智能技術(shù)在水電站的應(yīng)用

張 勇 袁彬 史寶平 肖啟露 石 培

（雅礱江流域水電開發(fā)有限公司）

智能技術(shù)在水電站的應(yīng)用

張 勇 袁彬 史寶平 肖啟露 石 培

（雅礱江流域水電開發(fā)有限公司）

水電站智能化是一項(xiàng)集理論、技術(shù)、實(shí)踐為一體的先進(jìn)技術(shù)，水電站智能化的發(fā)展可以有效節(jié)省人力，提高工作效率，并且可以對(duì)水電站工作進(jìn)行有效監(jiān)控。因此，應(yīng)該充分抓住水電站設(shè)備智能化這一契機(jī)，采取合理的措施，加強(qiáng)智能技術(shù)改造。本文通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)水電站和智能水電站優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，提出智能水電站建設(shè)的必要性，并列舉一些當(dāng)前可實(shí)現(xiàn)的智能技術(shù)，有利于水電站的高效穩(wěn)定運(yùn)行。

智能；視頻；必要性

0 引言

近年來(lái)，在各國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的推動(dòng)之下，智能技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用在各行各業(yè)。智能技術(shù)在水電站中的應(yīng)用是適應(yīng)時(shí)代的產(chǎn)物，通過(guò)對(duì)設(shè)備的改造升級(jí)，可以實(shí)現(xiàn)水電站的智能管理。例如智能化視頻、機(jī)器人以及智能決策分析控制系統(tǒng)在水電站中的應(yīng)用。本文在研究傳統(tǒng)水電站工作原理的基礎(chǔ)上，對(duì)智能化水電站的工作原理進(jìn)行分析，指出了水電站智能化應(yīng)用的有利之處，并且為促進(jìn)智能化水電站發(fā)揮最大功效提出了相應(yīng)的建議、措施。

1 傳統(tǒng)水電站與智能化水電站對(duì)比分析

1.1 水電站發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展過(guò)程與特點(diǎn)比較

我國(guó)水電站自發(fā)展之日起，經(jīng)過(guò)幾個(gè)階段的發(fā)展，不斷更新?lián)Q代，適應(yīng)時(shí)代的要求，我國(guó)現(xiàn)在開發(fā)的水電站不斷朝著智能化和技術(shù)先進(jìn)化方向發(fā)展。我國(guó)水電站的發(fā)展過(guò)程及特點(diǎn)如表1所示。

1.2 智能化水電站建設(shè)的必要性

（1）有效對(duì)水電站進(jìn)行監(jiān)控

在電站“無(wú)人值班，少人值守”、流域集控的大趨勢(shì)之下，設(shè)備的可靠性顯得尤為重要，從設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、維護(hù)，可靠性都一直存在于電站的全生命周期。因此，電站設(shè)備運(yùn)行狀況在這個(gè)生命周期中起到了舉足輕重的作用。當(dāng)無(wú)人值班時(shí)可以充分利用電站的智能化設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)電站的監(jiān)控，以此來(lái)保證電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

表1 我國(guó)水電站發(fā)展過(guò)程及特點(diǎn)

（2）節(jié)省人力，提高效率

水電站的智能化發(fā)展可以代替一部分員工，減少維持水電站正常運(yùn)行的操作人員，達(dá)到節(jié)省人力的效果。人員的減少意味著日常開支以及薪金支出的減少，可以進(jìn)一步帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，提高工作效率。例如通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)電站的大數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全隱患并將其消除，降低事故發(fā)生帶來(lái)的隱患問(wèn)題，維持水電站正常運(yùn)行。

（3）適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求

改革開放以來(lái)，我國(guó)人民生活水平不斷提高，無(wú)論是在生活方面還是在辦公方面，都對(duì)電力提出了更高的要求，不再單純的滿足于照明等基本的電力服務(wù)。傳統(tǒng)的變電站已經(jīng)不能很好的滿足人們的需求，智能技術(shù)在水電站的應(yīng)用成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，智能化水電站采用了先進(jìn)的技術(shù)，集信息化、數(shù)據(jù)化、自動(dòng)化為一體，與傳統(tǒng)水電站相比，具有很多方面的優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，并可以進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2 水電站設(shè)備智能化的實(shí)現(xiàn)的措施

（1）智能化視頻系統(tǒng)建設(shè)

為促進(jìn)水電站最大效率工作，應(yīng)該不斷促進(jìn)水電站設(shè)備的智能化，首先應(yīng)該從監(jiān)控系統(tǒng)上進(jìn)行改善，不斷完善視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化進(jìn)程。智能化視頻系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)該具備移動(dòng)偵測(cè)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)在計(jì)算機(jī)對(duì)水電站工作進(jìn)行監(jiān)控時(shí)視頻圖像的自動(dòng)跟蹤功能，有助于工作人員了解水電站的工作進(jìn)程和工作狀態(tài)，同時(shí)為運(yùn)行人員進(jìn)行設(shè)備操作和事故處理提供了清晰的圖像，可以為操作人員對(duì)水電站系統(tǒng)進(jìn)行操作提供基礎(chǔ)，增強(qiáng)員工進(jìn)行操作的準(zhǔn)確率，以此來(lái)提高員工和水電站的工作效率。圖1為水電站智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)的工作流程圖。

