论述自动化系统在水闸工程应用中的问题与解决方法

夏炎

摘要：水闸自动化作为水闸管理的重要方法，水闸自动化能否正常开停不仅关系着管理与使用效果，对水利抗旱防汛决策以及水闸设备安全也有重大影响。本文结合水闸工程，对自动化系统在水闸工程中的应用进行了简单的分析。

关键词：自动化；水闸；工程应用；问题

水闸自动化是指通过信息技术与自动化技术来实现水闸设备与信息的自动控制与采集的专项工程，包含坝体、闸门、起重机设施、计算机硬件、计算机系统与传感器设施等。水闸自动化作为水闸管理的计算机辅助方式，从水闸的角度来看：自动化不仅包含闭合与开启自动化，还需要时刻判定是否需要对其进行闭合与开启。就现行的大坝与泵站闸门来看，大部分都建有水闸自动化系统。随着自动化的广泛應用，它不仅降低了对人力资源的需求，同时也让系统数据采集与操作过程更为简便，有助于推进在线调度与无人坚守。但是，事实上在应用自动化系统的同时，也出现了很多弊端，需要各级工作人员重视，这样才有助于更快的找出原因，改进解决方式。

一、水闸自动化系统在工程应用中潜存的问题

自加入国际世贸组织以来，很多地区的大中型水闸建设都陆续引用了自动化进行监控。从整体来看：大多数水闸应用自动化系统后，都取得了很好的应用效果。该系统具有采集便利、操作简单、监控全面等特征，它很好的改善了工作环境，同时也推动了无人值守的规划。但是我们也应该看到：受各种因素影响，自动化系统在应用中依然存在很多问题，主要体现在设备缺乏通用性、工作可靠度低、数据失真、系统没有统一标准、系统欠完善、元器件损坏等问题。

1.数据监测不精确

从水闸自动化系统应用来看：监测数据直接反映自动化系统工作情况与动作指令，一旦数据存在误差，很可能让自动化系统存在误判，并且发出错误指令，让水闸进行误动作，如此不仅影响了水闸正常工作，还可能带来功能性破坏。就当前的水闸自动化应用来看，闸门开合、负荷、流速、水位、流量的系统测算与人工测算有一定的误差，这种误差很容易让闸门自动化出现误操作，甚至影响水资源的有效调度。

2.功能缺乏实效

从自动化系统水闸应用抽查反馈的信息来看：大多数自动化控制系统的应用与设计存在不足，很多都难以满足功能控制要求。

3.性能缺乏稳定性

从抽查的泵站水闸系统反应的情况来看：很多自动控制系统都无法在后期正常使用，这让维护人员不得不利用人工工的方式进行操作。从现场使用的人员反馈的情况来看：自动化控制在初期得到了很好的应用，并且验收正常，但是如果长时间使用，其性能很难稳定，严重时还会中途叫停，不得不换用人工操作。

4.缺乏实用性

在水闸自动化应用中，受不同泵站的地理环境影响，偏僻的地方很难招到知识水平较高的人才进行管理，使用技能水平相对一般的人员；由于操作技能对知识水平有着很大的要求，所以经常出现操作不熟练或者不会使用等问题。如果不能长时间确保自动化控制过程，很容易出现无法启动或者卡死等问题，这也是影响系统实用性的主要原因。

二、自动化在水闸应用中出现问题的原因

1.水闸自动化的特殊性

在水闸自动化工程中，随着控制技术的推广，虽然在很多工民建领域得到了很好的应用成效，但是在水闸应用的同时也出现了很多问题，这和水闸的特殊性有很大关系。首先，各种设施应用的季节性、单次性与间隙性；然后是设施运行状况不佳，通信信号与电压信号不稳定；最后是维护力度不够，设施分散等。

2.水闸自动化质量把关不严

任一工程项目，为了把控好质量，不仅需要监理人员做好本职工作，还需要从质量上做好检测，从自动化水闸工程的角度来看：这两者都是不能缺少的。虽然，目前很多监理单位已经根据建设要求进行了监管，但是事实上水闸监理缺乏专业的工作人员。尤其是质量检测，当前的自动化水闸还处在空白状态，施工验收更多的是依赖单位演示。

