船闸电气自动化控制设备改造与技术应用

黄国潜

江苏省扬州市航道管理处 江苏扬州 225000

如今我国电气工程与自动化领域与过去相比已经取得了非常理想的效果，应用范围也变得越来越广泛，促进了自动化领域的发展。船闸电气自动化控制设备的应用不仅能提高船闸系统的控制效果，而且还能很大程度的降低人工操作的不稳定性，保证船闸工作的顺利进行。

1 船闸电气自动化设备改造

在我国船闸工程使用电气自动化设备以及技术主要的代表就是葛洲坝。在对船闸电气自动化设备进行改造的过程中，一共经历了三个阶段，总的体现为整修以及整改两个部分。在对船闸电气自动化设备进行改造的过程中，第一个阶段就是整体改造，在这个阶段当中，主要使用的是外国先进的设备，但是并不是完全按照我国船闸工程的型号特点进行设计的，这样就导致设备在具体使用的过程当中，影响到船闸工程建设的具体情况，不利于船闸设备的具体运行，严重影响到了航道的通行情况，阻碍了我国经济的发展，在这个阶段是我国船闸工程最为困难的阶段，船闸设备不能更好地运行。之后经过很长一段时间的时候以及学习，部分工作人员充分了解了电气自动化设备的运行情况，这样就进入了对电气自动化设备改造的第二阶段，也就是过渡期[1]。在过渡期当中，不表示我国船闸设备不能很好地接受自动化设备的控制，也不代表我国自动化技术水平的掌握程度，而是同第一阶段相比，在这个时期主要是暴露了设备存在的隐蔽问题，在最后一个阶段主要是对电气自动化系统进行简化，这样就可以对第二阶段当中设备存在的隐蔽问题进行合理的修正。

2 船闸电气自动化概述

作为应用最广的通航建筑物，船闸能够很好地确保船舶的顺利通行。我国在上个世纪就开始对发达国家的电气自动化技术进行学习，相继引进了一系列的电气自动化控制设备，再加上我国具有越来越高的船闸自动化技术，有效提升了我国船闸自动化程度。交通系统的船闸最早采用按照高度自动化运行配置的电气控制系统，其主要对防撞装置、检修门、通行信号灯、闸阀门等进行控制；其船闸的现场传感装置主要为船舶自动探测装置、水位计、限位开关等；主要是由集中控制装置完成其中的程序控制和信号处理，由不同的逻辑控制设备共同构成了集控装置，可以实现不同状态的运行方式，也就是单步运行、半自动运行和全自动运行。

3 船闸电气自动化设备改造技术分析

3.1 传感技术

传感技术对于船闸设备运行的稳定性有着非常大的影响。在船闸工程具体运行的过程中使用传感器能够有效提升设备运行的效率以及速度，并且有效保证船闸工程的稳定性。而且目前我国传感技术已经比较成熟，传感器可安放在船闸工程的各个位置，通过使用传感器，可以控制船闸的每一个位置，充分了解到每一个位置的运行情况。我国对于传感技术以及传感器的研究仍然在进行着,而且因为传感器的种类比较多，在进行研究的过程中存在很多困难。有高度的传感器、湿度的传感器以及水位、压力的传感器。不同的传感器在具体运行的过程当中会起到不同的作用，但是相同的是都能够更好地将信号传输到总控制系统上，让计算机系统能够更好地了解到船闸工程的运行情况[2]。

3.2 控制技术

船闸使用电气自动化设备以及技术，其中最关键的环节，就是控制技术。如果不能对船闸进行全方位的控制，就会导致电气自动化失去作用和效果。但是由于船闸建筑过于庞大，所以想要实现全面控制，在技术上存在一定的难度。但是我国的针对控制技术的研究和创新，促进了我国船闸电气自动化的发展。目前，使用的是计算机全面操控传船闸的运行。目前我国的船闸控制技术，主要经历一个阶段，第一个阶段是继电器控制技术，该技术是最原始的控制技术，第二阶段则是晶体管集成电路，该控制技术与我国当时的科技发展有直接的关系，晶体管在该阶段是我国重点研发项目。第三阶段是小规模PLC控制，这是PLC控制技术刚开始有一定的研究成果以后，形成的控制技术。第四阶段是大规模的PLC技术，该阶段我国对PLC技术已经比较成熟了[3]。第五阶段，则是使用的计算机网络控制船闸的运行，也是目前最先进的控制技术。让整个系统更加的安全，而且维修十分的方便，最重要的是，实现了人机交互。

3.3 关联船闸设施管理系统

船闸电气系统包括的内容非常多，对船闸的电气自动化改造需要融入到船闸维修中。船闸检修过程设计到很多设备与零件的尺寸、设计时间、使用时间及维修历史，这些数据一般以设计图纸或手册的形式存在，无论是每次检修时再去找相关资料进行查阅还是通过现场测量获得所需要的数据，其效率均非常低下。若是将这些数据存储到数据库中，将会十分有助于工作人员资料的查询。另外，同一工作内容在不同时间很可能由不同的人负责，尽管是同一工作内容，后来的负责人未必清楚前负责人的具体实施内容。

4 结语

综上所述，从当前的社会发展状况来看，船闸电气自动化控制设备的可靠性不仅直接影响到自动化控制工作的水平，而且还直接影响到各项工作的运行效率，相关人员在提高船闸电气自动化控制设备的可靠性时，其可以从设备改造、技术应用与控制等方面入手来采取相应的解决措施，这样才能保证船闸自动化控制设备的运行质量，创造出更高的经济效益。