船閘的管理及養(yǎng)護(hù)措施分析

余勝勛

（廣西西江開發(fā)投資集團(tuán)有限公司船閘運(yùn)營管理分公司，廣西梧州 543199）

0 引言

在船閘電氣故障的維修和處理中，船閘電氣電子設(shè)備是最重要的目標(biāo)，主要包含了船閘聯(lián)合調(diào)度管理與控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、起重設(shè)備等多個(gè)方面。從這一點(diǎn)可以看出，在進(jìn)行維修時(shí)，其處理過程呈現(xiàn)出了復(fù)雜性的特點(diǎn)。因此，為了能夠?qū)Υl電氣故障進(jìn)行有效的維修，有關(guān)工作人員必須首先對電氣故障的種類進(jìn)行理解，并以此作為方向，來提高維修處理的效率。船閘的安全可靠運(yùn)行是其經(jīng)營與維護(hù)的最終目標(biāo)。船閘的主要功能包括兩個(gè)方面：①土工建筑。②機(jī)電設(shè)備。其中，機(jī)電設(shè)備作為船閘的“心臟”，起到了維護(hù)船閘系統(tǒng)的作用，使其處于良好的技術(shù)狀況。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種新的概念，即“提前維護(hù)”，對提高維護(hù)水平、降低維護(hù)費(fèi)用、提高維護(hù)效率具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 船閘電氣系統(tǒng)構(gòu)成

船閘的電氣系統(tǒng)組成較為復(fù)雜，它由多個(gè)子系統(tǒng)組成，其中電站、電力系統(tǒng)以及電網(wǎng)的作用相對來說較為突出，它們是船閘可以正常運(yùn)行的關(guān)鍵保障。在子系統(tǒng)中，它是由電源裝置、配電裝置以及負(fù)荷按照有關(guān)的方法來進(jìn)行的，也是由產(chǎn)生電能、運(yùn)輸以及分配等一些關(guān)鍵裝置以及網(wǎng)絡(luò)組成的，在電機(jī)組的供電和能源轉(zhuǎn)化方面都有著十分關(guān)鍵的作用。在電廠里，電氣系統(tǒng)是很關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，電廠里有發(fā)電機(jī)組、保護(hù)裝置以及開關(guān)電能等。在電力系統(tǒng)中，機(jī)械式能量以及其他的可持續(xù)能量可以被轉(zhuǎn)換成電力，而電力系統(tǒng)中的電源則可以被轉(zhuǎn)換成電力。電力網(wǎng)絡(luò)組成部分可以在配電板控制和對電能進(jìn)行分配之后，再利用電纜將電能打入各個(gè)用電設(shè)備中，從而構(gòu)成了一個(gè)電力網(wǎng)，在傳輸電能的過程中，可以選用各種的電力設(shè)備，所以電力網(wǎng)的形成也是不盡一樣的。

2 船閘電氣設(shè)施重要性

在船閘進(jìn)行排水的時(shí)候，必須要用到電氣設(shè)備，因此，通過建立并完善船閘的電氣系統(tǒng)，可以有效地減少在船閘排水過程中發(fā)生的安全事故，還可以有效地進(jìn)行安全預(yù)警。在發(fā)生災(zāi)害時(shí)，通過電路控制系統(tǒng)來進(jìn)行緊急處置的效率較高，而電器設(shè)施技術(shù)方面的優(yōu)化與改造，對船閘經(jīng)濟(jì)效益與生產(chǎn)效益的提高具有十分重要的意義。同時(shí)，它對水閘的監(jiān)測和管理也有很大的作用。利用這種方法，可以有效地提升生產(chǎn)的實(shí)際效率，解決那些可能存在的人為疏忽問題，還可以對人力管理方面的問題進(jìn)行約束和彌補(bǔ)，操作也更加簡便，而且對電氣設(shè)施本身的使用具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，為船閘事業(yè)更好地發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3 船閘設(shè)備管理中常見的電氣故障

