【摘要】伴随着我国社会经济与科技的不断发展，当前电气自动化技术已广泛应用于各个领域，并发挥非常重要的作用。本文结合笔者多年的研究，探讨电气自动化技术在水库防汛中的实践应用，以供参考。
【关键词】电气自动化技术;水库防汛;实践应用
水利工程是我国国民经济的基础性产业，在保障人们生活，推动社会进步等方面发挥非常重要的作用。当前伴随科学技术的发展，电气自动化技术已渗透在各个领域，发挥了如自动控制、智能监控、环保节约、综合治理等多方面的作用，而在水库中更是应用非常广泛，尤其是水库防汛的作用，更是为其效果的提升奠定基础。
1.水库防汛的远程控制及监控系统应用分析
将电气自动化技术应用在水库的防汛工作中，需要应用到远程控制功能和监控系统的共嫩，还有远程的水库的综合调度系统，其中监控系统主要负责对水库情况的数字化监控，将云台摄像机收录的图像信号传送到控制中心，结合之前制定的调度方案自动对水库进行远程控制，实现实时调度的目标，从而对水库防汛进行智能化的控制[1]。
1.1水库远程自动化监控信息系统
90年代兴起的现场总线技术是自动化技术、控制技术和计算机技术三者的结合。这项技术具备了数字控制、数字统计和数字通信能力，它以数字通信为基础，建造了一个开放
式及数字化的现代控制网络，它的出现改变了传统的分布式控制系统结构，把自动控制算法集成到控制系统中，使得控制系统可以对生产现场进行控制。由于现场总线技术很好的适应了控制系统的智能化、分散化和网络化的特点，展现了其强大的生命力，因而得到了迅速的发展，成为了控制领域的一项重要技术。
控制的可靠性是水库远程监控控制系统最重要的性能指标，为了保证监控控制系统的可靠性和实用性，除选择高质量的硬件设备外，还需采取以下措施：（1）采用分层分布式系统结构，每一个现场监控单元都必须功能独立且任务独立，使得其既能在正常工作状态下处于系统的集中控制下运行，又能在紧急情况或系统故障时独立运行，使得单个现地监控单元发生故障不会对系统或其他部位产生影响。（2）系统软件作为控制中心的大脑必须确保质量，选用可靠性较高的系统软件，确保整套系统高效正常运行。（3）系统硬件均选择工业级产品或国际新技术产品，确保较高的可靠性。（4）系统软件和硬件具备监控定时器的功能。（5）对每一项指令的操作与发布都必须设置权限，指令都必须经过认证与确认，数据需经过合理化判断，以防操作失误。（6）由于系统大部分情况下都处于强电环境，所以系统的输入信号都应采用光隔技术，监控单元则应该采用浮空地技术；输出信号宜应用光隔加中间继电器隔离技术进行保护，防止受到雷电及工业干扰影响，降低元器件损坏率和数据出错率。现地监控单元和上位机通信媒介应为光缆，从而保证传输速率和防止了雷电干扰。（7）现地监控单元内设置设备运行故障判别程序，在设备故障时进行闭锁保护，确保设备不受损害[2]。
1.2水库调度与闸门自控的实现
对水库的调度与闸门自控需要远程监控系统完成，根据水库承受的任务和规定的调度原则，结合系统中各项实时运行数据，合理监控水库闸门开启与关闭的情况，达到调节水位和控制过闸流量的目标，水闸控制调度需遵循的原则如下：（1）以大坝安全监测系统提供的数据为依据，在保证水工程安全的前提下，尽可能地综合利用水资源，充分发挥水闸的综合效益。（2）应与上下游（闸前后）河道堤防的排、蓄水能力和防洪能力相适应。（3）按照规定的水利任务的主次、轻重、合理优化地分配水量。
（4）必须遵守闸门启闭操作规程，均匀地、对称地启闭闸门，以满足水闸工程结构的安全防护要求，延长使用寿命。根据以上要求，闸门远程监控系统是一个以计算机为中心的信息决策处理系统，具有实时接收系统内实时水情信息、闸门运行工况以及闸门监控有关的其他信息。根据这些实时信息和调度方案作出系统闸门实时调度运行的命令，通过数据通信向各闸门监控终端站发布调度命令并实时监控各闸门的运行情况，对突发异常情况立即给予故障处理命令，以保证系统的安全可靠和正常运行。
