智能化水電建設(shè)的必要性及相關(guān)對(duì)策研究

黃榮

[摘 ? ?要]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能化技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。將智能化技術(shù)應(yīng)用到水電建設(shè)當(dāng)

中，加強(qiáng)水電系統(tǒng)的智能化建設(shè)與管理，具有十分重要的意義?；诖?，文章重點(diǎn)針對(duì)智能化水電建設(shè)的必要性及相關(guān)對(duì)策進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

[關(guān)鍵詞]智能化技術(shù);水電建設(shè);建設(shè)對(duì)策

[中圖分類號(hào)]TM63 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）03–00–02

[Abstract]With the rapid development of social economy and the continuous progress of science and technology， intelligent technology has been widely used in various industries. It is of great significance to apply intelligent technology to hydropower construction and strengthen the intelligent construction and management of hydropower system. Based on this， this paper focuses on the necessity of intelligent hydropower construction and related countermeasures for detailed analysis.

[Keywords]intelligent technology; hydropower construction; construction countermeasures

智能化技術(shù)是科學(xué)技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，指的是具有較強(qiáng)適應(yīng)協(xié)調(diào)功能、自我學(xué)習(xí)功能以及組織意識(shí)的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)及體系。智能化技術(shù)的合理利用，可以對(duì)傳統(tǒng)模式下存在的非線性問題或者不確定問題進(jìn)行一定程度的解決與處理，保證系統(tǒng)運(yùn)行的高效性與穩(wěn)定性。所以，智能化技術(shù)是新時(shí)代下的新興技術(shù)。在我國大力發(fā)展水電事業(yè)中，將智能化技術(shù)應(yīng)用到水電建設(shè)中，在提升水電站運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性方面發(fā)揮著十分重要的作用。

1 智能化水電建設(shè)的必要性分析

1.1 加強(qiáng)當(dāng)前生態(tài)環(huán)境問題的緩解與控制

智能化水電建設(shè)是將各種新能源技術(shù)應(yīng)用到智能化水電系統(tǒng)當(dāng)中，不僅可以提升各種新型能源的利用效率，還可以明顯減少各種傳統(tǒng)資源的不必要消耗，進(jìn)而減輕生態(tài)環(huán)境問題日益惡化對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的壓力。

1.2 加大水電站的監(jiān)控力度

目前，電站“無人值班，少人值守”、流域集控已經(jīng)成為未來的必然發(fā)展趨勢(shì)。在這種發(fā)展形式下，從設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、維護(hù)等方面提升設(shè)備的可靠性，顯得尤為重要。而智能化水電建設(shè)，則可以借助智能化的設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)水電站運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而在“無人值班，少人值守”的情況下，為水電站運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性提供保證。例如，狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用，就可以對(duì)水電站的大數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的監(jiān)測(cè)與分析，進(jìn)而在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行異常問題，并采取相應(yīng)的解決措施，將水電站始終維持在正常運(yùn)行狀態(tài)。

1.3 節(jié)約人力資源

智能化水電建設(shè)可以明顯減少人力資源的投入。例如，讓智能化設(shè)備運(yùn)行代替人工操作，可以減少維持水電站穩(wěn)定運(yùn)行的操作人員。而人力資源投入的減少，則代表著與之相關(guān)的日常開支與薪酬支出明顯減少，可以在一定程度上提升水電系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1.4 滿足人們的多元化用電服務(wù)需求

隨著人們生活水平的提升，無論是日常生活，還是工作辦公，對(duì)于電力供應(yīng)與服務(wù)均提出了更高的要求。在這種形勢(shì)下，傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足人們的電力需求，加強(qiáng)智能化電網(wǎng)建設(shè)也已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。而智能化水電建設(shè)則是通過先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)水電站信息化、數(shù)據(jù)化與自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。與傳統(tǒng)的水電建設(shè)相比，其在滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，滿足人們多元化用電服務(wù)需求方面，有著明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，智能水電建設(shè)可以提升供電可靠性與電能質(zhì)量，進(jìn)而提升水電站的運(yùn)營效益和能源資源利用效率，為我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供保證。現(xiàn)階段的智能化水電建設(shè)，應(yīng)當(dāng)滿足系統(tǒng)高度集成、結(jié)果布局合理、技術(shù)裝備先進(jìn)以及經(jīng)濟(jì)節(jié)能環(huán)保等基本特點(diǎn)，可以全方位地對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和共享。只有這樣，才能夠保證智能化水電系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。

