水利工程中電氣自動化技術(shù)運(yùn)用分析

顏家興

惠州市水電建筑工程有限公司 廣東 惠州 516001

水利工程是經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的基礎(chǔ)工程，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到水利工程當(dāng)中，則能有效提高水利工程運(yùn)行效率，使水利工程能夠平穩(wěn)運(yùn)行。而對水利工程中電氣自動化技術(shù)運(yùn)用進(jìn)行研究分析，則能為電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用提供依據(jù)，繼而為提高水利工程運(yùn)行效率提供便利，因此本文研究具備較高現(xiàn)實(shí)意義。

1 水利工程中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用價值

1.1 工程效益方面

要想讓水利工程能夠有序運(yùn)行，需要以電氣系統(tǒng)作為支撐，但目前很多水利工程當(dāng)中的電氣系統(tǒng)十分復(fù)雜，并且隨著使用時間的不斷增加，使得電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障。而將電氣自動化應(yīng)用到水利工程當(dāng)中，不僅可以有效加強(qiáng)對電氣設(shè)備的控制，確保水利工程能夠有序運(yùn)行，使水利工程的社會效益以及經(jīng)濟(jì)效益得到提升。還可以對電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，這樣當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時，工作人員便能夠第一時間發(fā)現(xiàn)，并采取對應(yīng)的措施進(jìn)行維護(hù)，增加水利工程的穩(wěn)定性，使其能夠有序運(yùn)行。

1.2 工作效率方面

大中型水利工程中，電氣設(shè)備分布零散，日常維修需要投入較多的人力和時間，工作效率不高[1]。而加強(qiáng)對電氣自動化應(yīng)用，可以在水利工程中建立一個一體化網(wǎng)絡(luò)，對水利工程中的電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時監(jiān)管，這樣工作人員只需要借助相應(yīng)的設(shè)備，便能夠時刻掌握水利工程的運(yùn)行情況。并且相較于傳統(tǒng)的巡查方式，將電氣自動化應(yīng)用到水利工程當(dāng)中，不僅能夠有效提高工作效率，還能夠讓工作人員準(zhǔn)確掌握出現(xiàn)故障的設(shè)備，并對引發(fā)故障的原因進(jìn)行研究分析，提高電氣設(shè)備維修效率。

2 水利工程中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 自動檢測

要想提高水利工程電氣設(shè)備的自動化水平，就必須做好電氣設(shè)備的自動檢測，使工作人員能夠?qū)崟r獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，掌握電氣設(shè)備的運(yùn)行情況。這樣當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時，工作人員便可以通過對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出發(fā)生故障的設(shè)備，以此來保障水利工程能夠有效運(yùn)行。但需要注意的是，水利工程當(dāng)中的電氣設(shè)備眾多，因此要想實(shí)現(xiàn)自動檢測存在一定的難度。例如：機(jī)組、開關(guān)設(shè)備以及操作設(shè)備等。為了更好地提高自動化水平，加強(qiáng)對電氣設(shè)備的檢測，工作人員應(yīng)該從開關(guān)等環(huán)節(jié)進(jìn)行檢測工作，這樣可以顯著提高水利工程的自動化水平，降低電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障的可能，使整個水利工程能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

不僅如此，將自動化技術(shù)應(yīng)用到水利工程當(dāng)中，能夠有效加強(qiáng)對電氣設(shè)備的調(diào)控，提高電氣設(shè)備的節(jié)能效果，降低對環(huán)境的破壞。此外，還可以對電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行把控，使工作人員可以準(zhǔn)確掌握電氣設(shè)備運(yùn)行情況，并結(jié)合水利工程具體情況進(jìn)行調(diào)整。例如：工作人員可以把變頻控制技術(shù)應(yīng)用到電氣設(shè)備當(dāng)中，以此來降低電氣設(shè)備對能源的損耗，同時做好對電氣設(shè)備的檢測工作，并結(jié)合檢測結(jié)果對電氣設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整。

2.2 設(shè)備智能化控制

電氣自動化系統(tǒng)可以對水利工程進(jìn)行智能化管控，進(jìn)而保證設(shè)備的開閉與智能化等流程均可獲得準(zhǔn)確有效控制[2]。而且將自動化技術(shù)與水利工程融合在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化控制，加強(qiáng)對電氣設(shè)備的管理。首先，工作人員在對電氣設(shè)備進(jìn)行操作時，自動化技術(shù)會對操作行為進(jìn)行研究分析，判斷操作的合理性，以此來防止工作人員在操作電氣設(shè)備時出現(xiàn)錯誤操作。同時對于一些不能有序運(yùn)行的電氣設(shè)備，工作人員也可以借助自動化技術(shù)找出原因，然后根據(jù)電氣設(shè)備的實(shí)際情況選擇適當(dāng)措施進(jìn)行維修，解決設(shè)備故障，保障水利工程能夠平穩(wěn)運(yùn)行。

