電氣工程自動(dòng)化中的儀表測(cè)控技術(shù)分析

中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一五研究所 葉霄波

儀表測(cè)控技術(shù)是電氣工程自動(dòng)化中的關(guān)鍵技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用能夠促進(jìn)電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性提升，也能夠改善其質(zhì)量，因而需要確保該項(xiàng)技術(shù)的有效運(yùn)用。本文通過(guò)分析電氣工程自動(dòng)化中的儀表測(cè)控技術(shù)運(yùn)用現(xiàn)狀，進(jìn)一步分析了儀表測(cè)控技術(shù)的類型和運(yùn)用功能。

當(dāng)前，電氣工程成為保障社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展，滿足電力資源需求而建設(shè)的重要工程，而該項(xiàng)工程在自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中需要運(yùn)用到儀表測(cè)控技術(shù)，基于此，本文對(duì)儀表測(cè)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。

1 電氣工程自動(dòng)化中的儀表測(cè)控技術(shù)運(yùn)用現(xiàn)狀

由于當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究得到充分重視，因而其應(yīng)用的儀表測(cè)控技術(shù)也加大了研究的力度，這也使得電氣自動(dòng)化的普及化運(yùn)用更為廣泛，但當(dāng)前電氣工程自動(dòng)化中的儀表測(cè)控技術(shù)運(yùn)用還受到了許多因素的影響，使其應(yīng)用效果無(wú)法提升，發(fā)展也受到阻礙。一方面是當(dāng)前的儀表測(cè)控技術(shù)還不夠先進(jìn)，其測(cè)控設(shè)備也過(guò)于陳舊化，比方說(shuō)在設(shè)計(jì)并加工儀表測(cè)控設(shè)備時(shí)，其精度設(shè)計(jì)水平不高或加工受限，從而導(dǎo)致設(shè)備在投入使用后出現(xiàn)許多問(wèn)題，測(cè)控設(shè)備的穩(wěn)定性無(wú)法保障，同時(shí)，當(dāng)前我國(guó)比較先進(jìn)的儀表測(cè)控技術(shù)還未得到普及，正處于不斷研發(fā)的階段，無(wú)法做到大規(guī)模運(yùn)用，使得儀表測(cè)控技術(shù)的運(yùn)用效果不佳；另一方面是對(duì)儀表測(cè)控技術(shù)研發(fā)缺少重視，當(dāng)前電力設(shè)備的運(yùn)行壓力正在逐漸增加，而許多電力企業(yè)也將重點(diǎn)研發(fā)資源投入到自動(dòng)化工程的建設(shè)當(dāng)中，對(duì)于儀表測(cè)控技術(shù)缺少重點(diǎn)研發(fā)，因而也導(dǎo)致其運(yùn)用難以達(dá)到預(yù)期效益。

2 電氣工程自動(dòng)化中的儀表測(cè)控技術(shù)

2.1 集中監(jiān)測(cè)控制技術(shù)

在電氣工程的自動(dòng)化中，集中監(jiān)測(cè)控制技術(shù)是儀表測(cè)控技術(shù)中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中主要是對(duì)數(shù)據(jù)采取遠(yuǎn)程評(píng)估的方式，然后安排專業(yè)的監(jiān)測(cè)評(píng)審員對(duì)其信息進(jìn)行分析和評(píng)估，而對(duì)于整個(gè)電氣系統(tǒng)中的多項(xiàng)自動(dòng)化設(shè)備，則是進(jìn)行集中監(jiān)視，進(jìn)一步保證設(shè)備的穩(wěn)定性特征。例如，在當(dāng)前技術(shù)不斷優(yōu)化的情況下，電子獲取技術(shù)水平正在不斷提升，而集中監(jiān)測(cè)控制技術(shù)則是對(duì)所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程集中跟蹤，能夠?qū)崟r(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)異常，進(jìn)而判斷出設(shè)備存在的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于該種監(jiān)測(cè)控制技術(shù)，當(dāng)前的電氣工程監(jiān)管部門也較為鼓勵(lì)運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)，在實(shí)際使用該控制技術(shù)時(shí)，通過(guò)提前對(duì)監(jiān)測(cè)流程進(jìn)行重組，并制定好有效的監(jiān)測(cè)計(jì)劃，進(jìn)一步提升集中監(jiān)測(cè)控制技術(shù)的精確性，在以往的儀表監(jiān)測(cè)技術(shù)當(dāng)中，通常是每四到八周左右進(jìn)行一次監(jiān)測(cè)工作，其監(jiān)測(cè)工作的穩(wěn)定性與精確性都不高，而為了解決這一問(wèn)題，可采用統(tǒng)計(jì)式監(jiān)控模式，再結(jié)合有效的集中監(jiān)測(cè)技術(shù)，進(jìn)一步提升對(duì)電氣工程的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別功能，其識(shí)別的錯(cuò)誤率也會(huì)大大下降，集中監(jiān)測(cè)控制技術(shù)在運(yùn)用的過(guò)程中，其監(jiān)視工作的重要內(nèi)容包括：對(duì)電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)和其閥值進(jìn)行界定和識(shí)別；進(jìn)一步提升監(jiān)控計(jì)劃的完整性和全面性；對(duì)已經(jīng)識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行合理管控，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)管理措施，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)測(cè)的有效性，另外，當(dāng)前電氣工程的設(shè)備成本正在不斷增加，而集中監(jiān)測(cè)控制技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)性的特征，能夠進(jìn)一步節(jié)省監(jiān)測(cè)成本。

