水利設施中電氣自動化的應用

安運濤

摘 要：電氣設備是水利工程的核心部分，對水利發電生產效率具有決定性作用，進一步優化了水電站內生產調度質量水平。社會發展促使國內電能資源需求量持續上升，傳統水力發電生產方式已無法適應市場需求，建立自動化水利設施調度方案是行業科技的必然決策。在這種背景下，文章重點從技術保障與組織保障兩個層面著手，給出了水利設施中電氣自動化的應用建議。

關鍵詞：水利設施；電氣自動化；應用；技術保障；組織保障

隨著社會發展，電氣自動化技術不僅用于工廠運營、控制領域，而且應用于辦公、交通運輸、航海航天、農業發展等領域。電氣自動化技術發展運用計算機網絡技術、電力電子技術等來實現自動化，人員可以通過計算機進行遠程監控和操作。電氣自動化技術用于水利工程中，為水利工程發展提供了良好技術要求，促進了水利工程發展及經濟增長。

1 水利設施中電氣自動化應用的技術保障

智能技術是將一臺計算機切分為數臺的計算機。如果反過來將數臺計算機通過虛擬技術連接成一個大型的運算中心，就能通過這個運算中心來實現對電氣設備的云端運算，因此智能化可以說是云端運算的底層技術。在實際運作上，水利電氣設備中的硬件就算不在工作，也仍然會消耗可觀的功率，解決的方法除了可以關閉不用的組件外，就是利用智能化的技術，盡量讓服務器處于高使用率的狀態下。

智能化就是在一個實體主機上，可以同時運行多個操作系統，每個操作系統可以自主執行其應用程式。云端運算的基礎之一，就是智能化，即多部虛擬主機（VMs）通過虛擬層的超管理器（Hypervisor）做中央處理器（CPU）、內存（Memory）、與輸出入裝置（I/O Devices）的仿真（Emulation）。就像云會飄、會聚集、會分散一樣，虛擬主機可以動態的一道不同的實體服務器上。而虛擬主機可因分散負載（Ovlerhead）、故障轉移或資源集中（Consolidation）等因素來進行實時搬移。在水利設施電氣自動化應用中，積極采用智能技術的好處有如下幾點：（1）降低投資成本；（2）降低管理成本；（3）提高資源使用率；（4）節能減碳。

為了有效的采用智能技術，應當在電氣設備使用中，遵循如下幾點建議：進行動態PUE量測，記住量測能源消耗及PUE監測了解電氣設備能源性能與效率；氣流管理，良好氣流管理是電氣設備節能的基本，建立冷熱通道減少混風避免熱點發生；避免超量設計及超配主機臺數；將未使用的電氣設備予以封板，以避免氣流短循環；最佳化電力系統供應，盡可能使用模塊化及高效率的變壓器（98%以上）及UPS系統（90%以上）；采用冷媒冷卻系統以提升冷卻效率；服務器智能化及整并。

2 水利設施中電氣自動化應用的組織保障

對于水利工程電氣自動化應用的各項計劃除應在提報時詳細審查之外，在施工過程也應再拿出來核對、檢討是否依計劃執行，未按照計劃執行施工的情況，監管人員應有權不予查驗或驗收計價。

2.1 電氣自動化應用管理人力與能力的提升

電氣自動化應用的效果不佳的重要原因，大多數人認為在于自動化管理費用不足，監造成本過大的壓力之下，只能以低階、低成本且臨時聘雇的工程人員充當。在經驗不足、專業技術欠缺、向心力欠缺及待遇不佳的情況之下，很難能有效的協助工地解決問題，更難確保施工質量。因此，除了應對工程監督管理服務費用予以提高之外，要讓管理人員提升電氣自動化應用的監督管理能力，提高相應的待遇，以吸引能力優秀的人才投入工程監督管理工作，這對電氣自動化應用質量的提升才有正面的幫助。

2.2 監督管理工作的組織與權責厘清

監督管理部門的不健全在于施工管理人員非長駐工地或專任于工程施工，松散的組織結構很難帶來專心的管理工作，即難有好的管理質量，因此配置適當的監督管理人員是必然的，并且必須強制監督管理人員專任于電氣自動化應用應用管理工作。另外監督管理權責必須厘清，以讓每一個參與工程的人員能清楚明白自己工作的權限與責任義務，尤其發包者若再聘任項目管理（PCM）顧問時，對于監督管理與項目管理間的權責則必須明確，否則容易造成權責混淆而引起爭端。

2.3 現代化科技管理工具的運用

隨著信息科技的進步，電氣自動化應用管理不應只是傳統的查驗工作，必須通過信息科技的協助，充分利用網絡系統，讓電氣自動化應用員工獲得實時性的信息，將電氣應用信息第一線的執行成果實時回傳，讓問題得以第一時間獲得處理，爭取時效，提升電氣自動化應用管理的效率。例如，施工過程監視器（CCTV）的設置、MIS管理信息系統、施工抽查以個人數字化助理（Personal Digital Assistant，PDA）電子化實時記錄及傳輸，以及無線射頻辨識系統（Radio Frequency Identification，RFID）技術的使用及與實驗室的結合驗證等，都是提升電氣自動化應用管理質量的有效作法。

2.4 構建電氣自動化應用的系統構架

自動化系統最主要的功能為規劃與設計試算，借著規劃與設計流程，將系統以階段性的步驟切割，并在各階段適時提供工程人員相關資料的參考。第一項功能為案例資料庫，借助規劃與設計試算的操作，并執行完成工程的規劃與設計案例；系統會在完成時，儲存規劃與設計的結果，并記錄其完成的時間。主要為累積電氣自動化應用的規劃與設計資料，可以提供工程人員在規劃設計時，可有相關設計參考，并更了解電氣設備使用的方式。其中，重新計算功能，可以在該案例中的任何階段，重新進行分析計算，并且在完成時，自動存成一個新案例檔。第二項是自動化技術資料庫，在自動化技術資料庫中可以輸入限定的條件做查詢，或是選擇瀏覽全部資料以列出全部資料，或是選擇規劃目標以判定適合的自動化應用技術。第三項為電氣自動化技術應用管理，為了避免其他使用者錯誤的使用不正確的技術，系統中應建立登錄賬號及密碼，以防止其他使用者隨意進行技術查詢與應用。第四項為自動化技術管理系統資料庫，可查詢研究電氣自動化應用技術的基本資料。

參考文獻

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