通常來說，船閘的電力故障有兩種，一種是直接的，另一種是間接的，“直接”和“間接”的判別點(diǎn)是電力系統(tǒng)的運(yùn)行和維修?？傮w來看，船閘電力系統(tǒng)中最常見的故障有：①短路；短路通常會導(dǎo)致線路電阻降低，從而引起較大電流，主要表現(xiàn)有電壓低，熔絲熔斷，發(fā)熱，電流大，嚴(yán)重的還會有青煙。通常，若電路與旁路的訊號源相連，則會立即發(fā)生短路故障，例如，馬達(dá)的短路，其最大的可能是由馬達(dá)內(nèi)的兩條導(dǎo)線相接觸所引起的旁路造成的。②開路。這種情況下，最直接的表現(xiàn)就是，電流為零，電阻無限大，而且電氣設(shè)備不工作。通常情況下，造成斷路的原因多是因?yàn)榫€路存在缺陷，例如，電機(jī)的線路出現(xiàn)了故障，這是因?yàn)殡姍C(jī)的線路被切斷了。③接地。通常，引起接地故障的因素很多，如元件的錯(cuò)位、導(dǎo)線的收縮和導(dǎo)線的絕緣差等。在電氣設(shè)備中，如果導(dǎo)線（元件）絕緣不良，電氣設(shè)備放置不當(dāng)，就會引起接地故障。電阻、電壓以及電流讀數(shù)出現(xiàn)異常是接地故障最直接的表現(xiàn)，同時(shí)還會出現(xiàn)電擊和電路性能異常的情況。④船閘故障。船閘故障多是由電氣元器件磨損、線路故障、液壓系統(tǒng)閥件損壞、工業(yè)電視監(jiān)控畫面不清晰、通信廣播設(shè)備無信號等原因所表現(xiàn)出來的故障情況，其具體表現(xiàn)為空氣開關(guān)損壞、線路接地或短路、液壓系統(tǒng)閥件堵塞、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)故障，通信廣播設(shè)備不響等情況，故障現(xiàn)象為工作異常、電路故障等[1]。

4 船閘電氣故障解決策略和檢修方法

4.1 解決策略

首先，當(dāng)水閘發(fā)生電力故障時(shí)，要注意運(yùn)用正確的解決辦法。船閘電力系統(tǒng)要想獲得最大的效益，就必須保證船閘電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。這就需要在對電力故障進(jìn)行處理的過程中，要意識到其重要性，并及時(shí)地對其進(jìn)行處理，以保證安全措施的落實(shí)。要在切斷電源的條件下對故障進(jìn)行檢修，在供電的地方要掛上警示標(biāo)志，以免發(fā)生不明原因的人將電源接通，也不能在有電的條件下打開電氣設(shè)備的保護(hù)蓋，以免造成人員傷亡。在進(jìn)行電氣設(shè)備大修時(shí)，要攜帶照明設(shè)備，確保工作點(diǎn)的亮度達(dá)到實(shí)際要求，并在燈泡外增加保護(hù)罩。在進(jìn)行電力設(shè)備維修時(shí)，要按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，以確保作業(yè)的安全。

其次，在解決問題時(shí)，要確保操作的正確性。在水閘發(fā)生的電力故障和電力故障的處理中，要綜合多個(gè)因素來考慮。要按照有關(guān)的原理來處理，先將相對容易的問題處理掉，然后再將相對困難的問題處理掉。將“先靜后動”、“先外后內(nèi)”的有關(guān)原理貫徹到實(shí)際工作中，可以顯著地提高故障的排除概率。在進(jìn)行故障排除的過程中，也一定要按照規(guī)定的步驟來進(jìn)行，要做到細(xì)致，要把有關(guān)的故障現(xiàn)象檢查清楚，要對電路圖和說明書進(jìn)行詳細(xì)的觀看，要對其中所標(biāo)注的有關(guān)電氣符號有所了解，要對故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行細(xì)致的分析，只有這樣，才可以對其進(jìn)行檢測，同時(shí)還要對元件進(jìn)行拆除，之后再對故障進(jìn)行判斷和排除。

