自動化系統在水閘工程應用中的問題與解決方法

申 林，徐 丹

（江都水利工程管理處，江蘇揚州225200）

自動化系統在水閘工程應用中的問題與解決方法

申 林，徐 丹

（江都水利工程管理處，江蘇揚州225200）

1 概 述

水閘自動化工程是指利用信息技術和自動化控制技術，實現對水閘狀態信息和水閘設施自動控制的一項系統工程，其中既包括閘門、壩體、起重機等設備，也包括計算機系統、計算機硬件和相關的傳感器設備。水閘自動化系統是對水閘工程實施管理的一種計算機輔助手段。對于水閘而言，實現其自動化不僅僅是能夠實現開啟和閉合的自動化，還包括能否在需要的時候自動判定是否需要開啟和閉合，以及開合程度。

從當前大范圍內的泵站、大壩中的閘門工程來看，基本上都建設有水閘自動化系統?？傮w而言，水閘自動化系統的建設與應用，極大提升了水閘的管理水平，也發揮了水閘的重要作用。在這一過程中，對于人力資源的需求極大程度下降，系統操作簡便、數據采輸方便，實現了少人值守和在線調度的目的。但是，在自動化系統應用過程中，也出現了一些問題，需要引起我們足夠的重視，需要分析其出現的原因并找出解決辦法。

2 存在的問題

2.1 監測數據不準確

對于水閘自動化系統而言，監測到的數據直接決定著自動化系統采取的有關動作指令，如果這些數據不準確，將會使自動化系統對水閘狀態錯判，然后發出錯誤的指令，使水閘做出錯誤的開合動作；這樣的自動化系統不僅不會使水閘發揮正常的功能作用，有時還會導致破壞性的災難發生。在目前的水閘自動化系統的應用中，出現的這類問題主要是滲壓、水位、閘門開度、閘門負荷、水體流速流量等方面的監測數據。例如，對于某泵站的水閘，在測量時，自動化系統監測到的相關數據分別是滲壓192.3kPa、水位15.73m、閘門開度15%、閘門負荷102t、水體流速為3m／s，流量為1024.74m3／h；但是，此時的人工實測數據分別為滲壓231.4kPa、水位17.22m、閘門開度20%、閘門負荷97t、水體流速為2.8m／s，流量為1011.35m3／h。從以上數據可以看出，二者的每一項數據都存在較大的差異，這樣的誤差數據必然會導致自動化系統在進行閘門閉合時出現錯誤的指令，無法有效調度水資源。

2.2 功能失效

從對許多采用自動化系統的水閘工程進行抽查的結果來看，許多自動化控制系統的實際功能與設計的標準明顯不符，有些甚至根本無法滿足基本的控制功能。

2.3 性能不穩定

對許多泵站水閘系統的抽查來看，存在部分自動控制系統在后期已經無法使用，維護人員還是采用人工操作水閘的開合。經過詢問，許多現場人員反映，自動化控制系統在初始使用階段都比較順利，也能正常驗收；但是在使用一段時間后，就會性能不穩定，甚至出現不能使用的現象，導致不得不采取人工操作。

2.4 實用性不強

在水閘自動化控制系統應用過程中，由于許多泵站地理位置偏僻，招聘不到具備較高知識水平的人員進行運行管理，而不得已聘請一些知識水平不高的人員；但是由于操作系統對于人員知識水平要求較高，基層人員使用不熟練甚至不會使用。長期不使用自動化控制系統，就會在后期使用時出現系統卡死、無法啟動等故障；這樣的問題也導致整個系統實用性較差。

3 原因分析

3.1 水閘自動化工程的特殊性

在水閘自動化系統中采用的控制技術，在許多工民建領域都取得了很穩定的應用成果，但是這些技術應用到水閘工程中就會出現各種問題，這主要是因為水閘工程具有一些特殊性：首先是設備使用的間隙性、單次性、季節性；其次是設備運行條件一般較差，電壓不穩定和通信信號不穩定等；最后是設備比較分散，維護工作不到位。

3.2 水閘自動化工程建設質量把關不嚴格

任何一項工程建設項目，工程質量的把關，一方面需要依靠監理人員，另一方面則需要質量檢測；對于水閘自動化工程而言，這兩個方面都缺乏。盡管建設單位委托了監理單位進行質量控制，但是很多水閘工程監理單位都缺少專業技術人員；而質量檢測方面，自動化工程質量檢測工作目前還是一個空白，工程驗收大部分依靠施工單位的自我演示。

3.3 基層使用操作、維護無法及時進行

對于水閘工程而言，需要定期進行基層使用操作培訓和系統維護工作，但是，許多泵站相關工作并沒有及時跟進，使得設備在需要的時候無法有效使用。

4 解決對策

4.1 加強自動化系統運行管理

對于水閘工程自動化過程中存在的問題，首先的解決對策就是加強對自動化系統的運行管理。尤其是對于那些已經建成的水閘工程，應定期進行運行情況跟蹤，并把跟蹤結果整理成有效的報告文件，將結果反饋到工程的建設方、施工方、設計方以及相關的管理部門，便于對相關問題的根源查找及問題的解決。

4.2 在建設過程中實行質量檢測制度

對于水閘自動化系統建設工程，應加強對建設過程中的質量檢測，這是保證后期工程發揮重要作用的基礎。對此，可以采取增加第三方檢測公司的環節。對于設備的質量、安裝效果、數據采輸質量，一切采用檢測結果說明問題，以第三方的檢測結果作為工程款項支付的主要依據之一；同時，也應加強對第三方檢測公司的監督。

4.3 加強崗位培訓和資格考核

對水閘自動化控制系統的直接使用人員進行自動化的專項崗位培訓，并進行資格考核，提升他們理論水平的同時增強他們的實踐能力，并考核操作技能，保證相關操作和管理人員能夠勝任各自崗位的工作。

5 結 語

對于水閘工程而言，采取自動化控制技術能夠極大提升水閘系統發揮其作用。在實際的水閘自動化控制技術的應用過程中，雖然會存在一定的問題，但是，只要相關人員能夠從根本上認識水閘自動化的意義和作用，做好自動化系統的使用操作與維護工作，必然會使水閘工程中自動化控制技術取得較好的應用效果。

［1］ 郭 貴．自動化系統在水閘工程應用中的問題分析及對策［J］.江淮水利科技，2012（1）：15_24.

［2］ 張利青．水閘工程的安全綜合評價系統研究［D］.揚州：揚州大學，2008.

［3］ 鄭茂海．水閘安全評價理論與應用研究［D］.濟南：山東大學，2010.

［4］ 劉 麗．水閘工程病害及可靠性評價方法研究［D］.南京：河海大學，2004.

責任編輯 吳 昊

2015－02－03

申 林（1989－），男，助理工程師，主要從事電氣工程自動化方面的研究工作。

E_mail：forest9891＠163.com