自動化監(jiān)控系統(tǒng)在水閘運行管理中的應用

彭沖

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

關(guān)鍵詞：自動化監(jiān)控系統(tǒng)；水閘運行管理；實際應用

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

一、自動化監(jiān)控系統(tǒng)概述

自動化監(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)控計算機等構(gòu)件組成，其在水利工程項目中的應用不僅可以有效的幫助工作人員高效率完成對閘門、水泵站的監(jiān)測工作，同時還可以持續(xù)穩(wěn)定的將水利工程項目路中的水情以及閘門的運行狀態(tài)等相關(guān)信息進行實時的獲取，并且將這些數(shù)據(jù)信息在大范圍內(nèi)進行共享，建立該地區(qū)內(nèi)的水閘運行數(shù)據(jù)信息庫，為該地區(qū)的后續(xù)的水利項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)可以對水閘的所處水位高度、越過警戒線的次數(shù)以及閘門開啟式與水位線的相對高度等相關(guān)數(shù)據(jù)信息進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行統(tǒng)一處理，并且將其作為實時性的數(shù)據(jù)信息存入相應的數(shù)據(jù)庫，當這些數(shù)據(jù)信息中被檢測到有潛在的安全隱患時，該監(jiān)控系統(tǒng)便會針對這些信號做出相應的反應和操作，對該閘門水位與斷面的差值、過閘流量以及過水總量做好記錄[1]。

（二）控制與調(diào)節(jié)

當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，工作人員可以通過人機接口對水閘的運行狀態(tài)進行實時的監(jiān)控，并且借助該人機接口完成對水閘設(shè)備運行狀態(tài)的適當調(diào)整，確保水利工程項目能夠持續(xù)穩(wěn)定進行。

（三）運行監(jiān)視和事故報警

該監(jiān)控系統(tǒng)還可以實現(xiàn)對水閘設(shè)備長得某些特定參數(shù)進行監(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，其主要包括閘門限位、啟閉機卡滯等故障問題，當水閘的運行過程中出現(xiàn)參數(shù)越限問題時，該監(jiān)控系統(tǒng)會自動啟動報警系統(tǒng)，避免故障問題引發(fā)更加嚴重的后果[2]。

三、應用中存在的問題

（一）監(jiān)測數(shù)據(jù)問題

從水閘設(shè)備自身的角度上來看，自動化系統(tǒng)所做出的操作和指令通常是以傳感器所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)，因此監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性對于監(jiān)控系統(tǒng)的自動化操作有著非常重要的意義，若傳感器所檢測到的水位變化、閘門荷載力、水體流速、滲壓情況以及閘門開度等數(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啟或閉合時出現(xiàn)錯誤的操作。

（二）運行性能問題

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

（三）操作水平問題

從客觀的角度上來說，國內(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，而自動化的監(jiān)控系統(tǒng)則是一項全新的技術(shù)，對操作人員的技術(shù)能力以及知識儲備都有著較高的要求和標準。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題，最終使得該類型控制系統(tǒng)無法在水泵站發(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)測體系

針對上述我們所提出的監(jiān)控系統(tǒng)中存在的數(shù)據(jù)準確性不足的問題，工作人員可以結(jié)合水泵站的實際運行情況，不斷的完善檢測系統(tǒng)的基本性能，大幅度提高該系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測功能的精確性[3]。為了可以在最大程度上減小監(jiān)測數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)之間的差異性對水閘運行所產(chǎn)生的負面影響，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)按照各個監(jiān)控環(huán)節(jié)的重要程度進行層次的劃分，適當?shù)募訌娤鄬Ρ容^重要的監(jiān)測數(shù)據(jù)的復核力度，有針對性的減少數(shù)據(jù)誤差，從而進一步強化水泵站中該監(jiān)控系統(tǒng)的應用效果。

（二）定期系統(tǒng)維護

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其進行系統(tǒng)維護，制定科學合理的維護制度并且將其落實在實處，工作人員在對系統(tǒng)進行維護時不僅應對已有的故障問題進行解決，還應找出系統(tǒng)中潛在的故障問題并且對其采取相應的處理措施，避免這些故障問題對該系統(tǒng)的運行管理造成較大的負面影響。對于一些出現(xiàn)嚴重老化現(xiàn)象的自動化系統(tǒng)而言，工作人員可以根據(jù)其所對應的自動化系統(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，市場上大部分水閘系統(tǒng)都是通過ISDN的電路交換網(wǎng)絡(luò)進行連接，但是該網(wǎng)絡(luò)線路的穩(wěn)定性相對較差，經(jīng)常會出現(xiàn)掉線等相關(guān)問題，因此工作人員可以將其替換為SDH同步數(shù)字體系，通過這種方式可以在較短的時間內(nèi)快速優(yōu)化監(jiān)控系統(tǒng)的基本性能。

（三）加強崗位培訓

加強崗位培訓也是提高監(jiān)控系統(tǒng)應用效果的重要措施之一，對此工作人員可以定期組織該類型監(jiān)控的操作人員進行專業(yè)課程內(nèi)容的培訓，夯實專業(yè)知識的同時也鍛煉了操作人員的實踐操作能力，幫助操作人員熟練的掌握面對一些突發(fā)狀況的應對方法，大幅度提高系統(tǒng)的監(jiān)控效率。

五、結(jié)束語

雖然該監(jiān)控系統(tǒng)在實際應用中還會出現(xiàn)一些缺陷問題，但是自動化監(jiān)控已然成為了國內(nèi)未來幾年水閘運行管理的重要發(fā)展趨勢，針對其現(xiàn)階段仍然存在的問題，工作人員可以結(jié)合實際情況通過完善監(jiān)測體系、定期系統(tǒng)委會、加強崗位培訓等方式進行有效的解決，從而進一步推動水泵站內(nèi)水在運行監(jiān)控的自動化發(fā)展。

參考文獻：

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

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

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

[4]馮磊，劉鋒.自動化控制系統(tǒng)在平湖市城市防洪工程中的應用[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）