劉劍平

摘要：由于當代社會經濟的發(fā)展速度日益增長，電子技術與自動化控制技術逐漸成為工業(yè)生產的主力。自動化控制技術也逐步與數(shù)字智能技術接軌，在國內水電廠的生產運行中扮演著不可替代的角色，發(fā)揮了重要的技術保障作用。本文首先對國內常見的自動化控制技術進行簡要介紹，然后剖析當前國內水電廠自動化系統(tǒng)存在的問題，進而提出科學合理的自動控制系統(tǒng)維護及保養(yǎng)措施，以期為水電廠的正常運行提供有力保證，從而給大眾的生活帶來便利。

關鍵詞：電子技術；自動化控制；水電廠

引言

隨著人工智能與自動化技術的持續(xù)革新與進步，自動化控制對國家供電事業(yè)來說十分重要。值得一提的是，當前國內的自動化控制技術能夠實現(xiàn)全自動生產與監(jiān)控，在無人看管的條件下順利運行程序，從而驅動設備完成規(guī)定任務。就水力發(fā)電而言，我國起步較晚且發(fā)展速度較為緩慢，很多年限已久的水電廠仍在吃力運行中。與此同時，水電廠內的設備陳舊、控制程序跟不上時代步伐以及技術人員的專業(yè)知識受限等因素都給國家水力發(fā)電的進步帶來制約。因此，在21世紀大力發(fā)展與引進新興技術的大背景下，國家相關部門應該加大對水電廠的管理力度，及時對生產線的生產設備進行全自動化改造，從而有效改善水電廠的經濟利益與社會效益。

1.國內水電廠所應用的自動化控制技術

自動化控制技術通常以先進的自動化技術為指導原則，集物理、工程力學、控制技術與計算機技術于一體。該技術的綜合性較強，且能夠被應用到工業(yè)的各行各業(yè)中。對于一些需要計算機進行輔助監(jiān)控與管理的行業(yè)可以通過引入自動化控制技術來實現(xiàn)，該類技術從本質上講是借助一種專門的控制設備實現(xiàn)程序控制的技術手段。當前，西方發(fā)達國家的多數(shù)水電廠都已經將該類技術投入到實際生產中，但是國內的水電廠仍然停留在較為落后的初級階段。我國水電廠常用的自動化控制技術主要有以下幾種：

1.1專家理論法

專家理論法興起于上世紀下半葉，并逐步在水電行業(yè)進行示范與推廣，該類系統(tǒng)一般是以專家提供的理論知識作為技術支撐。將專家知識集成于計算機系統(tǒng)中，一旦計算機接收到特定指令就會在第一時間做出回應。通常來講，專家理論法就是將問題理論化，然后將其與計算機程序有機結合的技術手段。專家理論法在上世紀極大地推動了國內水電行業(yè)的發(fā)展，并一度成為水電行業(yè)控制技術發(fā)展的重要基石。

1.2模糊控制理論

模糊控制是通過吸取電視控制系統(tǒng)的先進經驗改進而成的控制理論，由于模糊控制理論主要是由人為操作，因此在操作準確性方面有所缺失。然而，模糊控制理論的歷史意義在于它在一定程度上實現(xiàn)了手工控制向自動控制的過渡，但是考慮到模糊控制理論面世的時間還不夠長遠，所以其在很多方面還存在一些缺陷，在技術高速更新的時代逐漸被淘汰。

1.3人工神經網絡

人工神經網絡興起于上世紀的八十年代，該技術是以專家理論與模糊控制理論為理論支撐，將數(shù)字化技術與計算機技術融入到自動化控制系統(tǒng)中。相較于已有的控制系統(tǒng)，以神經網絡為技術支撐的自動化控制系統(tǒng)具備較強的非線性處理能力，有效克服了傳統(tǒng)技術處理信息的固有缺陷。當前，多數(shù)水電廠都已經引入自動化控制系統(tǒng)，而人工神經網絡也逐漸成為控制系統(tǒng)的核心技術部位。

2.國內水電行業(yè)自動化控制系統(tǒng)存在的問題

2.1系統(tǒng)應急能力缺失

即使自動化設備是一個智能處理系統(tǒng)，仍然存在一些非智能方面，如在突發(fā)情況下，也不能及時有效地處理。這主要是由于自動化控制系統(tǒng)本來就存在一定漏洞，帶來這些漏洞的有可能是專家理論的轉換錯誤，也可能是內置程序本身的不完善，使得水電廠的技術人員沒有辦法在第一時間找出問題所在。

2.2技術人員的專業(yè)素質不足

自動控制系統(tǒng)程序是由專業(yè)人員編制開發(fā)的，這個系統(tǒng)的主觀性很強，系統(tǒng)編程的實現(xiàn)是基于程序員的水平。換言之，如果程序員的技術水平不到位，所開發(fā)的系統(tǒng)也將是一個充滿漏洞、無法正常運行的系統(tǒng)。例如，當程序員對系統(tǒng)的某一部分缺乏相關的理論知識或實踐技能時，他們會使系統(tǒng)在這一部分出現(xiàn)缺陷，而這一缺陷在任何時候都會導致一系列的事故。

