電氣工程自動(dòng)化中的儀表測控技術(shù)分析

楊國印

(中國船舶第七一五研究所，浙江杭州，310000)

0 引言

時(shí)代不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)快速升級(jí)，中國的電氣自動(dòng)化技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新。處于這樣的環(huán)境背景下，中國的電力運(yùn)輸效率明顯提高，同時(shí)成本得到有效控制。該技術(shù)的發(fā)展過程中，運(yùn)用也更加廣泛，使得工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量改善，人們的生活大大提高。當(dāng)前，電力部門要提高帶動(dòng)電力工程自動(dòng)化性能，對(duì)儀表測控技術(shù)的研究和開發(fā)非常重視，并將新的成果在實(shí)踐領(lǐng)域中應(yīng)用，提高了經(jīng)濟(jì)效益，而且獲得了社會(huì)效益。

1 儀表測控技術(shù)的類型

儀表測控技術(shù)從技術(shù)的角度分類，主要包括三種類型：第一種為遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)；第二種為集中監(jiān)控技術(shù)；第三種為現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)。

其中，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是儀表測控技術(shù)的重要部分，其所發(fā)揮的主要功能是對(duì)儀表系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果存在問題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，以具有針對(duì)性地采取措施快速解決。如果是集中解決距離通信方面的問題以及距離操作方面的問題，采用這種方法是比較有效的，在電氣工程中占有非常重要的地位，其所發(fā)揮的作用也是不可替代的。

集中監(jiān)控技術(shù)在儀表測控技術(shù)中發(fā)揮基礎(chǔ)性的作用，其是將各種因素充分利用，包括操作系統(tǒng)、處理器、控制站以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等等聯(lián)合起來，集中控制，將儀表中各種類型的信號(hào)充分反映出來，使得電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中有較高的安全性，提高穩(wěn)定性。

現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)是儀表測控技術(shù)的重要發(fā)展趨勢，可以全面監(jiān)控儀表設(shè)備，將自動(dòng)化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)搭建起來，能夠做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2 電氣工程自動(dòng)化中儀表測控技術(shù)所存在的問題

中國的電力工程應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，使得工程作業(yè)的過程中提高了自動(dòng)化運(yùn)行程度，尤其是針對(duì)儀表國建了測控系統(tǒng)，使得電氣技術(shù)的應(yīng)用效果更加，自動(dòng)化水平大大提升。事實(shí)上，在開展相關(guān)工作的過程中，實(shí)際環(huán)境會(huì)存在各種干擾因素，導(dǎo)致儀表測控技術(shù)存在各種問題，主要體現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

2.1 儀表測控技術(shù)缺乏先進(jìn)性

中國的一些部門在制造儀表設(shè)備以及對(duì)有關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，由于精密加工技術(shù)不是很高，密封作業(yè)中所應(yīng)用的技術(shù)比較落后，所以儀表產(chǎn)品在應(yīng)用的過程中不能很好地發(fā)揮性能，缺乏穩(wěn)定性。此外，中國的儀表測控研究過程中中，所獲得的一些成果不能在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)合理應(yīng)用，嚴(yán)重降低了作業(yè)效率。此外，中國的電力部門沒有從儀表測控作業(yè)的角度出發(fā)具有針對(duì)性地提出解決方法，所有不能展開有關(guān)作業(yè)。

2.2 儀表測控技術(shù)的資金投入力度不夠

中國的電力系統(tǒng)規(guī)模化方向發(fā)展，處于這樣的環(huán)境背景下，電力企業(yè)對(duì)于自動(dòng)化工程建設(shè)增加了資金投入力度，儀表測控技術(shù)的研究開發(fā)被忽視，嚴(yán)重影響其發(fā)展，導(dǎo)致該技術(shù)對(duì)于電力系統(tǒng)發(fā)展需要以及社會(huì)需求都不能滿足，就需要予以變更，這樣就會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)不能高效運(yùn)行，不僅影響經(jīng)濟(jì)效益，還無法取得良好的社會(huì)效益。

3 儀表測控技術(shù)的組成結(jié)構(gòu)

電力系統(tǒng)要維持安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，就需要發(fā)揮儀表測控技術(shù)的作用，不僅可以滿足電力企業(yè)生產(chǎn)需求，同時(shí)還可以滿足人們的生活需要。電力部門以及工作人員在作業(yè)的時(shí)候要合理應(yīng)用儀表測控技術(shù)，對(duì)于該技術(shù)的主要結(jié)構(gòu)就要充分了解，主要為遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、集中監(jiān)控技術(shù)和現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)。具體如下：

