申 林，徐 丹

（江都水利工程管理處，江蘇揚州225200）

自動化系統(tǒng)在水閘工程應用中的問題與解決方法

申 林，徐 丹

（江都水利工程管理處，江蘇揚州225200）

1 概 述

水閘自動化工程是指利用信息技術和自動化控制技術，實現對水閘狀態(tài)信息和水閘設施自動控制的一項系統(tǒng)工程，其中既包括閘門、壩體、起重機等設備，也包括計算機系統(tǒng)、計算機硬件和相關的傳感器設備。水閘自動化系統(tǒng)是對水閘工程實施管理的一種計算機輔助手段。對于水閘而言，實現其自動化不僅僅是能夠實現開啟和閉合的自動化，還包括能否在需要的時候自動判定是否需要開啟和閉合，以及開合程度。

從當前大范圍內的泵站、大壩中的閘門工程來看，基本上都建設有水閘自動化系統(tǒng)?？傮w而言，水閘自動化系統(tǒng)的建設與應用，極大提升了水閘的管理水平，也發(fā)揮了水閘的重要作用。在這一過程中，對于人力資源的需求極大程度下降，系統(tǒng)操作簡便、數據采輸方便，實現了少人值守和在線調度的目的。但是，在自動化系統(tǒng)應用過程中，也出現了一些問題，需要引起我們足夠的重視，需要分析其出現的原因并找出解決辦法。

2 存在的問題

2.1 監(jiān)測數據不準確

對于水閘自動化系統(tǒng)而言，監(jiān)測到的數據直接決定著自動化系統(tǒng)采取的有關動作指令，如果這些數據不準確，將會使自動化系統(tǒng)對水閘狀態(tài)錯判，然后發(fā)出錯誤的指令，使水閘做出錯誤的開合動作；這樣的自動化系統(tǒng)不僅不會使水閘發(fā)揮正常的功能作用，有時還會導致破壞性的災難發(fā)生。在目前的水閘自動化系統(tǒng)的應用中，出現的這類問題主要是滲壓、水位、閘門開度、閘門負荷、水體流速流量等方面的監(jiān)測數據。例如，對于某泵站的水閘，在測量時，自動化系統(tǒng)監(jiān)測到的相關數據分別是滲壓192.3kPa、水位15.73m、閘門開度15%、閘門負荷102t、水體流速為3m／s，流量為1024.74m3／h；但是，此時的人工實測數據分別為滲壓231.4kPa、水位17.22m、閘門開度20%、閘門負荷97t、水體流速為2.8m／s，流量為1011.35m3／h。從以上數據可以看出，二者的每一項數據都存在較大的差異，這樣的誤差數據必然會導致自動化系統(tǒng)在進行閘門閉合時出現錯誤的指令，無法有效調度水資源。

2.2 功能失效

從對許多采用自動化系統(tǒng)的水閘工程進行抽查的結果來看，許多自動化控制系統(tǒng)的實際功能與設計的標準明顯不符，有些甚至根本無法滿足基本的控制功能。

2.3 性能不穩(wěn)定

對許多泵站水閘系統(tǒng)的抽查來看，存在部分自動控制系統(tǒng)在后期已經無法使用，維護人員還是采用人工操作水閘的開合。經過詢問，許多現場人員反映，自動化控制系統(tǒng)在初始使用階段都比較順利，也能正常驗收；但是在使用一段時間后，就會性能不穩(wěn)定，甚至出現不能使用的現象，導致不得不采取人工操作。

2.4 實用性不強

在水閘自動化控制系統(tǒng)應用過程中，由于許多泵站地理位置偏僻，招聘不到具備較高知識水平的人員進行運行管理，而不得已聘請一些知識水平不高的人員；但是由于操作系統(tǒng)對于人員知識水平要求較高，基層人員使用不熟練甚至不會使用。長期不使用自動化控制系統(tǒng)，就會在后期使用時出現系統(tǒng)卡死、無法啟動等故障；這樣的問題也導致整個系統(tǒng)實用性較差。

3 原因分析

3.1 水閘自動化工程的特殊性

在水閘自動化系統(tǒng)中采用的控制技術，在許多工民建領域都取得了很穩(wěn)定的應用成果，但是這些技術應用到水閘工程中就會出現各種問題，這主要是因為水閘工程具有一些特殊性：首先是設備使用的間隙性、單次性、季節(jié)性；其次是設備運行條件一般較差，電壓不穩(wěn)定和通信信號不穩(wěn)定等；最后是設備比較分散，維護工作不到位。

3.2 水閘自動化工程建設質量把關不嚴格

任何一項工程建設項目，工程質量的把關，一方面需要依靠監(jiān)理人員，另一方面則需要質量檢測；對于水閘自動化工程而言，這兩個方面都缺乏。盡管建設單位委托了監(jiān)理單位進行質量控制，但是很多水閘工程監(jiān)理單位都缺少專業(yè)技術人員；而質量檢測方面，自動化工程質量檢測工作目前還是一個空白，工程驗收大部分依靠施工單位的自我演示。

3.3 基層使用操作、維護無法及時進行

對于水閘工程而言，需要定期進行基層使用操作培訓和系統(tǒng)維護工作，但是，許多泵站相關工作并沒有及時跟進，使得設備在需要的時候無法有效使用。

4 解決對策

4.1 加強自動化系統(tǒng)運行管理

對于水閘工程自動化過程中存在的問題，首先的解決對策就是加強對自動化系統(tǒng)的運行管理。尤其是對于那些已經建成的水閘工程，應定期進行運行情況跟蹤，并把跟蹤結果整理成有效的報告文件，將結果反饋到工程的建設方、施工方、設計方以及相關的管理部門，便于對相關問題的根源查找及問題的解決。

4.2 在建設過程中實行質量檢測制度

對于水閘自動化系統(tǒng)建設工程，應加強對建設過程中的質量檢測，這是保證后期工程發(fā)揮重要作用的基礎。對此，可以采取增加第三方檢測公司的環(huán)節(jié)。對于設備的質量、安裝效果、數據采輸質量，一切采用檢測結果說明問題，以第三方的檢測結果作為工程款項支付的主要依據之一；同時，也應加強對第三方檢測公司的監(jiān)督。

4.3 加強崗位培訓和資格考核

對水閘自動化控制系統(tǒng)的直接使用人員進行自動化的專項崗位培訓，并進行資格考核，提升他們理論水平的同時增強他們的實踐能力，并考核操作技能，保證相關操作和管理人員能夠勝任各自崗位的工作。

5 結 語

對于水閘工程而言，采取自動化控制技術能夠極大提升水閘系統(tǒng)發(fā)揮其作用。在實際的水閘自動化控制技術的應用過程中，雖然會存在一定的問題，但是，只要相關人員能夠從根本上認識水閘自動化的意義和作用，做好自動化系統(tǒng)的使用操作與維護工作，必然會使水閘工程中自動化控制技術取得較好的應用效果。

［1］ 郭 貴．自動化系統(tǒng)在水閘工程應用中的問題分析及對策［J］.江淮水利科技，2012（1）：15_24.

［2］ 張利青．水閘工程的安全綜合評價系統(tǒng)研究［D］.揚州：揚州大學，2008.

［3］ 鄭茂海．水閘安全評價理論與應用研究［D］.濟南：山東大學，2010.

［4］ 劉 麗．水閘工程病害及可靠性評價方法研究［D］.南京：河海大學，2004.

責任編輯 吳 昊

2015－02－03

申 林（1989－），男，助理工程師，主要從事電氣工程自動化方面的研究工作。

E_mail：forest9891＠163.com