水利工程自动控制及故障处理

发表时间:2020/12/15   来源:《电力设备》2020年第29期   作者:吴伟
[导读] 摘要:随着人们生活水平的提高,对我国建筑行业的要求不断提高。
        (贵州濛江流域开发有限公司雷公滩电站)
        摘要:随着人们生活水平的提高,对我国建筑行业的要求不断提高。现阶段,为了提高水利工程自动化控制系统的故障诊断能力,提出一种基于自动巡检和深度学习的水利工程自动控制系统故障指令智能检测技术,实现控制系统故障的智能排除。对水利工程自动控制系统故障指令进行频谱分解,根据水利工程自动控制系统故障状态下输出的信号和指令进行谱特征提取,结合关联规则挖掘方法进行故障大数据挖掘,采用自动巡检方法进行自动控制系统的故障信息自适应检测,根据检测的故障特征量的差异性进行故障辨识,实现水利工程自动控制系统的故障优化排除。在ARM环境下实现水利工程自动化控制系统故障排除模块的硬件优化设计。测试结果表明,采用该方法案进行水利工程自动化控制系统故障排除的有效性较好,故障检测的准确度较高。
        关键词:现代水利工程;自动化系统;有效措施
        引言
        近年来,随着我国社会经济的高速发展,人们的生活质量越来越高,愈发关注国家的民生项目,现代水利工程建设就是其中备受关注的项目之一。现代水利工程建设迎来了全新的发展机遇,在工程项目数量上有所增加,工程项目规模不断扩大,但与此同时也面临着一定的挑战。为了使现代水利工程建设逐步走向自动化、信息化,应当充分利用现代科学技术,引入自动化系统设计,不断地完善现代水利工程的系统管理,为现代水利工程自动化系统的稳定运行提供重要保障,为现代水利工程带来更多的经济效益和社会效益。
        1电气自动化概述
        电气自动化就是电力网以及控制理论共同支持下形成的技术,为自动化系统的高效运行提供专业的技术支持保障。从而能够使电气设备可以拥有良好的工作性能,发挥其潜在的应用价值。电气自动化实际作用的发挥能够为设备运行提供控制模式的支持,保证生产活动可以高效快速的展开,满足工程进程的需要,从而促进水利工程建设能够顺利的如期完成。对于水利工程建设企业的顺利发展,以及设备性能的发挥具有重要意义。
        2当前现代水利工程中自动化系统中存在的问题
        2.1自动化系统设计和管理有待提升
        当前现代水利工程自动化系统,虽然起到了一定的效果,但是自动化系统设计还有待进一步完善,可根据现代水利工程的实际需求,采用先进技术提高自动化系统设计技术水平。自动化系统本身就比较复杂,涉及的内容比较多,而且可能出现的故障种类也比较多,若是在设计的时候未结合实际,技术应用不到位,那么将直接影响自动化系统的运行,出现各类故障问题。比如,在设计开度仪的时候,没有基于水利工程设计要求来进行选择,以致于所选开度仪并不能适应水利工程的现场环境,过闸流量和闸门水位参数不准确,导致在实际运用过程中,闸门关不到位。
        2.2传统水利技术发展滞后
        水利信息化技术一直被我国所重视,相对以往的技术有了很大的改进,而且越来越多的技术以及突破了理论的限制,并在应用的过程中被人们所看好。比如我国目前的水利监测和管理系统,水利自动化运用得是较为广泛的,在对实际的水利监测和管理系统进行深入分析我们可以发现要处理的信息是较为复杂的。应用传统的技术以及很难保证水利工程的正常开展和运行,所以这给水利建设系统提出了严峻的挑战,传统的水利监测和管理系统一直不被业内人士所看好,具有滞后性,监测严重不到位,甚至会导致危险事故的发生。
        3解决现代水利工程中自动化系统问题的有效措施
        3.1全面把控自动化系统总体情况
        为了确保现代水利工程自动化系统的正常运行,必须做好相应的维护工作,及时发现系统中存在的故障,并采取有效的措施加以解决,这需要维护人员能够全面地把控自动化系统总体情况。要了解自动化系统的整体结构,掌握其总体布局,纵观全局来把控自动系统的各项设备,如通信信号、系统操作和控制命令等。虽然自动化系统较为复杂,线路和设备都比较多,但是只需要将自动化系统的结构图清晰地展现出来,便可以直观地了解自动化系统的每一个部分,实施有效的维护。应当基于系统通信拓扑图,配合设备系统、PLC系统图,保障水利工程自动化系统的稳定运行,另外还需要把控自动化系统中的各项设备,了解设备的应用特征,掌握系统工作中的各项参数,明确自动化系统中各项元件、设备正常运行的状态。当自动化系统发生故障警报后,可根据故障灯的指示来查明故障原因,高级的自动化系统在部分故障中会直接呈现出故障原因。例如,可通过收集温度传感器、中间继电器电气特性的数据,及时发现故障点。要管理好系统中的各项电气设备和监视设备,了解系统控制设备的运行特征,便能够高效而精准的获得相关数据,实现精确控制。比如,确保闸门正常开度摄像模式的稳定启动。
 