2 智能化水電建設(shè)使用到的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 加裝處理裝置

傳統(tǒng)的水電建設(shè)，經(jīng)常在過程層設(shè)備數(shù)據(jù)收集方面出現(xiàn)各種各樣的問題，設(shè)備經(jīng)常直接利用二次電纜現(xiàn)地采集和傳輸電氣量。而智能化水電建設(shè)始終無法在現(xiàn)地一次設(shè)備上直接進(jìn)行數(shù)字信號(hào)的采集和傳輸。鑒于此，可以對(duì)每個(gè)設(shè)備現(xiàn)地加裝一個(gè)信號(hào)處理裝置，從而既可以對(duì)來自于一次設(shè)備的電氣量進(jìn)行有效的接收，又可以將其處理轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，并按照特定的格式輸送至水電站間隔層網(wǎng)絡(luò)。所以，與傳統(tǒng)水電建設(shè)相比，在智能化水電建設(shè)中，勵(lì)磁設(shè)備和調(diào)速設(shè)器設(shè)備是最重要的過程層使用設(shè)備。但是，目前絕大多數(shù)的勵(lì)磁設(shè)備和調(diào)速器設(shè)備并沒有對(duì)智能化水電建設(shè)的特殊要求進(jìn)行充分的考慮，使得網(wǎng)絡(luò)接口和同步對(duì)時(shí)接口的配置有所不足。在這種情況下，要想保證智能化水電建設(shè)質(zhì)量，就必須加強(qiáng)智能一體化平臺(tái)數(shù)據(jù)中心的有效應(yīng)用，并借此對(duì)外進(jìn)行各種共享數(shù)據(jù)和綜合決策結(jié)果的統(tǒng)一發(fā)布。

2.2 利用虛端子

在傳統(tǒng)的水電建設(shè)當(dāng)中，現(xiàn)地控制單元需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行直接收集、并利用電纜進(jìn)行傳輸，所以可以將每隔設(shè)備的信號(hào)輸出端子與控制單元信息點(diǎn)模塊進(jìn)行直接連接，確保工作人員操作的便捷性。而智能化水電建設(shè)在數(shù)據(jù)傳輸方面，以網(wǎng)絡(luò)化傳輸方式的應(yīng)用為主，雖然可以在一定程度上節(jié)約二次電纜的投入，但是也出現(xiàn)了很多新問題。在這種情況下，虛端子的應(yīng)用就顯得尤為重要。

與常規(guī)實(shí)端子的應(yīng)用相比，智能化水電建設(shè)中關(guān)于虛端子的應(yīng)用，需要注意以下幾方面。①分別根據(jù)網(wǎng)絡(luò)采集到的遙測(cè)數(shù)據(jù)、遙信數(shù)據(jù)、遙調(diào)數(shù)據(jù)、遙控?cái)?shù)據(jù)以及裝置內(nèi)部軟信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)虛端子地址的配置。②由相關(guān)監(jiān)控廠家進(jìn)行信息點(diǎn)表的統(tǒng)一編制，然后在后臺(tái)系統(tǒng)中依次建立工程信號(hào)描述、過程層設(shè)備虛端子描述、數(shù)據(jù)流向示意、間隔層裝置虛端子描述、間隔層設(shè)備名稱等信息，確保這些信息可以在后臺(tái)得到系統(tǒng)的匯總、整理以及操作。

2.3 采用新型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

智能化水電建設(shè)，需要對(duì)新型物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行有效的應(yīng)用，并借此實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)一與聯(lián)系，為全站工業(yè)電視系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、巡檢系統(tǒng)以及防誤系統(tǒng)進(jìn)行有效的聯(lián)動(dòng)。這樣一來，這些系統(tǒng)就可以將對(duì)應(yīng)的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿娬竟芾硇畔⒋髤^(qū)中安全區(qū)的智能一體化平臺(tái)，并進(jìn)行相關(guān)聯(lián)動(dòng)信息的有效接收。如果水電站出現(xiàn)運(yùn)行故障，那么工業(yè)電視系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行相關(guān)畫面的自動(dòng)切換，同時(shí)門禁系統(tǒng)將防火門關(guān)閉，將逃生通道開啟，消防系統(tǒng)則將雨淋閥和相關(guān)設(shè)施開啟，并將報(bào)警提出發(fā)送至工作人員手上。與此同時(shí)，這些系統(tǒng)還可以為工作人員提供相應(yīng)的基本數(shù)據(jù)，并隨時(shí)接受并執(zhí)行來自于智能一體化平臺(tái)的聯(lián)動(dòng)命令，有效提升聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)接口運(yùn)行的穩(wěn)定性，命令執(zhí)行響應(yīng)的及時(shí)性，為整個(gè)智能化水電系統(tǒng)運(yùn)行效率的提升提供保證。

3 智能化水電建設(shè)的相關(guān)對(duì)策

3.1 建設(shè)智能化視頻系統(tǒng)

在智能化水電建設(shè)中，為了有效提升水電站的運(yùn)行效率，需要重點(diǎn)提升水電站設(shè)備的智能化水平。①完善監(jiān)控系統(tǒng)的功能，提升視頻監(jiān)控系統(tǒng)的智能化水平。②智能化視頻系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備較強(qiáng)的移動(dòng)偵測(cè)功能，可以借助計(jì)算機(jī)自動(dòng)跟蹤水電站工作的監(jiān)控視頻圖像，幫助工作人員更好地了解水電站的運(yùn)行狀態(tài)，提升工作人員的設(shè)備操作水平和事故處理能力。只有這樣，才能夠最大限度地提升智能化水電站的運(yùn)行效率。