其次，若是電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，自動化系統(tǒng)便能夠及時向工作人員進(jìn)行示警，并在機(jī)器當(dāng)中顯示出設(shè)備的實(shí)際情況，方便工作人員了解故障的原因，從而為后續(xù)的設(shè)備維修打下基礎(chǔ)。另外自動化系統(tǒng)還會對此進(jìn)行記錄，并將記錄的數(shù)據(jù)信息保存到數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，方便工作人員查詢。

最后，將自動化技術(shù)應(yīng)用到水利工程當(dāng)中，還可以在水利工程發(fā)生事故時，及時發(fā)現(xiàn)并根據(jù)水利工程的實(shí)際情況選擇適合的應(yīng)對措施，以此來保障水利工程能夠有序運(yùn)行。例如：若是在發(fā)生洪澇時，水利工程的主機(jī)泵發(fā)生故障，自動化系統(tǒng)便會立刻運(yùn)行緊急停機(jī)程序，停止整個機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)，然后關(guān)閉出水門，將洪水進(jìn)行攔截，這樣便可以有效防止水位差距過大，降低損失。

2.3 優(yōu)化設(shè)備型號的選擇與自動化設(shè)計

由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使得自動化技術(shù)得到大規(guī)模普及與應(yīng)用，并發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。并且將自動化技術(shù)應(yīng)用到水利工程當(dāng)中，已經(jīng)成為了水利工程的發(fā)展方向，不僅能夠極大提高電氣設(shè)備的工作效率，提高水利工程的經(jīng)濟(jì)效益，還能夠代替人工，減少誤操作等情況的發(fā)生，使電氣設(shè)備能夠有序運(yùn)行。而且為了提高水利工程自動化水平，相關(guān)人員還專門根據(jù)水利工程的實(shí)際情況研發(fā)了智能控制系統(tǒng)以及保護(hù)裝置。不過在電氣設(shè)備運(yùn)行過程中依然存在很大的問題，因此為了有效解決這些情況，確保電氣設(shè)備能夠有序運(yùn)行，工作人員在應(yīng)用自動化技術(shù)時，必須要結(jié)合水利工程的實(shí)際情況科學(xué)、合理選擇適合的設(shè)備型號，如此可以最大程度上確保電氣設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。同時還要做好電氣設(shè)備的優(yōu)化工作，以此來提高電氣設(shè)備的自動化水平，促進(jìn)水利工程能夠平穩(wěn)運(yùn)行，使水利工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益得到提升。

2.4 應(yīng)用于閘門監(jiān)控系統(tǒng)

閘門監(jiān)控系統(tǒng)在水利工作中占據(jù)重要地位，直接影響電氣自動化水平，通過加強(qiáng)電氣自動化在水利工程中的應(yīng)用，可以讓閘門監(jiān)控系統(tǒng)與手動系統(tǒng)聯(lián)系在一起，從而加強(qiáng)對閘門的管理，使整個水利工程可以平穩(wěn)、高效地運(yùn)行。同時工作人員在對閘門進(jìn)行管理時，借助自動化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控這一目標(biāo)，而且可以對任一閘門的開關(guān)進(jìn)行隨意調(diào)控，確保水利工作能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

除此之外，為了更好地對水利工程進(jìn)行管理，應(yīng)該派工作人員進(jìn)行實(shí)時監(jiān)管，這樣當(dāng)閘門監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，自動化系統(tǒng)便能第一時間發(fā)現(xiàn)，然后向工作人員進(jìn)行預(yù)警，使工作人員可以及時采取相應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救。同時還能夠?qū)χ車l(fā)電機(jī)以及閘門開關(guān)附近進(jìn)行監(jiān)控，讓工作人員可以準(zhǔn)確掌握閘門的情況，加強(qiáng)對閘門的管理工作。