3.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)

在儀表測控技術(shù)的應(yīng)用中，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是關(guān)鍵。電力工作人員對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用過程中，對(duì)于各種儀表系統(tǒng)實(shí)施監(jiān)督控制，以使技術(shù)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)儀表問題，并及時(shí)采取科學(xué)有效的措施處理 。通常而言，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)主要是在距離通信和操作上集中運(yùn)用，其不僅是電氣工程中比較重要的功能性系統(tǒng)，同時(shí)也是其重要的結(jié)構(gòu)組成。

3.2 集中監(jiān)控技術(shù)

儀表測控技術(shù)系統(tǒng)要保持高質(zhì)量、高效率運(yùn)行，集中監(jiān)控技術(shù)發(fā)揮基礎(chǔ)性的作用，包括操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、處理器以及控制站等相互作用，做到了控制集中化。通常而言，在應(yīng)用該技術(shù)的時(shí)候，對(duì)于儀表的各種類型信號(hào)指示都會(huì)有所反應(yīng)，由此提高了電氣工程運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

3.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)

中國的電力事業(yè)在近年來呈現(xiàn)出快速發(fā)展態(tài)勢，電氣自動(dòng)化工程受到高度關(guān)注，對(duì)于儀表測控技術(shù)的要求越來越高，促使該技術(shù)向現(xiàn)場總線監(jiān)控方向發(fā)展。事實(shí)上，應(yīng)用該技術(shù)的時(shí)候，當(dāng)儀表設(shè)備處于運(yùn)行狀態(tài)過程中，可以實(shí)現(xiàn)跟蹤監(jiān)控，在整個(gè)的電氣自動(dòng)化工程運(yùn)行的過程中實(shí)現(xiàn)過程監(jiān)控，使得現(xiàn)場監(jiān)控具有實(shí)時(shí)性，可以隨時(shí)獲得信息，保證信息的真實(shí)可靠性，而且該技術(shù)的應(yīng)用中還可以使得不同系統(tǒng)之間的監(jiān)測功能之間有效連接，自動(dòng)監(jiān)督控制網(wǎng)絡(luò)得以形成，由此達(dá)到全面監(jiān)控的效果。

4 儀表測控技術(shù)應(yīng)用中需要注意的問題

4.1 儀表測控技術(shù)應(yīng)用中的控制要素

在儀表測控技術(shù)的應(yīng)用過程中，對(duì)于控制要全面了解，以更好地發(fā)揮其功能。

其一，對(duì)儀表測控技術(shù)功能實(shí)施檢測，并對(duì)操作過程中應(yīng)用的設(shè)備做好調(diào)整工作，確保其測試性能穩(wěn)定，確認(rèn)各項(xiàng)指標(biāo)合格之后才能使用。

其二，儀表測控技術(shù)應(yīng)用的過程中需要嚴(yán)格按照程序進(jìn)行，要求程序是經(jīng)過證實(shí)確實(shí)有效方可使用。同時(shí)，還要根據(jù)具體的工作需要對(duì)程序進(jìn)行優(yōu)化和完善，保證儀表測控技術(shù)的功能充分發(fā)揮。

其三，儀表測控技術(shù)應(yīng)用的過程中需要一些數(shù)據(jù)資源，要保證所有的信息資源都能夠及時(shí)獲得，所有的測量數(shù)據(jù)都保證準(zhǔn)確可靠。

其四，儀表測控技術(shù)操作要在合適的環(huán)境條件中進(jìn)行，并根據(jù)需要采用相應(yīng)的保持措施，對(duì)于現(xiàn)場使用的儀器設(shè)備還要做好技術(shù)維護(hù)工作。

其五，所有的儀表測控技術(shù)操作人員都要經(jīng)過培訓(xùn)，包括儀表測控技術(shù)應(yīng)用元能力，有關(guān)設(shè)備的操作技巧等等都要熟練掌握并在測控的時(shí)候有效應(yīng)用，對(duì)于所存在的問題能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)采取有效的措施解決。所有接受培訓(xùn)的人員經(jīng)過考核之后，各項(xiàng)指標(biāo)合格才能上崗。

其六，對(duì)儀表測控技術(shù)應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的信息要全面收集，并進(jìn)行分析，并以報(bào)告的方式呈現(xiàn) 。