圖1 水電站智能化視頻監(jiān)控系統(tǒng)

（2）機(jī)器人在水電站的應(yīng)用

1）安裝APP，實(shí)現(xiàn)設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、圖片傳送等功能。

在智能化水電站的不斷應(yīng)用中，智能設(shè)備的應(yīng)用可以方便工作人員隨時(shí)了解水電站的工作狀態(tài)和工作進(jìn)程。通過(guò)在工作人員的手機(jī)或是電腦上安裝智能化app，app與水電站的工作系統(tǒng)相連接，工作人員通過(guò)查看手機(jī)或電腦上的app，可以清楚地知道水電站的工作狀態(tài)。智能化app可以將水電站運(yùn)行狀態(tài)的信息以數(shù)據(jù)和圖片的形式反映在app上，便于工作人員及時(shí)了解到水電站的運(yùn)行狀況，及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，保持水電站的正常工作。

2）進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的開關(guān)控制把手、按鈕等操作。

機(jī)器人在水電站工作中起著重要的作用，通過(guò)對(duì)機(jī)器人的設(shè)定，可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)一些簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)和按鈕進(jìn)行操作，可以節(jié)省人力，減少工作人員的工作強(qiáng)度，同時(shí)還可以幫助工作人員全身心投入到自己負(fù)責(zé)的工作中，減少操作的錯(cuò)誤率。在進(jìn)行機(jī)器人設(shè)計(jì)時(shí)，可以對(duì)不同的機(jī)器人進(jìn)行不同功能的開發(fā)，確保機(jī)器人能夠各司其職，在所需要的崗位上進(jìn)行作業(yè)。

3）實(shí)現(xiàn)設(shè)備的智能巡檢功能。

水電站的智能化建設(shè)在節(jié)省人力、提高工作效率的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水電站設(shè)備的智能巡檢功能，確保工作人員和領(lǐng)導(dǎo)層能夠隨時(shí)掌握水電站的工作狀態(tài)和一些基本的數(shù)據(jù)信息。智能化水電站管理系統(tǒng)中應(yīng)該具備基本的信息發(fā)布功能、洪水預(yù)測(cè)功能以及各方面的監(jiān)控功能，保證工作人員可以在第一時(shí)間了解水庫(kù)的情況、系統(tǒng)的工作情況以及突發(fā)情況，進(jìn)而可以根據(jù)這些突發(fā)情況來(lái)及時(shí)進(jìn)行設(shè)備調(diào)整，保證設(shè)備正常運(yùn)行。對(duì)水電站設(shè)備進(jìn)行智能巡檢，不斷完善水電站智能化建設(shè)，促進(jìn)水電站工作的開展。

（3） 智能決策分析控制系統(tǒng)

在水電站智能化建設(shè)進(jìn)程中，應(yīng)該在水電站智能化管理系統(tǒng)中加入智能決策分析控制系統(tǒng)，通過(guò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能巡檢系統(tǒng)將檢測(cè)到的設(shè)備數(shù)據(jù)以及工作情況反應(yīng)給智能決策分析系統(tǒng)，智能決策分析系統(tǒng)通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)工作的正常與否以及需要改進(jìn)的地方，將需要執(zhí)行的結(jié)果下達(dá)到?jīng)Q策執(zhí)行系統(tǒng)，對(duì)任務(wù)進(jìn)行執(zhí)行，保證水電站的正常工作。智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、決策分析系統(tǒng)、決策執(zhí)行系統(tǒng)的工作流程圖如圖2所示。

（4）比較前沿的智能技術(shù)在水電站的應(yīng)用

在水電站智能化建設(shè)中，運(yùn)用了許多先進(jìn)的智能技術(shù)，例如智能照明系統(tǒng)、智能控制系統(tǒng)以及電氣自動(dòng)化技術(shù)等，在促進(jìn)水電站運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用。幾種重要的智能技術(shù)在水電站中的應(yīng)用及其功能如表2所示。

圖2 智能化水電站工作流程

表2 智能技術(shù)在水電站中的應(yīng)用

3 智能水電站運(yùn)行管理

為保證智能化水電站的穩(wěn)定運(yùn)行，水電站的運(yùn)維人員應(yīng)定期對(duì)智能化設(shè)備進(jìn)行檢查以及調(diào)試，保證水電站的各項(xiàng)設(shè)備和系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，減少故障的發(fā)生造成工作停滯。

4 結(jié)束語(yǔ)

智能技術(shù)在水電站中的應(yīng)用對(duì)促進(jìn)水電站穩(wěn)定運(yùn)行、可以有效對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，對(duì)提高水電站工作效率有著重要的作用，對(duì)此相關(guān)部門應(yīng)該不斷完善智能化視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、手機(jī)APP、智能巡檢系統(tǒng)以及智能決策分析控制系統(tǒng)，同時(shí)應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)智能化水電站的運(yùn)維管理，切實(shí)提高水電站的工作效率。

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2016-09-23）