4.2 電氣故障檢修方法

當(dāng)前，在船閘電氣故障維修中，常用的處理方式有：①電壓測量，在測量電路時(shí)，采用電壓表進(jìn)行電壓檢測，如果電壓表為零，說明電路被短路。若電壓表顯示非零，度數(shù)小則表示電路元件短路。②電流測量。在測量電流時(shí)，可以選擇鉗形電流表或電流表進(jìn)行檢測，而電流表的讀數(shù)大小可以直接反映出電路的故障狀態(tài)，如短路、接地以及開路。③電阻測量。在對線路的電阻進(jìn)行測定時(shí)，一般都是使用歐姆值來測定，而線路的電阻值可以直觀地反映出線路的故障，但在測定時(shí)，要注意不要使用歐姆值來測定線路的電位。④排列法，主要是用更換電路組件的方法來進(jìn)行故障狀態(tài)的探測，它的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便、效率高，但這種方法也會造成新組件的損壞。例如，維修人員在檢測電路板的過程中，選擇使用新電路板將問題電路板進(jìn)行更換處理，但如果故障點(diǎn)并不在電路板上，則新安裝上的電路板就會有損壞危險(xiǎn)。⑤橋接。在對電路元件故障進(jìn)行分析時(shí)，可采用在元件上跨線的方法，對可疑元件進(jìn)行檢測，如果新的元件已經(jīng)安裝完畢，而電路還能正常工作，那么這個(gè)元件就是有問題的。這種方法和“置換”方法相似度很高，但與“置換”相比，這種方法只適用于開路元件，而不適用于短路元件。⑥信號追蹤注入。信號追蹤注入的方法，主要用于對通信廣播設(shè)備的檢測，通過向通信廣播設(shè)備輸入信號，來判斷其故障位置，從而可以判斷是通信廣播設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)化播放終端故障，還是功放或者廣播喇叭故障。⑦焊接校準(zhǔn)。與其他檢測方法相比，焊接校準(zhǔn)方法是比較常見的。如果電氣設(shè)備經(jīng)常會發(fā)生電氣焊接不良的現(xiàn)象，那么就可以選擇用筆式烙鐵或焊槍來對焊接點(diǎn)進(jìn)行焊接處理。通過這種方式，就可以有效地解決相關(guān)問題[2]。

5 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)在船閘機(jī)電設(shè)備中的具體實(shí)施方案

設(shè)備故障的檢修和處理都是為了保證船閘能夠快速恢復(fù)運(yùn)行，為了從根本上減少設(shè)備故障率還需要提前進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

5.1 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)概念

就我國而言，目前還沒有一個(gè)系統(tǒng)的解釋預(yù)防性維護(hù)。本論文在對國內(nèi)外有關(guān)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)實(shí)條件，進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納，闡述了船閘機(jī)電設(shè)備預(yù)防性維護(hù)的概念。這里面牽涉的因素很多，要按照不同的應(yīng)用要求來進(jìn)行選擇。對機(jī)械、電氣、電氣設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)、特性進(jìn)行全面的審查，并對其工作環(huán)境進(jìn)行確認(rèn)。通過統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和分析技術(shù)，可以對機(jī)電設(shè)備的壽命有一個(gè)全面的認(rèn)識，并對其存在的問題進(jìn)行及時(shí)的解決。同時(shí)，要有計(jì)劃地制訂相應(yīng)的維修方案，解決設(shè)備的質(zhì)量問題，保證設(shè)備的正常運(yùn)行，防止發(fā)生重大的故障[3]。

5.2 實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的措施

5.2.1 選用設(shè)備

目前，我國在面臨某些長期服役的船閘時(shí)，尤其是在機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)方面，往往達(dá)不到要求。再加上裝備種類繁多，因此難以實(shí)現(xiàn)好的日常維護(hù)。因此，在進(jìn)行機(jī)械、電氣等方面的具體設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)機(jī)械、電氣等技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)行合理的選型和設(shè)計(jì)。從而確保了裝備的通用化，對船閘裝備的管理起到了促進(jìn)作用。由于性能指標(biāo)的提高，對儀器間的參照關(guān)系也有了更細(xì)致的詮釋；同時(shí)，將備件集中在一起，可以使其得到及時(shí)的處置，這對節(jié)省有關(guān)的資金支出是有益的。

5.2.2 具體措施

要想取得較好的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果，就必須做出科學(xué)的預(yù)防性決策，因此，在機(jī)電設(shè)備的養(yǎng)護(hù)過程中，必須做好如下工作。

（1）加強(qiáng)對機(jī)電設(shè)備的日常養(yǎng)護(hù)措施。在機(jī)電設(shè)備的維修工作中，要貫徹“四定”原則，也就是“定人、定機(jī)、定期、定級”。在機(jī)電設(shè)備維護(hù)工作中，要始終要求有關(guān)人員有較高的責(zé)任意識，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并做好記錄，這是保證數(shù)據(jù)采集的科學(xué)化的重要前提。因此，技術(shù)人員應(yīng)做到科學(xué)有效的養(yǎng)護(hù)處理，從而確保各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。