3 加強(qiáng)電氣自動化在水利工程中應(yīng)用的策略

3.1 科學(xué)選擇自動化設(shè)備

由于自動化技術(shù)被大規(guī)模應(yīng)用在水利工程當(dāng)中，產(chǎn)生了眾多自動化設(shè)備。因此為了加強(qiáng)電氣自動化在水利工程中的應(yīng)用，提高自動化管理水平，工作人員必須要根據(jù)水利工程的實(shí)際情況科學(xué)、合理選擇自動化設(shè)備，確保自動化設(shè)備符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。只有這樣才能最大程度上發(fā)揮出自動化設(shè)備的作用，加強(qiáng)對電氣設(shè)備的管理，保障水利工程能夠平穩(wěn)、高效運(yùn)行，提高水利工程的經(jīng)濟(jì)效益。同時在選擇自動化設(shè)備前，工作人員應(yīng)該前往水利工程現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)研，如此才能有效確保選擇的自動化設(shè)備滿足水利工程需要，使電氣自動化管理水平得到顯著提升。

不僅如此，工作人員在對設(shè)備進(jìn)行安裝時，應(yīng)該做好檢查工作，避免選擇的自動化設(shè)備與水利工程不匹配，從而影響自動化設(shè)備質(zhì)量，難以發(fā)揮出自動化管理的作用。

3.2 創(chuàng)新發(fā)展電氣自動化技術(shù)

要想加強(qiáng)電氣自動化的應(yīng)用，提高自動化水平，就必須要加強(qiáng)對信息技術(shù)的使用，將信息技術(shù)與自動化技術(shù)聯(lián)系在一起，以此來推動自動化技術(shù)創(chuàng)新，提高電氣自動化水平，最大程度上發(fā)揮出自動化管理的作用，使水利工程能夠平穩(wěn)有序運(yùn)行。例如：工作人員可以把AI技術(shù)與自動化結(jié)合在一起，共同應(yīng)用在水利工程當(dāng)中，通過這種方式可以有效提高對故障的識別能力，并結(jié)合設(shè)備故障的具體情況給出詳細(xì)的解決方案，不僅能夠提高工作人員的維修效率，而且能夠有效降低經(jīng)濟(jì)損失。

另外，促進(jìn)自動化技術(shù)發(fā)展，可以使自動化水平得到顯著提升，保障水利工程能夠平穩(wěn)、高效運(yùn)行，并盡可能增加水利工程的綜合效益。

3.3 提升水利工程技術(shù)人員的綜合水平

為了加強(qiáng)自動化應(yīng)用，必須要加強(qiáng)對工作人員的培訓(xùn)，以此來提高工作人員的專業(yè)水平和綜合素質(zhì)，使其具備專業(yè)的知識與技能，從而更好地進(jìn)行水利工程管理工作，提高電氣自動化水平。例如：有關(guān)部門可以定期召開研討會，讓經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員在研討會上分享自身管理經(jīng)驗(yàn)，提高其余工作人員的專業(yè)水平，使其具備專業(yè)的知識和技能，滿足水利工程管理需要，加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，使水利工程的自動化水平得到提升。

除此之外，相關(guān)部門還要結(jié)合水利工程的實(shí)際情況，制定一個科學(xué)、合理的考核機(jī)制，通過這種方式不僅可以有效調(diào)動工作人員的積極性，使其積極參與到水利工程管理當(dāng)中，還可以加強(qiáng)自動化技術(shù)的應(yīng)用，保障水利工程能夠有序運(yùn)行。

3.4 市場化營銷

要想更好地促進(jìn)自動化技術(shù)的應(yīng)用，工作人員應(yīng)該將市場機(jī)制融入到水利工程管理當(dāng)中，如此可以在保障水利工程社會職能的前提下，提高經(jīng)濟(jì)效益。并以此為基礎(chǔ)將自動化技術(shù)應(yīng)用到工程當(dāng)中，可以為水利工程向著智能化發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。而且水利工程雖然是基礎(chǔ)工程，但是不管在進(jìn)行水利工程建設(shè)，還是在對水利工程進(jìn)行管理時，都要跟隨時代的發(fā)展進(jìn)行改變，只有這樣才能最大程度上發(fā)揮出水利工程的價值和作用，使水利工程建設(shè)與時代發(fā)展聯(lián)系在一起。通過這種方式可以在保證水利工程社會效益的前提下，提高水利工程的經(jīng)濟(jì)效益，最大程度上發(fā)揮出水利工程的價值和作用。

3.5 加快自動化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)程

為了加強(qiáng)電氣自動化在水利工程中的應(yīng)用，促進(jìn)水利工程建設(shè)發(fā)展，工作人員應(yīng)該將信息技術(shù)融入到電氣自動化當(dāng)中，并對其進(jìn)行創(chuàng)新。如此可以有效加電氣自動化進(jìn)程，推動水利工程建設(shè)發(fā)展，使水利工程向著智能化、信息化發(fā)展。同時對于一些落后的自動化技術(shù)，建筑企業(yè)應(yīng)該及時進(jìn)行淘汰，通過這種方式不僅可以加強(qiáng)對電氣自動化的應(yīng)用，提高水利工程自動化水平，還可以有效加強(qiáng)水利工程管理，使水利工程能夠有序運(yùn)行，最大程度上發(fā)揮出水利工程的作用和價值，推動電氣自動化技術(shù)在水利工程當(dāng)中的普及與應(yīng)用。

