動(dòng)力投入，提高實(shí)際工作效率；但這要求相關(guān)人員必須不斷提高自身綜合素質(zhì)。對(duì)此，必須及時(shí)且有效開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)，以此提高人員自身技術(shù)水平，能熟練運(yùn)用監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)水力發(fā)電系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行控制，使其充分發(fā)揮應(yīng)有的作用，提高整個(gè)工程的綜合效益。

2.3加大軟件實(shí)際開(kāi)發(fā)力度，保證系統(tǒng)整體效能

對(duì)于自動(dòng)化系統(tǒng)，它是軟硬件相結(jié)合的綜合體系，能對(duì)水力發(fā)電中各類(lèi)電器設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，保證實(shí)際的反應(yīng)速度及操作效率。但想要提高實(shí)際應(yīng)用層次，需要增加軟件方面的投入，將系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備各項(xiàng)狀態(tài)數(shù)據(jù)作為核心，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的整合與分析處理，制定有效的解決方案，將其應(yīng)用到實(shí)際的自動(dòng)控制當(dāng)中，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)軟件如圖1所示[5]。

2.4盡快轉(zhuǎn)變觀念，采用以計(jì)算機(jī)為核心的管理模式

傳統(tǒng)觀念是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間工作而形成的，很多人錯(cuò)誤地認(rèn)為采用計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)獲取的數(shù)據(jù)沒(méi)有采用常規(guī)儀表獲取的數(shù)據(jù)可靠，同時(shí)控制沒(méi)有采用手動(dòng)時(shí)可靠，甚至認(rèn)為計(jì)算機(jī)只是擺設(shè)，沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的作用。然而，事實(shí)上，采用計(jì)算機(jī)獲取的數(shù)據(jù)要比采用常規(guī)儀表獲取的數(shù)據(jù)更加真實(shí)和準(zhǔn)確，并且在數(shù)據(jù)處理與控制方面，計(jì)算機(jī)還有更高的準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性。因此，在實(shí)際工作中必須盡快轉(zhuǎn)變觀念，采用以計(jì)算機(jī)為核心的管理模式。

2.5將控制、管理與維護(hù)集成為一個(gè)整體

在生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展的局勢(shì)下，需要將更多不同的功能集合到一起，通過(guò)對(duì)企業(yè)不同信息的整合，形成一個(gè)完善的系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，需要保證信息的可操作性、統(tǒng)一性與協(xié)同性，解決不同信息之間的沖突和矛盾。另外，還要提高系統(tǒng)預(yù)期不同組成部分的自動(dòng)化與智能化水平，也就是使檢測(cè)、操作與決策都實(shí)現(xiàn)智能化[6]。

2.6保證系統(tǒng)部署分布的合理性

只有將集成和分布充分結(jié)合到一起，才可以確保不同的部分達(dá)到各盡其職和安全可靠，使整個(gè)系統(tǒng)的分工達(dá)到明確，能對(duì)各類(lèi)信息進(jìn)行互通共享，并保證運(yùn)行的有序性，最終提高系統(tǒng)的性能與可靠性，獲得理想的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在引入自動(dòng)化技術(shù)建立自動(dòng)化系統(tǒng)的過(guò)程中，需要加強(qiáng)和其他單位及部門(mén)之間的交流合作，并吸取國(guó)內(nèi)外相關(guān)先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)自身實(shí)際情況，按照因地制宜的原則保證實(shí)用性，盡可能少走或不走彎路，用于提高自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益。另外，還要加大對(duì)新產(chǎn)品、新技術(shù)和新工藝的實(shí)際應(yīng)用力度，為系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和功能正常發(fā)揮奠定良好基礎(chǔ)，最終大幅提高系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行水平。

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作者：蔣明 單位：上林縣大龍洞水利工程管理所