3.基层无法及时进行维护和操作

从自动化水闸施工来看：它需要定期对系统进行维护，并且不断优化培训操作。但是事实上，大多数泵站工作人员没有实时跟进，让设备无法正常发挥价值。

三、 改善自动化系统在水闸中的应用建议

1.做好自动化运行管理

针对水闸自动化出现的各种问题，提高运行管理是其首个必须重视的问题。特别是那些已经施工技术的水闸工程，必须定期对其进行有效跟踪，并且结合跟踪结果将其整理成文，然后再将信息反馈给施工、建设、设计与相关部门，这样才能更好的找出问题根源，及时解决问题。

2.完善质量检测

在自动化水闸建设中，必须结合实际情况，做好质量检测，这样才能确保工程更好的发挥后期效益。另外，还可以从第三方检测出发，根据设备质量、数据采输与安装效果，结合检测报告阐述和解决问题，并且将第三方检测结果作为各种工程款项支付的依据。

3.做好资格审核与岗前培训

对于直接参与自动化水闸系统的人员，必须做好岗前培训，通过考核资格，不断提高理论水平和实践能力；通过考核技能操作，从源头上确保管理人员和操作人员能顺利完成该工作。

4.优化水闸自动化系统的建设体系

在水闸自动化中，统一的标准对提高系统效益、质量、养护效率与管理水平有着很大影响。因此，在现实工作中，必须整合已有的标准，做好自动化水闸研究，根据系统应用效果与优缺点，在设计中逐步完善。对于系统设施标准，观察市面与现有功能，但是型号与品牌不同在设备中的应用效果，并且选用性价比与实用性更高的设施作为今后改造与建设标准，这样才有助于更好的维护与稳定系统。在施工标准上，施工标准的科学性有助于改善施工质量。所以，在设置标准时，尽量安排长效的合作关系，这样才有助于系统建设，促进自动化水闸系统的建成。

5.改善自动化系统中的不足

根据水闸自动化监测中存在的问题，结合业务发展需要，对其进行分层改造与完善，通过建成泵站综合管理、监控、指挥与调度系统，结合已有资源，对水务单位与闸站进行数据与信息汇总，以便形成能覆盖所有、资源相对完善的水务信息平台，这样才能为解决引清调水、抗台防汛、科学调度提供良好的依据。

对于严重老化的系统，结合电子产品特性，做好改造与更换。发展到现在，很多水闸已经使用ISDN进行链路传输，因为ISDN欠稳定、带宽小，很容易出现掉线等问题，所以在今后的施工设计中可以换成2M的SDH，保障水闸数据的在线率，这样才能为监测提供更好的平台。

自动化水闸在应用中，受雷击等自然因素影响，很多设施很容易遭到破坏，电子设施受使用时间的影响，一旦设施老化陈旧，故障率直线上升。所以，做好维护与保养是自动化水闸必须重视的工序，必须从养护队伍培训、资产项目管理、解决故障与常规巡视等；领域着手，通过建成长效机制，确保养护工作正常进行。

四、结束语

从水闸应用来看：将自动化应用到水闸中具有很好的使用效益，但是也存在诸多问题。对此，工作人员必须结合具体问题，改善自动化维护与操作，这样才能让自动化水闸发挥更好的效果。

参考文献：

[1]申林.自动化系统在水闸工程应用中的问题与解决方法[J].小水电，2015，（3）.

[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]杨志超，张伟，许立田.浅谈如何做好水闸工程的技术管理工作[J].中国科技博览，2010，（12）.

[4]鞠晓晟.浦东新区水闸自动化系统建设发展回顾与展望[J].城市建设理论研究（电子版），2012，（22）.

[5]周卫国.自动化测控系统在菏泽水闸工程中的运用[J].水利建设与管理，2011，31（4）.