3.2 加強(qiáng)機(jī)器人的有效應(yīng)用

智能化水電建設(shè)，還需要對(duì)機(jī)器人的有效應(yīng)用予以重視。①要將智能化APP安裝到工作人員的手機(jī)或者電腦上，并將APP與水電站的工作系統(tǒng)進(jìn)行連接。這樣一來，工作人員就可以通過電腦或者手機(jī)，隨時(shí)隨地查看水電站的運(yùn)行狀態(tài)信息，并根據(jù)實(shí)際情況針對(duì)性地調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，將水電站始終維持在最佳運(yùn)行狀態(tài)。②可以對(duì)機(jī)器人進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)定，進(jìn)而通過控制機(jī)器人來完成一些簡(jiǎn)單的開關(guān)操作和按鈕操作，進(jìn)而減少人力資源的投入，降低工作人員的工作強(qiáng)度，避免工作人員出現(xiàn)不必要的操作失誤。需要注意的是，在應(yīng)用機(jī)器人的時(shí)候，需要加強(qiáng)機(jī)器人功能的開發(fā)與完善，確保將機(jī)器人在智能化水電建設(shè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)充分的發(fā)揮出來。③利用機(jī)器人加強(qiáng)設(shè)備的智能巡檢。之所以加強(qiáng)智能化水電建設(shè)，就是為了進(jìn)一步節(jié)約人力成本，提升水電站的運(yùn)行效率。而利用機(jī)器人來加強(qiáng)設(shè)備的智能化巡檢，可以讓工作人員和領(lǐng)導(dǎo)層對(duì)水電站的運(yùn)行狀態(tài)以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息有一個(gè)及時(shí)、準(zhǔn)確的掌握。所以，智能巡檢功能應(yīng)當(dāng)細(xì)化為以下三大功能，即信息發(fā)布功能、洪水預(yù)測(cè)功能以及其他監(jiān)控功能。這樣一來，工作人員就可以利用機(jī)器人準(zhǔn)確了解水庫的運(yùn)行情況，并在出現(xiàn)突發(fā)意外情況時(shí)，通過調(diào)整設(shè)備來保證水電站運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

3.3 將智能決策分析控制系統(tǒng)嵌入到智能化水電管理系統(tǒng)中

將智能決策分析控制系統(tǒng)嵌入到智能化水電管理系統(tǒng)中，可以直接利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)和智能巡檢系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的檢測(cè)，并將其反饋至智能決策分析系統(tǒng)中。然后，智能決策分析系統(tǒng)就可以通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的應(yīng)用了解系統(tǒng)運(yùn)行的不足之處，并將執(zhí)行命令下達(dá)至決策執(zhí)行系統(tǒng)。一旦執(zhí)行命令得到有效的執(zhí)行，水電站的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性就可以得到有效提升。

3.4 加強(qiáng)先進(jìn)智能化技術(shù)的有效應(yīng)用

近幾年來，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能化技術(shù)也在不斷升級(jí)與完善。而在智能化水電建設(shè)當(dāng)中，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)等的應(yīng)用發(fā)揮著十分重要的作用。所以，為了提升智能化水電建設(shè)質(zhì)量，還需要注重這些先進(jìn)智能化技術(shù)的有效應(yīng)用。①智能照明技術(shù)的應(yīng)用，可以通過場(chǎng)景控制功能、定時(shí)控制功能以及多點(diǎn)控制功能等提升照明的人性化特點(diǎn)，進(jìn)而對(duì)現(xiàn)有的智能化水電管理水平。②智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以通過專家控制功能、模糊控制功能以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制功能的應(yīng)用，來提升水電設(shè)備控制的智能化水平。③電氣自動(dòng)化數(shù)應(yīng)用，可以智能監(jiān)測(cè)水電站的工作狀態(tài)，并通過特殊情況的警報(bào)功能來幫助工作人員更好地了解水電站的運(yùn)行狀態(tài)，提升智能化水電建設(shè)效率。

3.5 加強(qiáng)智能化水電站的運(yùn)行管理

為了將智能化水電站長期維持在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，還需要安排專門的運(yùn)維人員對(duì)智能化設(shè)備進(jìn)行定期的檢查、調(diào)試和維修，確保其長期處于高效運(yùn)行狀態(tài)，不會(huì)因?yàn)橹卮筮\(yùn)行事故的發(fā)生而影響整個(gè)水電站運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

4 結(jié)語

近幾年來，土地沙漠化、冰川融化、溫室效應(yīng)等生態(tài)環(huán)境問題頻繁發(fā)生，使得人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到合理利用資源的重要性。而建設(shè)智能電網(wǎng)，則是一種非常有效的改善環(huán)境問題的有效手段。作為智能電網(wǎng)體系的重要組成部分，智能水電建設(shè)更是重中之重。要想加強(qiáng)智能化水電建設(shè)，提升智能化水電建設(shè)質(zhì)量，就必須通過各種關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用建設(shè)智能化視頻系統(tǒng)，加強(qiáng)機(jī)器人和先進(jìn)智能化技術(shù)的有效應(yīng)用。與此同時(shí)，還要將智能決策分析控制系統(tǒng)嵌入到智能化水電管理系統(tǒng)中，加強(qiáng)智能化水電站的運(yùn)行管理。

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