其七，儀表測控技術(shù)的應(yīng)用過程中要做好監(jiān)督控制工作?，F(xiàn)場監(jiān)督控制的時(shí)候不需要全程參與的，但是要按照規(guī)定的時(shí)間間隔進(jìn)行。監(jiān)督控制人員對(duì)于測量數(shù)據(jù)信息要進(jìn)行收集和積累，并做好分類工作，保證數(shù)據(jù)信息完整、真實(shí)、可靠。

4.2 采用計(jì)量方式對(duì)儀表測控技術(shù)的應(yīng)用性加以確認(rèn)

儀表測控技術(shù)實(shí)施中所應(yīng)用的設(shè)備在使用之前送到上級(jí)計(jì)量部門接受檢定，平均每年進(jìn)行一次重復(fù)性試驗(yàn)和定性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行兩次期間核查，結(jié)果質(zhì)量合格，溯源完整 。要按照規(guī)定的流程對(duì)儀表加以檢定，與計(jì)量器具控制檢定條件相符合，對(duì)于誤差要采用合理的方法控制。

4.3 儀表測控技術(shù)應(yīng)用程序經(jīng)過證實(shí)之后才能使用

在對(duì)儀表測控技術(shù)設(shè)備實(shí)施檢定的過程中，要嚴(yán)格按照國家計(jì)量檢定規(guī)程進(jìn)行，以最新規(guī)程為主。某個(gè)電力企業(yè)每年的六月份都要按照該規(guī)程的目錄核對(duì)規(guī)程的變化情況。關(guān)于測量程序方面，在9月就公布計(jì)量程序文件進(jìn)行發(fā)布，第二年重新修訂，內(nèi)容更加完善，而且更具有實(shí)用性，其中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息非?？煽?。儀表測控技術(shù)設(shè)備在技術(shù)上得到國家檢定規(guī)程的支持，具體工作中，需要嚴(yán)格按照文件的規(guī)定執(zhí)行，保證其質(zhì)量。

4.4 能夠獲得各種所需要的信息資源

儀表測控技術(shù)應(yīng)用的過程中要控制好質(zhì)量，要求所需要的各種信息資源都能夠獲得，其中涵蓋的測量數(shù)據(jù)都要有較高的準(zhǔn)確可靠性。儀表測控技術(shù)操作中所獲得的原始數(shù)據(jù)都需要經(jīng)過評(píng)審，確保結(jié)果符合要求之后才能進(jìn)行下一個(gè)環(huán)節(jié)的操作，要保證格式的完整性。記錄的數(shù)據(jù)信息要準(zhǔn)確可靠，保證測量數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠，保證較高的準(zhǔn)確度 。

4.5 環(huán)境條件與儀表測控技術(shù)要求相符合

在儀表測控技術(shù)應(yīng)用的過程中，對(duì)于環(huán)境條件有一定的要求，這是保證該技術(shù)有效實(shí)施的關(guān)鍵。具體的操作中，對(duì)于各項(xiàng)規(guī)程嚴(yán)格要求，才能保證儀表測控技術(shù)應(yīng)用可靠。儀表測控技術(shù)與多種技術(shù)都存在密切相關(guān)性，諸如自動(dòng)控制技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、儀器儀表以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等等，根據(jù)實(shí)際要求選擇不同的測控設(shè)備，對(duì)于運(yùn)行環(huán)境條件也會(huì)有不同的要求，相應(yīng)的規(guī)定也會(huì)有所不同。在儀表測控技術(shù)的應(yīng)用中，要確保設(shè)備的經(jīng)過檢定合格之后按照規(guī)程進(jìn)行，每個(gè)環(huán)節(jié)都要認(rèn)真操作以控制好質(zhì)量。

5 電氣工程自動(dòng)化中儀表測控技術(shù)的應(yīng)用

電力工程自動(dòng)化運(yùn)行的過程中，儀表測控技術(shù)發(fā)揮重要的作用。該技術(shù)的具體應(yīng)用主要涉及到兩個(gè)方面的內(nèi)容，即分散測控系統(tǒng)儀表測控技術(shù)和儀表測控防干擾技術(shù)。