2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制技術(shù)

電氣工程儀表監(jiān)測(cè)技術(shù)中的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制技術(shù)主要應(yīng)用于對(duì)電氣設(shè)備信息進(jìn)行遠(yuǎn)程收集，以及進(jìn)一步分析評(píng)估設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況，該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就是能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制管理，它能夠保證整個(gè)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行不中斷，但能夠同時(shí)開(kāi)展各項(xiàng)IT管理服務(wù)活動(dòng)。例如，在一些電氣工程系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，運(yùn)用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制進(jìn)行檢測(cè)和修復(fù)，能夠有效降低整個(gè)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平，其主要是避開(kāi)停機(jī)帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，進(jìn)一步提升了整個(gè)電廠的響應(yīng)水準(zhǔn)，對(duì)于電氣工程系統(tǒng)的各項(xiàng)信息和功能也能夠有效維護(hù)，使得整個(gè)系統(tǒng)及其工作站都能夠平穩(wěn)運(yùn)行，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)還能夠?qū)刂谱詣?dòng)化設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，比如說(shuō)對(duì)于系統(tǒng)中的各項(xiàng)軟件進(jìn)行跟蹤式監(jiān)測(cè)，并同時(shí)收集多項(xiàng)信息，甚至可監(jiān)測(cè)路由器設(shè)備以及交換機(jī)設(shè)備等，這也使得許多故障情況電廠都能夠通過(guò)遠(yuǎn)程的方式有效解決，其解決故障的過(guò)程中也能夠?qū)崿F(xiàn)流程自動(dòng)化，具有高效性特征。另外，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制技術(shù)的應(yīng)用還能夠延展到記錄遠(yuǎn)程會(huì)話信息，當(dāng)需要這些信息時(shí)，直接提取運(yùn)用并監(jiān)視計(jì)算機(jī)解決方案，該項(xiàng)技術(shù)將工作站與整個(gè)電氣工程系統(tǒng)有效連接，及時(shí)向操作系統(tǒng)發(fā)送價(jià)值信息，進(jìn)而下達(dá)指令，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)或工作站存在故障問(wèn)題，就能夠及時(shí)操作軟件找到故障位置，分析故障原因，同時(shí)編寫(xiě)代碼進(jìn)行修復(fù)，在修復(fù)的同時(shí)也能夠有效防止信息泄露。

2.3 分散測(cè)控體系儀表測(cè)控技術(shù)

