船閘電氣自動化控制設備改造與技術應用

黃國潛

江蘇省揚州市航道管理處 江蘇揚州 225000

如今我國電氣工程與自動化領域與過去相比已經取得了非常理想的效果，應用范圍也變得越來越廣泛，促進了自動化領域的發展。船閘電氣自動化控制設備的應用不僅能提高船閘系統的控制效果，而且還能很大程度的降低人工操作的不穩定性，保證船閘工作的順利進行。

1 船閘電氣自動化設備改造

在我國船閘工程使用電氣自動化設備以及技術主要的代表就是葛洲壩。在對船閘電氣自動化設備進行改造的過程中，一共經歷了三個階段，總的體現為整修以及整改兩個部分。在對船閘電氣自動化設備進行改造的過程中，第一個階段就是整體改造，在這個階段當中，主要使用的是外國先進的設備，但是并不是完全按照我國船閘工程的型號特點進行設計的，這樣就導致設備在具體使用的過程當中，影響到船閘工程建設的具體情況，不利于船閘設備的具體運行，嚴重影響到了航道的通行情況，阻礙了我國經濟的發展，在這個階段是我國船閘工程最為困難的階段，船閘設備不能更好地運行。之后經過很長一段時間的時候以及學習，部分工作人員充分了解了電氣自動化設備的運行情況，這樣就進入了對電氣自動化設備改造的第二階段，也就是過渡期[1]。在過渡期當中，不表示我國船閘設備不能很好地接受自動化設備的控制，也不代表我國自動化技術水平的掌握程度，而是同第一階段相比，在這個時期主要是暴露了設備存在的隱蔽問題，在最后一個階段主要是對電氣自動化系統進行簡化，這樣就可以對第二階段當中設備存在的隱蔽問題進行合理的修正。

2 船閘電氣自動化概述

作為應用最廣的通航建筑物，船閘能夠很好地確保船舶的順利通行。我國在上個世紀就開始對發達國家的電氣自動化技術進行學習，相繼引進了一系列的電氣自動化控制設備，再加上我國具有越來越高的船閘自動化技術，有效提升了我國船閘自動化程度。交通系統的船閘最早采用按照高度自動化運行配置的電氣控制系統，其主要對防撞裝置、檢修門、通行信號燈、閘閥門等進行控制；其船閘的現場傳感裝置主要為船舶自動探測裝置、水位計、限位開關等；主要是由集中控制裝置完成其中的程序控制和信號處理，由不同的邏輯控制設備共同構成了集控裝置，可以實現不同狀態的運行方式，也就是單步運行、半自動運行和全自動運行。

3 船閘電氣自動化設備改造技術分析

3.1 傳感技術

傳感技術對于船閘設備運行的穩定性有著非常大的影響。在船閘工程具體運行的過程中使用傳感器能夠有效提升設備運行的效率以及速度，并且有效保證船閘工程的穩定性。而且目前我國傳感技術已經比較成熟，傳感器可安放在船閘工程的各個位置，通過使用傳感器，可以控制船閘的每一個位置，充分了解到每一個位置的運行情況。我國對于傳感技術以及傳感器的研究仍然在進行著,而且因為傳感器的種類比較多，在進行研究的過程中存在很多困難。有高度的傳感器、濕度的傳感器以及水位、壓力的傳感器。不同的傳感器在具體運行的過程當中會起到不同的作用，但是相同的是都能夠更好地將信號傳輸到總控制系統上，讓計算機系統能夠更好地了解到船閘工程的運行情況[2]。

3.2 控制技術

船閘使用電氣自動化設備以及技術，其中最關鍵的環節，就是控制技術。如果不能對船閘進行全方位的控制，就會導致電氣自動化失去作用和效果。但是由于船閘建筑過于龐大，所以想要實現全面控制，在技術上存在一定的難度。但是我國的針對控制技術的研究和創新，促進了我國船閘電氣自動化的發展。目前，使用的是計算機全面操控傳船閘的運行。目前我國的船閘控制技術，主要經歷一個階段，第一個階段是繼電器控制技術，該技術是最原始的控制技術，第二階段則是晶體管集成電路，該控制技術與我國當時的科技發展有直接的關系，晶體管在該階段是我國重點研發項目。第三階段是小規模PLC控制，這是PLC控制技術剛開始有一定的研究成果以后，形成的控制技術。第四階段是大規模的PLC技術，該階段我國對PLC技術已經比較成熟了[3]。第五階段，則是使用的計算機網絡控制船閘的運行，也是目前最先進的控制技術。讓整個系統更加的安全，而且維修十分的方便，最重要的是，實現了人機交互。

3.3 關聯船閘設施管理系統

船閘電氣系統包括的內容非常多，對船閘的電氣自動化改造需要融入到船閘維修中。船閘檢修過程設計到很多設備與零件的尺寸、設計時間、使用時間及維修歷史，這些數據一般以設計圖紙或手冊的形式存在，無論是每次檢修時再去找相關資料進行查閱還是通過現場測量獲得所需要的數據，其效率均非常低下。若是將這些數據存儲到數據庫中，將會十分有助于工作人員資料的查詢。另外，同一工作內容在不同時間很可能由不同的人負責，盡管是同一工作內容，后來的負責人未必清楚前負責人的具體實施內容。

4 結語

綜上所述，從當前的社會發展狀況來看，船閘電氣自動化控制設備的可靠性不僅直接影響到自動化控制工作的水平，而且還直接影響到各項工作的運行效率，相關人員在提高船閘電氣自動化控制設備的可靠性時，其可以從設備改造、技術應用與控制等方面入手來采取相應的解決措施，這樣才能保證船閘自動化控制設備的運行質量，創造出更高的經濟效益。