水利工程自動化控制系統故障排除方法探究

李斌

摘要：為了提高水利工程控制系統的可持續工作能力，針對出現的故障進行實時定位和排查，提出了一種基于自適應算法的解決方案。通過檢測系統出現的故障類型，通過稀疏分離的方法，根據故障的頻譜變化，判斷故障的種類，通過訓練樣本，構建相應的故障矩陣，根據時延的變化，實時地調整命令的執行次序和時間，完成故障診斷。同時進行試驗，驗證所提出的故障診斷方法能夠在實踐中得到較好的診斷結果。實驗證明，與常規的故障診斷方法相比，該方法具有明顯的優越性。

關鍵詞：水利工程;控制系統;解決方案;判斷故障

引言：水利工程的自動化監測系統在水利建設中占有舉足輕重的地位。泵站自動化系統涉及到的知識點比較多，在實際操作和維修過程中，往往會給操作和維修帶來一定的困難。針對這些問題，應及時解決，以降低系統的常見故障，保證系統的正常工作。

1.水利工程自動化控制系統的重要性

電氣自動控制技術是通過采用傳感器、控制器等自動控制的方法，對閘門的運行狀況進行實時監控和調節。通過將該系統的電信號進行采集、加工、發送至控制臺，由控制臺對所收集到的數據進行分析，并將其傳遞給控制裝置，從而實現對整個閘門的控制。由于采用了電子自動化技術，使人的工作內容大為減少，工序簡單，節約了大量的人力和物力，大大提高了工作效率。安全、穩定是閘門系統的重要組成部分，常規的閘門系統不能對其進行實時、動態的監測，只能在故障發生后及時發現并及時處理。采用電自動化技術，不僅能迅速地實現閘門的開閉，而且還能根據系統的設定，在發現有重要資料的情況下，能準確地判斷出故障的原因和種類，并采取相應的措施，避免出現問題。

2.水利工程自動化控制管理中存在的不足

當前，我國許多小型水利項目的信息化建設尚未引起足夠的重視，導致其發展的相對比較緩慢。信息化建設的推進將促進水利事業的現代化和發展，從而使有關的信息資源得到有效的利用和利用。只有加快水利工程信息化建設，明確其發展目標和方向，才能更好地為水利建設工作的順利進行，規范化、科學化的提高水利建設的工作效率，為管理決策單位提供優質服務，使水利工程信息化的效益作用得到有效發揮。在整個自動控制網絡系統中，泵站的自動監測系統必須具有較高的可靠性和安全性，以便能夠建立起一個穩定的通訊網絡，從而能夠實時地了解和監測泵站的運行狀況。在大型泵站中，為了增強系統的可靠性，往往采取雙重網絡措施。在水泵自動化監測系統中，它的可靠性和安全性主要體現在各種電子設備上，例如網絡設備、傳感器、自動化控制設備等。

3.水利工程自動化控制系統故障排除方法

3.1軟件顯示數據異常的現象

第一，檢查抽水站自動監測系統的供電狀況。泵站的自動化監測系統中，設備眾多，一旦有一臺設備出現故障，附近的設備就不能正常工作。設備中有沒電的時候，要先檢查一下線路是否正常，然后打開電源，看看它的供電狀況。第二，檢查泵站自動監測系統中的通訊轉換器。雖然在泵站的自動監測系統中，轉化器出現故障的可能性很低，但也是重點檢查的一部分。如果系統能正常工作，那就是水泵自動監測系統中的變換器有問題。反之，如果更換了一個新的變流器，仍然無法工作，則不會出現問題。

3.2提取系統初始化故障信號

針對水利水電工程自動控制系統的運行中出現的問題，首先要對故障的頻譜進行分解，然后通過分解的結果來檢測故障的特性，進而對故障的特征進行識別。鑒于供電系統使用的是分布式DC供電，在這種組合方式下，系統的失效信號可以被視為是漏電流。在此基礎上，本文給出了一種自適應的方法，并對其進行了結構優化。在傳遞時，利用傳感元件和執行機構進行系統的故障信息傳送。

3.3加強對泵站機電設備的運行監測

當機電設備在使用過程中出現故障時，維修人員必須立即對其進行檢測。通過對泵站的機械設備的工作溫度的全面檢測，可以對其在特殊工況下的工作狀態作出準確的判斷，并對其進行預警，使有關的監測人員及時進行分析、處理。此外，還要加強對泵站機電設備的運行狀況的監控，重點是設備的功率傳輸動能損失，并對泵站機電設備的振動異常進行監控，確保機電設備的動態穩定，并利用數據處理系統精確地定位出機械設備的故障所在。

3.4上位機泵站自動化操作不能進行正常的使用

第一，檢查泵站自動監測系統的運行顯示屏，看看電源有無故障或開機故障，因為主機的自動設備沒有統一的供電線路，所以電源接口比較多。所以，要仔細地檢查各供電設備的連接狀況，以確保其滿足相關規范要求，并在調試好切換狀態后，完成檢修工作。在泵站自動監測系統中，由于逆變器電源的失效，往往會導致自動控制系統的工作出現不穩，因此，要提高逆變器在交流電運行中的應用，以保證其工作的正常。第二，檢查泵站自動監測系統中的每一個連接點的通訊線路，檢查網絡的連接狀況，檢查網絡的連接狀況，檢查網絡上的指示燈。若有網線與指示燈相連，且顯示燈工作時出現異常，應對網線接頭的觸點進行適當的調整，網線接頭處的觸點接觸不良會導致通訊網路無法正常傳送。第三，檢查泵站自動監測系統的控制電源、開關和操作過程，檢查各控制設備的工作狀況。如果運行電源出現故障，則其連接狀態不佳，將無法進行后續的運行。同時，對配電柜內繼電器的開閉情況進行了檢測，以了解其工作狀況。

結束語

總之，將自動控制技術用于水利建設是目前的發展方向。我國應該大力發展水利新技術，以提高水利建設的效率，推動水利事業健康發展，為國民經濟的發展作出重要貢獻。水利工程是一項備受社會重視的重大工程，它在實現水資源的輸送和蓄水等方面都起著舉足輕重的作用。隨著自動化技術的迅速發展，水利系統的自動控制逐漸從手工控制向自動控制轉變。針對系統出現的故障，采用文中所述的故障診斷方法，能較好地解決故障。因此，可以在今后的水利建設和發展計劃中，適當增加相關方法的運用，以改善水庫的整體可持續運行，減少系統失效次數，保證水利設施的各項工作。

參考文獻

[1]高喜永，苗娟，王朋，等.水利工程自動化控制系統故障排除方法[J].自動化與儀器儀表，2019，No.239（09）：146-149.