汤标
武义县小水电发展有限责任公司 浙江金华 321200
【摘要】伴随着科学技术的不断发展，水利自动化系统得到了广泛的应用。自动化系统在工程运行过程中会出现各种故障，应根据故障原因采取相应的排除措施，以提高自动化系统的运行效果。
关键词：水利工程；自动化控制系统；故障排除
0.引言
伴随着计算机技术的迅速发展和在各个领域的渗透，以计算机软硬件技术为基础的自动化技术已经达到了一个新的高度，它有着强大的生命力和应用前景。尤其随着信息时代的到来，计算机网络技术的成熟与迅速普及，对自动化技术提出了新的要求，并展现出新的应用前景。近几年来，随着大量水利工程的建设与加固，集成自动化系统得到了越来越多的应用。自动控制系统的广泛应用，标志着水利行业技术管理水平的不断提高。
1.水利工程自动化概述
水利自动化工程一项专项的工程，其主要内容是利用自动控制技术和信息技术，实现水利信息的自动采集和自动控制。水利工程的辅助工程为水利自动化系统，这也是水利工程的核心工程。系统采集的数据是否真实、有效，直接影响防汛、抗旱各部门的监测结果。所以自动监控项目的质量控制显得尤为重要。水利自动化工程一般包括：闸门监测、泵站监测、大坝安全监测、水情自动监测等自动化工程。其具体建设内容包括：由国家和地方防洪工程建设管理部门或水利部的防洪工程建设，以及新建、维修加固工程建设。近几年来，大中型水利水电工程相继建成了自动化系统，一些小水电工程还安装了自动遥测与遥控装置。伴随着我国水利建设的发展，水利自动化必将得到更广泛的推广与普及。
2.水利工程自动化系统现状
当前大部分水力建筑自动化系统采用二层或三层的分布式系统结构。一是现场测量控制层(现场单元层)，二是中央监控层(主控单元层)。三是生产计划管理(管理单元层)。该系统通过 TCP/IP高速以太网将各单元与测控计算机相连，并将主控制层与局部单元层、局部单元层与星形以太网或环形网络相连。测控电脑网路通常使用网路电缆与光缆的结合来连结及连结媒体。生产调度管理、集中监控层、现场测量控制层；控制权限可以进行设置和转换。
3.水利工程自动化系统常见故障
（1）电力故障分为电源故障、电路故障、设备及部件故障。根据失效现象分析失效原因是发现问题的关键。本论文以电气工程的基本理论为基础，充分结合实际故障，对电气设备的结构、原理及性能进行研究。电器故障的原因很多。在分析各种故障原因的基础上，找出其主要原因，并采取相应的措施加以排除。
（2）自动通信故障在水利水电工程中，自动通信故障直接影响着各系统的正常运行，严重时会引发工程事故。自动化通讯失败的主要原因是：第一，通讯受到强烈干扰。第二，PLC停止工作或损坏。第三，未正确修改通信参数。
（3）数据不够准确。水力发电自动化系统的控制过程中，数据的不准确将导致自动化控制精度的不足。水利水电工程的自动控制过程中，由于控制不到位，往往会出现一些错误，导致设备在运行过程中出现故障，严重时还可能发生事故。
（4）在水利水电工程中，稳定性也是一个必须满足的参数，由于相关设备的运行不稳定或相关参数设置问题，导致控制系统变化范围大，严重时会引起事故。
4.对于常见故障的排除方法
（1）如果设备发生电气故障，在排除故障时，应先思考故障发生的原因，然后才能进行操作，正确分析可以帮助提高工作效率。具体工作应遵循先外部后内部-先机械后电气-先静后动-先公用后专用-先简单后复杂-线一般后特殊的原则。
（2）如果发生通信故障，当 PLC不能与其他设备进行通信时，首先检查通信线路，然后检查通信参数的设置是否正确。对可能出现的问题进行分析和解决。若 PLC能与串行口调试工具正常通信，则 PLC硬件及通信参数的设定不会有问题。
（3）水利自动系统软件可利用实时存储数据库存储实时数据，使监测人员能够及时获得数据信息，在出现故障时作出正确判断，减少因故障造成的损失。
（4）对系统中某些自动化设备的功能、特点和工作参数有深入的了解，熟悉自动化设备及其部件在正常模式下的运行状态，一旦出现故障，就能在最短的时间内找到故障并加以排除。最大限度地减少损失，使系统稳定性逐步提高。