5.1 分散測控系統(tǒng)儀表測控技術(shù)的應(yīng)用

在電氣自動(dòng)化工程中，分散測控系統(tǒng)的應(yīng)用是非常廣泛的，其本身是分布式結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，在運(yùn)行的過程中以及進(jìn)行構(gòu)建的時(shí)候需要收集電力系統(tǒng)儀表運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種信息以及狀況，進(jìn)行詳細(xì)分析。通常而言，分散測控系統(tǒng)中應(yīng)用儀表測控技術(shù)，可以將儀表設(shè)備運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的信息向上傳遞，包括電氣系統(tǒng)的工作站以及主機(jī)都可以實(shí)時(shí)獲得測控儀表的應(yīng)用信息，了解其實(shí)施情況。通過全面掌握信息，對(duì)于問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)采取措施而解決。除此之外，應(yīng)用儀表測控技術(shù)的時(shí)候，還需要分散測控系統(tǒng)運(yùn)行的過程中對(duì)于下行指令信息能夠接受，基于此協(xié)調(diào)測控部位的活動(dòng)，由此可以對(duì)電氣工程有效控制。

分散測控系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，其還具備一個(gè)重要的功能，就是各種類型的儀表在運(yùn)行的過程中所產(chǎn)生的信息能夠儲(chǔ)存起來，當(dāng)儀表產(chǎn)生問題的時(shí)候，可以為技術(shù)人員提供與這個(gè)部位相關(guān)的記憶參數(shù)以及相關(guān)信息，對(duì)有效展開診斷作業(yè)可以起到一定的促進(jìn)作用。所以，將儀表測控技術(shù)應(yīng)用于分散測控系統(tǒng)中，對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化起到一定的促進(jìn)作用，而且能夠有效傳遞各種類型的監(jiān)測數(shù)據(jù)，防止產(chǎn)生錯(cuò)誤信息，據(jù)此有效控制電氣工程，保證其良性運(yùn)行 。

5.2 儀表測控防干擾技術(shù)的應(yīng)用

隨著儀表測控防干擾技術(shù)發(fā)展起來并合理運(yùn)用，使得儀表測控作業(yè)質(zhì)量有所保證，作業(yè)效率大大提升，有關(guān)作業(yè)人員在具體的工作中要合理應(yīng)用防干擾技術(shù)，使得儀表測控工作順利展開并獲得良好的效果。比較常用的儀表測控防干擾技術(shù)主要包括三種類別，即隔離技術(shù)、屏蔽技術(shù)以及軟件技術(shù)。其中的隔離技術(shù)主要包括兩個(gè)部分：第一個(gè)部分是可靠絕緣技術(shù)；第二個(gè)部分是合理配線技術(shù)。屏蔽技術(shù)在具體應(yīng)用的過程中需要將金屬導(dǎo)體充分利用起來對(duì)屏蔽的元件、組合件、信號(hào)線以及電路進(jìn)行包圍處理。通常而言，在應(yīng)用該技術(shù)的時(shí)候，對(duì)于電流性噪聲藕合可以起到抑制的作用，還能夠進(jìn)行磁屏蔽。在應(yīng)用軟件抗干擾技術(shù)的時(shí)候，通過合理應(yīng)用實(shí)時(shí)控制軟件，就可以完成各項(xiàng)具體的作業(yè)。

5.3 對(duì)技術(shù)應(yīng)用高度重視

電力系統(tǒng)中儀表測控技術(shù)要獲得良好的應(yīng)用效果，就需要提高儀表制造效率以及精密程度，更加適合自動(dòng)化電力系統(tǒng)運(yùn)行儀表，使得儀表測控技術(shù)滿足電力系統(tǒng)的需求。將儀表測控技術(shù)納入到電力系統(tǒng)整體規(guī)劃中，將電力系統(tǒng)監(jiān)控自系統(tǒng)作為切入點(diǎn)，在檢測技術(shù)中靈活運(yùn)用，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)容以及體系不斷完善，將科學(xué)可行的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建立起來。

6 結(jié)束語

通過上面的研究可以明確，信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，中國的社會(huì)環(huán)境呈現(xiàn)出新的面貌。電氣自動(dòng)化工程在這樣的環(huán)境中獲得長足發(fā)展，促使電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，無論是質(zhì)量，還是效率，都大大提高。作業(yè)單位對(duì)于儀表測控技術(shù)的研究開發(fā)不斷強(qiáng)化，將所獲得的成果在實(shí)踐中應(yīng)用并獲得良好的效果。但是，電氣自動(dòng)化工程中對(duì)于儀表測控技術(shù)的應(yīng)用依然存在一些問題，除了需要分析儀表測控技術(shù)的主要結(jié)構(gòu)之外，還要從應(yīng)用的角度展開研究。當(dāng)有關(guān)技術(shù)措施落實(shí)到位之后，隨著技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新，我國的電力事業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，使得社會(huì)居民的生活需求以及生產(chǎn)需求都得到滿足。