电气自动化技术对水库防汛的控制通常包括以下几种方式：（1）定流量控制。给定一定的流量，结合上下游水位的变化情况，在水位发生变化时根据事先给出的方案进行调整，确保防汛目的的实现；（2）定水位调整。给定上游或下游水位值，在水位发生一定量的变化时系统自动根据事先给定的方案调节闸门开度，确保水位控制在一定程度；（3）群控。当水库的闸门有多处时，为确保水库水位或每条供水渠水情，闸控系统能够根据调度方案进行自动群控调度。水库担负着供水、防洪等功能，当水库水位超过汛限水位时水库开闸泄洪，系统自动判断入库流量与水库最大泄洪流量的大小关系，若入库流量小鱼水库最大泄洪流量，则控制泄洪流量与入库流量相等，维持汛限水位不变，否则系统控制闸门开到全开位置进行敞泄[3]。
2.水库视频监控系统
水库视频监控系统主要包括以下几个部分：（1）前端采集系统。前端采集系统包括摄像机、镜腿、防护罩、支架、电动云台以及云台解码器。它的任务主要是对被摄体进行摄像，把摄得的光信号转换成电信号。摄像机与镜头安装在室外防护罩内，为保证摄像机与镜头在室外各种环境下均能够正常工作，防护罩需具有通风、加热、除霜、雨刷的功能；云台为摄像机和防护罩提供安装底座，同时云台可进行水平 360°电动旋转与垂直俯仰动作，以完成全方位覆盖；解码器一方面给摄像机、镜头、云台提供各自所需要的供电电源；另一方面完成与监控主机的通信，将监控主机发送的控制数据转换为云台能够识别的控制信号，驱动云台进行动作。（2）传输系统。其任务是将前端系统采集的视频信号传输到监控机房，并将监控机房发出的云台、摄像机控制信号传输到前端。目前常用的传输方式是模拟传输方式或者数字传输方式，一般系统采用模拟光纤或者微波数字传输方式为多。根据水库地处现场的实际情况灵活地选择传输系统的通信方式是非常必要的。（3）主控系统。主控系统的任务是实时显示前端系统拍摄的图像并进行录像；在观看实时图像的同时可控制云台、镜头动作；对历史录像进行检索回放；为网络客户端提供实时图像转播等。在选用数字传输方式的条件下，主控系统只需配备一台高性能 PC 机或服务器作为视频监控主机安装与前端视频解码器相对应的视频监控软件包即可完成主控系统全部功能。视频监控系统需配备至少一台操作员工作站用于操作人员实时观看图像和控制云台、镜头动作。操作员工作站配备光盘刻录机，可将重要录像画面转储到光盘上。另外，配置等离子电视挂墙以便于直观监测库区实时状况。
（4）络客户端系统。计算机可以再安装特定的软件后通过局域网和广域网访问视频监控主机，进行实时图像的浏览、录像、云台控制以及进行录像回放等操作；同时可不适用专门的客户端软件而使用浏览器连接主机进行图像的浏览、云台控制等操作。这种通过网络连接到监控主机的计算机及其软件就组成了网络客户端系统[4]。
3.结束语
综上所述，电气自动化技术应用在水库防汛工作中，主要通过远程监控闸门，实现视频实时监控，从而将水库防汛的管理水平提高到较高的档次，同时减轻工作人员的防汛难度和强度，确保调度更为合理与科学，促进水库更高效安全运行。
【参考文献】
[1]林秀敏.水电站电气自动化应用问题的研究[J].河南科技,2013,11(8):97-98.
[2]魏鹏.供配电系统中的电气自动化应用[J].科技致富向导,2013,2(21):21-22.
[3]孙惠.电气自动化技术在水电站中的应用[J].工艺与技术,2016,11(12):87.
[4]程金群.变电站电气自动化与电力安全运行探析[J].科技经济导刊,2018,8(6):71-72.