5.水利工程自动化系统设备保养手段
水利工程自动化系统中常用的设备是按系统进行分类的。微型计算机监控系统主要包括上位机、可编程控制器、测控装置等；视频监控系统主要包括数字硬盘录像机、视频矩阵、监控器、摄像机前端。尘埃与电源系统的供电质量是影响计算机运行的两大因素。视情况，监视器上的灰尘应随时清除。尘埃会聚集在柜体内的各种单板、插卡槽和风扇设备上，这些都可能导致故障或异常，如单板接触不良或风扇冷却效率低。所以要及时清除灰尘。电力供应系统电能质量直接影响着计算机监控系统的稳定运行。UPS设备必须有规律的充放电。除清理可编程序控制器上的灰尘外，还要对信号线缆的连接部分进行检测，并及时更换CPU的内部电池。应定期对设备的活动(旋转)部分进行润滑，以确保灵活可靠。除保持表面清洁外，仪表的维修还应检查信号电缆的接线是否有灰尘、腐蚀和氧化，以保证测量值的正确传递。当清除电视矩阵设备的灰尘时，检查连接器和信号线的其它部分是否紧固。前端摄像设备的维护包括云台和摄像机两部分，云台的维护主要是清除表面的碎屑和污渍，以及润滑旋转部件。摄像机的维修主要是清洗镜头和检查信号线连接。
5.1设备分类，有的放矢的维护
在实际操作层面上，可采用设备分类维修的方法。基于设备和系统的不同特点的维修，可有效节约维修费用。根据设备在系统中的重要程度，从高到低依次为：第一类：控制器、编程系统、网络设备等等；第二类：传感设备、信息采集以及收集设备、动作指令系统；第三类：除了上述两种系统设备之外的设备。其次，我们也可以将设备按照不同的运行环境或设备所处的环境进行分类，可以分为室内设备和室外设备两大类。按接收指令的来源，可分为自动指令装置、半自动指令装置和手动指令装置。该分类法使员工能有针对性地完成实际工作，大大节约了工作成本和时间，对提高维修效率起到了重要作用。能在没有其他杂项的情况下完成整个工程系统。
5.2设备的日常养护
水力发电自动化系统中，设备的日常维护很重要。因为系统中的设备分工不同，所以设备可用于日常维护。第一，系统的微机集中控制。对此部分的维修，主要任务是定期进行除尘。因为中央处理机(CPU)的散热能力直接决定了计算机系统的运行速度，所以要特别小心地清除灰尘。关注中央处理机及其周围环境的清洁程度，确保散热不受影响；第二，清理电脑主板上的各种卡槽。第三，对电脑主板上的某些电容要定期放电，以保证其工作性能。另外，要定期更换电脑中的电池，或者建立备用电池系统，这样可以有效地防止数据丢失。还要注意的是，风扇组件应该总是涂上一些润滑剂。在清洗的时候，确保没有腐蚀性液体或水进入带电的部件。为维护户外设备，必须确保户外摄像机能灵活转动，并定期擦拭镜头。
5.3维修以及原因分析
水利自动化系统的故障是不可避免的。维修后，要注意及时维修，维修后要做好维修记录。工程技术人员对故障原因进行了分析，在日常维修时，要注意易出现故障的设备，以防止类似事故的发生。维修人员还应对事故进行书面总结，以检查此类问题是否再次发生，是否属于工程系统设计中的缺陷等。
6.结束语
水力发电自控将是现代水力发电的发展方向。所以在重视项目建设的同时，更要搞好项目管理，运用先进的科技手段对项目实施有效的监控。要及时排除、处理出现的问题，提高水工自动化系统的运行效率。
参考文献
[1]陈凤.浅析无线通信技术在水利自动化监控系统中的合理应用[J].城市建筑，2015（32）：276.
[2]郭贵.自动化系统在水闸工程应用中的问题分析及对策[J].江淮水利科技，2012（1）.
[3]苏健.浅析小型水利工程管护中常出现的一些问题及对应措施[J].大科技，2013（8）：125-126.
[4]白洋.变电站综合自动化改造中的问题及解决方法[J].黑龙江水利科技，2012，40（12）：135-136.
[5]刘剑.紫坪铺水库对都江堰水利工程管理的影响[J].四川水力发电，2010
[6]马怡然.自动化系统在水利工程中的应用[J].水利水电.2011