2.3未做到理論結合實際

在某些地區(qū)，水電廠對運行管理制度不夠重視，也沒有根據實際需要選擇運行管理制度。所選系統(tǒng)不符合現(xiàn)行使用標準，或由于軟件陳舊、響應速度慢、內容小或由于硬件選擇的問題，容易導致自動化設備信號傳輸錯誤、被拒或誤操作，不能保證水電站的正常運行。除此之外，如果不能保證控制系統(tǒng)的科學安裝與合理設計，就會給水電廠的發(fā)展帶來不利影響。

2.4管理機制不完善

后期管理是維護和更新已使用的自動控制系統(tǒng)軟件和組件，自動控制系統(tǒng)作為一種電子工具，在運行過程中必須要有充分的維護工作，只要保證系統(tǒng)內置軟件版本的最新化，才能提升系統(tǒng)的可靠性與先進性。同時，還需要定期維護自動元件，以確保元件在使用過程中發(fā)揮良好的作用。然而，對于許多水電站來說，正是由于自動化控制系統(tǒng)管理不及時，使系統(tǒng)在使用過程中不斷遭到破壞，陳舊的控制系統(tǒng)與內置程序并沒有得到及時的更新，在日后的運行過程中會有一些安全隱患。

3.水電廠自動化控制系統(tǒng)的維護措施

3.1合理選取自動化控制系統(tǒng)

自動控制系統(tǒng)運行過程中的每一個環(huán)節(jié)都離不開系統(tǒng)軟件。因此，正確選擇軟件直接關系到自動控制系統(tǒng)的正常運行。就部分較為關鍵的設備器件而言，企業(yè)不僅需要建立嚴格的質量檢查機制，還應該按照采購系統(tǒng)的使用說明書進行使用。與此同時，要注意保護機房的環(huán)境，安裝水位測量器與報警系統(tǒng)傳感器，同時也便于整個系統(tǒng)的調度和管理。

3.2注重對技術人員的專業(yè)培訓

目前，大多數(shù)水電站都配備了自動控制系統(tǒng)，但相關專業(yè)技術人員相對匱乏，許多在崗技術人員的專業(yè)技能有待提高。建立一支高水平、高素質的專業(yè)隊伍，對自動化控制系統(tǒng)的維護和管理具有不可替代的作用。各水電廠可通過專業(yè)技能培訓和考核體系進行崗位競爭，不僅能夠將企業(yè)的技術水平提升到更高的層次，還可以促進行業(yè)內的良性競爭，共同營造一個良好的行業(yè)發(fā)展氛圍。

3.3完善管理制度

在日常工作中，必須建立健全自動控制系統(tǒng)的維護管理制度，并嚴格以已經制定的企業(yè)管理制度對自動化控制系統(tǒng)進行維護與保養(yǎng)。與此同時，技術人員應該注意系統(tǒng)內部的重要信息保密與備份，可以通過進行加密處理來保障數(shù)據安全，并定時對系統(tǒng)內部信息進行備份。只要做好數(shù)據保密與備份，才能稱之為有效的系統(tǒng)維護工作。除此之外，企業(yè)應該組織技術人員進行專業(yè)培訓和責任意識培訓，通過培訓來增強技術人員的責任意識，從而加強對水電廠的管理與維護。

3.4合理運用消費者權益

企業(yè)在與設備制造商達成購買意向后，要在第一時間采購合同與相關售后服務合同。例如，當自動化控制系統(tǒng)在合同規(guī)定期限內出現(xiàn)技術與設備本身故障問題時，我們可以通過簽訂合同獲得安裝單元的后期維護、維護和相關技術支持。同時，避免了應用單元不維護、更換設備故障等問題的發(fā)生。

結論

隨著國內水電行業(yè)中越來越多的用到自動化控制技術，使得行業(yè)的生產效率在一定程度上得到提升。然而，當前國內水電行業(yè)的自動化控制系統(tǒng)在運行過程中暴露出了較多問題，尤其是體現(xiàn)在系統(tǒng)缺乏應有的應變能力、技術人員的專業(yè)素養(yǎng)不夠硬、過度依賴理論知識以及不注重對設備的后期維護與管理幾個方面。借助當前新興的人工智能技術與其他計算機技術對已有系統(tǒng)進行改進，能夠大大提高系統(tǒng)運行的有效性與可靠性，對水電廠的生產運行來說是一個非常重要的研究課題。考慮到這些問題將會直接影響整個系統(tǒng)的運行情況，因此必須要從多方面著手，加強對自動化控制系統(tǒng)的管理與維護，進而保證自動化控制系統(tǒng)在水電廠的順利運行中起到應有的推動作用。

參考文獻

[1]歐陽經華，李冬梅.關于自動化控制技術在水電廠運行方面的幾點思考[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（30）：201-201.

（作者單位：福建壽寧牛頭山水電有限公司）