        图1水利工程自动化控制系统的故障检测和诊断原理结构图
 
        图2水利工程自动化控制系统故障检测的实现流程
        3.2加强对水利自动化人才的培养
        水利的信息化和自动化需要较高专业素质的人才,因为人才是技术进步的基础,所以为了确保一线工作人员的较高水准,积极的落实培训相关技术知识,提升他们对水利工程自动化的认识。在相关部门要进行人才的培训,对水利工程的自动化进行详细的了解,学习和储备知识,尤其是涉及信息技术方面的知识。第二,要创建和谐机制,加大人才的流入,随着社会的发展,人才在中国显得尤为重要,所以对于水利工程这一艰巨的工程的开展,需要有专业人才的支持,就需要企业不断的扩展机会,聘请专业人才投入到信息化建设的过程中。第三,创新对外交流机制,对于一些做的较好的国家或部门,积极的学习和借鉴经验,认识到水利工程的重要性,关乎着每一家庭的幸福福祉。
        4故障检测和诊断原理结构设计
        在故障特征分析的基础上对水利工程自动化控制系统的工况进行状态识别,采用柔性学习方法,根据水利工程自动化控制系统故障属性进行分类,采用自适应特征融合调度进行故障大数据的分类辨别,进行水利工程自动化控制系统故障检测和诊断决策,根据上述分析,得到本文设计的水利工程自动化控制系统故障检测的总体结构模型如图1所示。
        根据图1所示的水利工程自动化控制系统故障检测的系统结构模型,在水利工程自动化控制系统故障特征分量z分布的半径T区域中,采用经验模态分解进行故障属性判别,进行故障特征挖掘和状态趋势预测,构建水利工程自动化控制系统的故障检测信号模型,采用AD转换模块对采集的水利工程自动化控制系统的传感信息进行数模转换和信息融合处理。在多传感器设备中实现对水利工程自动化控制系统的故障信息的存储和识别,建立故障类别数据库,采用专家诊断系统,进行自动化控制系统的故障特征分解,建立故障数据传输的通信程序,结合模糊PID控制方法,进行水利工程自动化控制系统故障检测和识别,得到实现流程如图2所示。
        结语
        现代水利工程自动化系统在设计过程中较为复杂,涉及多方面的内容,很容易发生故障,为了确保自动化系统顺利运行,及时解决出现的故障,应当对其易发故障进行有效的预防。需要全面了解自动化系统的设计结构,科学选择通信设备,保障信息传输的顺畅性,培养出一支优秀的自动化系统操作人员队伍,从而为现代水利工程的自动化发展奠定扎实基础。
        参考文献
        [1]丁强,王绍勤.水利信息化之水利自动化发展趋势探讨[J].水利信息化,2013(03):9-11.
        [2]张立峰.水利信息化之水利自动化发展趋势探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2018(17):160.
        [3]陈振中.现代水利工程信息自动化系统设计探讨[J].民营科技,2018(8):149.
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