（2）加強(qiáng)對探測裝置的使用。傳感器是一種典型的檢測設(shè)備，它可以對被測信息進(jìn)行及時(shí)地采集，并將其傳遞給信息終端，從而實(shí)現(xiàn)對其進(jìn)行有效地處理和分析，從而達(dá)到良好的控制目的。目前，隨著傳感技術(shù)的發(fā)展，對水輪發(fā)電機(jī)組和水輪發(fā)電機(jī)組的工作狀態(tài)進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測，并對其進(jìn)行了有效的數(shù)據(jù)收集。在此基礎(chǔ)上，通過對現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果的分析，可以得到更為準(zhǔn)確的監(jiān)測結(jié)果，為最后的決策提供了科學(xué)的參考。要注意的是，在檢測設(shè)備強(qiáng)化的過程中，還應(yīng)以信息技術(shù)為基礎(chǔ)，對檢測設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，如果有必要，還可以購買一些新的檢測設(shè)備，對其進(jìn)行測試，這樣就可以更好地了解到船閘機(jī)電設(shè)備的故障問題。

（3）強(qiáng)化失效預(yù)報(bào)與分析。在故障預(yù)報(bào)分析方面，要做好數(shù)據(jù)的采集工作，在必要的時(shí)候，可以建立一套科學(xué)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，并把它運(yùn)用到機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)中，這樣就可以通過使用信息系統(tǒng)，找到船閘機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中的問題，并可以采取有效的防范措施，降低各類故障的發(fā)生。要強(qiáng)調(diào)的是，在故障預(yù)測分析的階段，要確定最佳的預(yù)防時(shí)機(jī)，并對機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的故障問題進(jìn)行綜合的判斷，在對結(jié)果進(jìn)行評估后，將相應(yīng)的維修內(nèi)容反饋出來，這樣才可以產(chǎn)生一個(gè)科學(xué)的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，從而確保船閘機(jī)電設(shè)備的養(yǎng)護(hù)工作可以有效地進(jìn)行[4]。

5.2.3 傳感器應(yīng)用的強(qiáng)化

最近幾年，傳感器技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展。面對品種日益多樣的傳感器，很難進(jìn)行科學(xué)化選擇。與此同時(shí)，在不斷提升的材料工藝中，傳感器的檢測精度也在強(qiáng)化，直接提升了檢測手段的效用。在對船閘機(jī)電設(shè)備工作狀況進(jìn)行測量時(shí)，需要將設(shè)備的工作技術(shù)參數(shù)進(jìn)行采集。和傳統(tǒng)的人工機(jī)電巡查相比較，借助傳感器采集數(shù)據(jù)能夠降低勞動強(qiáng)度，獲取更加科學(xué)有效的信息數(shù)據(jù)。不僅能夠彌補(bǔ)以往人工采集的不足，而且也為后期的科學(xué)性檢測養(yǎng)護(hù)提供便利[5]。

5.2.4 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的建立

在信息化技術(shù)不斷發(fā)展的今天，大數(shù)據(jù)時(shí)代背景使得數(shù)據(jù)采集的方式呈現(xiàn)出日益復(fù)雜的趨向。單從船閘機(jī)電設(shè)備的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)來說，主管部門應(yīng)該建立起系統(tǒng)完備的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，對可能存在的風(fēng)險(xiǎn)和故障進(jìn)行預(yù)判，為后期的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)決策提供更加科學(xué)化的智力支持。

6 結(jié)語

總而言之，隨著科技的迅速發(fā)展，現(xiàn)代船閘設(shè)備的自動化水平得到了明顯的提高。同時(shí)，船閘電氣檢修工的工作范圍也得到了擴(kuò)大，不僅對船閘電氣部分進(jìn)行了管理和維護(hù)，還將對船閘閘閥門、液壓啟閉機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)、輸配電系統(tǒng)、視頻監(jiān)控和廣播系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、起重設(shè)備、水工建筑物等多個(gè)方面的工作都納入其中，這就導(dǎo)致了船閘故障維修處理變得更加復(fù)雜化。在這種情況下，傳統(tǒng)的故障檢測方法過于依賴維護(hù)人員的主觀判斷，導(dǎo)致了故障判斷的準(zhǔn)確率較低，很難滿足現(xiàn)代化船閘電氣設(shè)備故障檢修的需求。所以，維修人員應(yīng)該加強(qiáng)對現(xiàn)代化船閘電氣故障的認(rèn)識，并根據(jù)這些認(rèn)識，選擇更加科學(xué)合理的維修方法，以此來提高船閘電氣故障維修處理的科學(xué)性和效率，為保持船閘電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和使用壽命創(chuàng)造條件。