分散測(cè)控體系儀表測(cè)控技術(shù)能夠運(yùn)用于電氣工程的計(jì)算機(jī)控制，也能夠用于整個(gè)過(guò)程的控制，其整個(gè)分散測(cè)控體系中存在著多個(gè)控制回路，而每個(gè)控制回路都分布與系統(tǒng)當(dāng)中，同時(shí)具有自治控制器，但沒(méi)有中央控制操作人員進(jìn)行監(jiān)控，因而可以說(shuō)分散控制體系由通信總線以及處理器設(shè)備共同組成。例如，分散測(cè)控體系的處理器包括自治控制處理器以及應(yīng)用程序，對(duì)整個(gè)電廠的運(yùn)行實(shí)施著監(jiān)測(cè)和控制的功能，自治控制處理器是整個(gè)處理器設(shè)備中的一個(gè)中間件，它能夠直接連接到數(shù)據(jù)字段的發(fā)布功能，主要發(fā)布的內(nèi)容為多組件之間的通信模型，同時(shí)在這個(gè)模型的基礎(chǔ)上，組件對(duì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的發(fā)布者進(jìn)行特殊指定，同時(shí)還能夠指定需要的數(shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)，而交易代碼和數(shù)據(jù)則共同構(gòu)成消息在應(yīng)用程序之間傳遞，交易代碼也作為數(shù)據(jù)字段的標(biāo)識(shí)，因而從邏輯上來(lái)看，其可以定義應(yīng)用程序之間的通信過(guò)程。分散測(cè)控體系儀表測(cè)控技術(shù)能夠在時(shí)間和空間兩個(gè)方面上進(jìn)行擴(kuò)展，一是時(shí)間擴(kuò)展，在原本的測(cè)控技術(shù)應(yīng)用時(shí)，其各數(shù)據(jù)字段通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行消息的傳輸，而在傳輸結(jié)束后還會(huì)將消息擦除，以此來(lái)保證通信平穩(wěn)，而新技術(shù)的應(yīng)用則使得應(yīng)用程序具有存儲(chǔ)功能，在實(shí)際安裝時(shí)要先使用歷史數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行測(cè)試，而存儲(chǔ)功能則可以有效保留這些歷史數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)字段當(dāng)中；二是空間擴(kuò)展，假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)的空間充足在，則其為了實(shí)現(xiàn)更佳的響應(yīng)性和可靠性，會(huì)設(shè)置異構(gòu)子系統(tǒng)，同時(shí)將多播組引用，以便于更加使用異構(gòu)屬性，將數(shù)據(jù)字段分為幾段，另外，再將網(wǎng)關(guān)引入到多播組中，網(wǎng)關(guān)將連接數(shù)據(jù)字段以外的策略依據(jù)某些信息而過(guò)濾，同時(shí)也能夠避免整個(gè)通信體系中出現(xiàn)消息量過(guò)大的現(xiàn)象。

2.4 儀表測(cè)控防干擾技術(shù)

儀表測(cè)控防干擾技術(shù)也是運(yùn)用在電氣工程自動(dòng)化中的一項(xiàng)有效技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用主要是由于儀表測(cè)控技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)中常常會(huì)受到多種外部因素的干擾，進(jìn)而對(duì)測(cè)控的精度和測(cè)控效率都造成不良影響，其整個(gè)儀表的實(shí)用性也會(huì)下降，比方說(shuō)當(dāng)儀表測(cè)控技術(shù)的環(huán)境較為灰暗時(shí)，就可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)控?cái)?shù)據(jù)出錯(cuò)，進(jìn)而導(dǎo)致指令出現(xiàn)混亂，也會(huì)使整個(gè)電氣工程自動(dòng)化運(yùn)行受到不良影響，因而采用儀表測(cè)控防干擾技術(shù)，能夠有效減少外部環(huán)境對(duì)電氣工程自動(dòng)化的干擾，進(jìn)一步提升其測(cè)控的穩(wěn)定性以及精度。當(dāng)前較為常見(jiàn)的儀表測(cè)控防干擾技術(shù)包括屏蔽技術(shù)、軟件技術(shù)以及隔離技術(shù)三種，其中，屏蔽技術(shù)是是在儀表測(cè)控設(shè)備的外部增設(shè)金屬導(dǎo)體作為屏蔽保護(hù)，外部一些能夠?qū)y(cè)控造成干擾的信號(hào)、元件以及線路等干擾因素都會(huì)被直接屏蔽；軟件技術(shù)主要是從系統(tǒng)軟件著手，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，進(jìn)一步提升系統(tǒng)軟件本身的抗干擾功能；隔離技術(shù)主要是將設(shè)備在區(qū)域內(nèi)進(jìn)行隔離，其重點(diǎn)劃分為兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)是合理配線區(qū)域，另一個(gè)則是可靠絕緣區(qū)域，通過(guò)區(qū)域隔離能夠有效減少外部干擾。

結(jié)論：綜上所述，在電氣工程自動(dòng)化中，儀表測(cè)控技術(shù)的運(yùn)用能夠進(jìn)一步提升整個(gè)電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率，但當(dāng)前的儀表測(cè)控技術(shù)還需要進(jìn)一步完善。由本文分析可知，電氣工程自動(dòng)化中的儀表測(cè)控技術(shù)包括：集中監(jiān)測(cè)控制技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制技術(shù)、分散測(cè)控體系儀表測(cè)控技術(shù)、儀表測(cè)控防干擾技術(shù)。