4 電氣自動化在引航道水利樞紐工程項目中的應(yīng)用

4.1 項目概況

本次水利工程在鎮(zhèn)江市的引航道上，主要用來擋洪、排澇以及蓄水等，通過該水利工程能夠有效控制金山湖內(nèi)水位和水質(zhì)，保障通航。其中引航道水利樞紐主要由閘門、水泵、公路橋以及景觀塔樓等共同構(gòu)成。在將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在引航道水利樞紐工程當(dāng)中后，水利工程的防洪排澇能力得到顯著提升，能夠有效保證周圍居民生命安全。如圖1所示。

圖1 鎮(zhèn)江引航道水利樞紐

4.2 引航道水利樞紐的水泵和閘門的自動化控制

設(shè)計人員為了提高水泵以及閘門的自動化水平，加強(qiáng)自動化管理，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自動化技術(shù)融合在一起，共同應(yīng)用在水利樞紐當(dāng)中。如此能夠有效減少人工，實(shí)現(xiàn)無人化操作，而且通過系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，有效加強(qiáng)對閘門的控制。而且借助自動化系統(tǒng)，系統(tǒng)可以根據(jù)水位差變化情況，對水泵進(jìn)行控制調(diào)整，減少對資源的損耗，最大程度上降低水利樞紐運(yùn)行成本。同時自動化系統(tǒng)還可以對水泵和閘門進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，自動化系統(tǒng)便能及時發(fā)出警報，并將電機(jī)停止，從而減少經(jīng)濟(jì)損失。

4.3 引航道水利樞紐的水泵和閘門的自動化檢測

因?yàn)樽詣踊到y(tǒng)可以對水利樞紐的水泵以及閘門進(jìn)行自動化檢測，能夠使工作人員準(zhǔn)確掌握水泵以及閘門的運(yùn)行情況。同時自動化系統(tǒng)在水利工程運(yùn)行過程中，還能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集分析，因此當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時，自動化系統(tǒng)便可以根據(jù)異常數(shù)據(jù)鎖定出現(xiàn)故障的設(shè)備，然后立刻向工作人員示警，通過這種方式不僅可以提高工作人員的維修效率，還可以有效降低經(jīng)濟(jì)損失。

不僅如此，自動化系統(tǒng)還能將水利樞紐在運(yùn)行中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，然后生成相應(yīng)的報表，方便工作人員對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行分析。

4.4 各種設(shè)備的智能化檢測和控制

隨著電氣自動化系統(tǒng)的控制范圍不斷擴(kuò)大，水利水電工程內(nèi)部的許多設(shè)備已經(jīng)形成了一定的聯(lián)動機(jī)制[3]。因此電氣設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)生異常時，自動化系統(tǒng)便能對異常設(shè)備進(jìn)行檢測，同時維持其他設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，保障引航道水利樞紐能夠有序運(yùn)行。另外，將自動化技術(shù)應(yīng)用到水利工程當(dāng)中，還可以對水工建筑進(jìn)行監(jiān)測。例如：工作人員可以通過引航道當(dāng)中的觀測系統(tǒng)，對公路橋進(jìn)行監(jiān)測工作，掌握公路橋的實(shí)際情況。

4.5 推動設(shè)備選型以及自動化設(shè)計的進(jìn)步發(fā)展

雖然目前自動化被廣泛應(yīng)用在水利工程當(dāng)中，并發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，但是有關(guān)部門必須意識到，水利工程自動化水平依然還有很大的提升空間。因此為了更好地加強(qiáng)自動化技術(shù)的應(yīng)用，提高自動化水平，工作人員必須要根據(jù)水利工程的實(shí)際情況科學(xué)、合理選擇適合的自動化設(shè)備，促進(jìn)自動化水平發(fā)展。同時還要加強(qiáng)對自動化技術(shù)的創(chuàng)新工作，使自動化技術(shù)能夠得到更廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)水利工程平穩(wěn)、高效運(yùn)行[4]。

5 結(jié)論

總而言之，要想加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用，還需要綜合考慮各種應(yīng)用方法和實(shí)際情況，從而進(jìn)行有利方案選擇。在此基礎(chǔ)上，才能將各種應(yīng)用方法進(jìn)行有效整合，進(jìn)而加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。