水利水电工程通信及自动化控制的探析

水利水电工程通信及自动化控制的探析【摘要】水利水电工程中的通信系统可以有效落实信号传输工作，为工程管理者提供可靠的工程状态信息。通信及自动化故障是一个棘手的检修任务，其难点在于捋顺通信通道，找到信号传输障碍。由此可见，检修人员要想提高整个水利水电工程的运行质量，应加大通信系统设备的监控、维护力度，在确保各通信设备良好的同时，落实好每一项参数核对工作。本文介绍了水利水电工程通信系统的工作原理，对水利水电工程通信及自动化的故障进行了探讨分析，并提出了水利水电工程通信及自动化控制的解决对策，以供参考。【关键词】水利水电工程；通信及自动化控制；故障；解决对策当前水利水电工程采用的通信技术非常先进，可以找出信号故障内容，自动修复，并提醒工作人员维护、检修通信系统。以往，水利水电工程的通讯渠道单一，并不能很好的克服故障影响，所以依附于通信系统的自动化装置配置，其故障分析能力对优化水利水电工程通信体制具有很强的促进作用。一、水利水电工程通信系统的工作原理第5页共5页 水利水电工程是通过控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。作为与人类生活息息相关的重要资源，水利水电工程可以将固有资源转化成其他的资源，利用通信系统掌握工程状态数据，可以实现能源的调节和输出控制。覆盖整个水利水电工程的通信系统，变电站的电流数据汇编成统一的数据平台，通过特殊的通道，信息可以在通信路径中实现再处理功能，并起到稳定水利水电工程运营状态的作用。目前，水利水电工程应用的组网结构主要分为三层，核心层、汇聚层和接入层，通信系统利用上述三个结构层可以汇聚工程信息，找到信息节点，设置具有控制功能的通信装置。二、水利水电工程通信及自动化的故障信号在传递过程中，信号接收器必须突破自动化通道的访问权限，才能搜集到目标信息。远动信息是水利水电工程中的核心状态信号，如果远动信号在自动化通道中无法交互运作，则信号接收器会发出相对故障指令，中断信号通信，以防止水利水电工程各施工设备受故障信号干扰。无论是硬件还是软件，通信系统都需要及时更新设备，保持电力系统在一个正常的环境下运行，为水利水电工程提供充足的电能。综上分析可知，通道故障主要表现在两个方面：1、远动设备故障。远动设备是发出远动信号的主体装置，水利水电工程中的远动设备如果收到通信阻碍，在强大电流、电压环境中，信号并不会按照既定的通道路径运输，因此，水利水电工程的信号运输路径受远动设备的影响干扰很大，重要信号不能及时、有效的运送到信号控制中心，水利水电工程的其他运行设备也会受到影响。第5页共5页 2、数据误差。通信设备的自动化运行能力很强，处在正常运行状态下的设备会通过通信装置发送信号。这些信号的呈现形式、运输时间、变化频率都是固定的，因此，如果控制中心接收到的数据存在误差，且误差超过额定范围，则表明发送该信号的水利水电工程运行设备出现了故障。常见的信号参数有五种，分别为波特率、音频频率和频偏、正负逻辑、同步字和报文规约，其误差表现形式如下：（1）波特率。水利水电工程中的各供电装置和通信系统采用的波特率是一致的，波特率发生改变，则传输通道中的信号会发生位置和方向偏移。即使控制中心接收到了此类信号，这些信号也无法应用在数据处理程序中，不能跟其他设备进行信息交流和互动。（2）音频频率和频偏。音频频率在通信系统中的精准度要求很高，音频精度不稳定，则信号呈现出的频率波动范围会逐渐扩大，其信号的可靠性和准确性都会受到影响。因此，音频频率是水利水电工程通信及自动化故障中常见的“信号传送故障”。第5页共5页 （3）正负逻辑。当通信系统的频率过高时，信号在高频环境下，其低位逻辑会受到严重损害。如发送的信息为正向逻辑语言，在传输通道中，其信号方向会发生反转现象，变成负向逻辑语言。从信号出现故障的表现形态上看，传输方向的错误判断是引起信号正负逻辑紊乱的根本原因。（4）同步字。水利水电工程的电力主站收到的控制信息，其同步字是相同的。除固有信息呈现模式之外，符号也是通信信息组成的重要元素。在没有特殊规定的情况下，如果信号前的同步字不再一致，说明传达到水利水电工程电力主站的报文，其信号呈现模式不合格，甚至有可能其信号本身就是错误乱码数据。（5）报文规约。报文信息错误不仅体现在同步字上，通信系统中其他解释程序出现错误也可以导致错误报文的出现。由于水利水电工程涉及到的信号种类繁杂，通信系统在解释信号时很容易出现权限分离问题，访问权限分界不确定，会让数据信号的翻译行为超出报文规约，从而影响整个通信系统的运行状态。三、水利水电工程通信及自动化控制的解决对策面对水利水电工程复杂的故障问题，工作人员必须从优化通信系统资源配置入手，引用先进的故障检修技术，从监测、维修角度，实现水利水电工程运行信号的双向控制。1、故障维护。不同音频传输方式呈现的通信效率和质量各不相同，因此，大多数水利水电工程通信及自动化系统会采用性能优越、传输效率高的信号传输方式。音频维护作为故障维护的首要任务，其核心管理内容是检测不同通道中相同音频传输方式的信号，并根据信号的完整性和实用价值，分析通信通道在不同区域位置，适合采用哪种音频传输方式。与此同时，检修人员还可以通过升级通信系统的方式，提高各区域通道传输信号的抗干扰能力和借鉴能力。如在核查远动信号时，工作人员可以引入频率数量参量，来分析音频信息的准确定；在检测波动率时，工作人员可以校对固定周期内，信号波动率的变化范围，如果范围符合信号录用标准，则应当采取必要的维护措施。第5页共5页 2、定期检查。采用定期维护的管理模式，可以提高通信控制中心对信号的控制能力。以维护为核心理念的检修工作，需要不断改变信号通道和通信装置的应用性能和使用范围。远动设备是水利水电工程设备检查中的主要通信装置，检修人员不仅要搜集所有设备运行数据，还要更深层次解析错误信号在远动设备中的呈现方法。首要检查对象确定之后，检修人员还需进一步提取相关参数信息，找到可能存在的参数误差问题，开展一系列具有针对性的检修工作。除上述故障维护项目之外，数字传输方式的维护也至关重要，检测人员首先应选定数字的接口位置，测量设备之间的传输距离，将这两个参数信息转化成数据，导入数学模型当中，如果信号的传输和接收出现了故障问题，则工作人员可以在第一时间找到检测报告中的指定设备，并采取切实有效的故障维护方案。结束语对于水利水电工程而言，正常运输状态下的信号，其传输能力是受多个限制性因素影响的。信号传输指令的准确性直接影响着水利水电工程的管理效果、控制能力以及施工效果。因此，从供电角度上看，水利水电工程必须实时监控通信系统各施工项目的数据，并结合数据内容进行分析。参考文献：[1]李明珍，李雨舒，谢宇昆.通信自动化通道故障分析与维护[J].电力系统保护与控制，2009，11（23）：167-169.[2]马超.浅析通信自动化通道故障及其维护[J].机电信息，2011，12（36）：190-191.[3]解菠，李敏，刘刚.馈线自动化故障处理在西安世园会配电系统中的应用研究[J].陕西电力，2012，18（02）：147-149.[4]张旭.面向过程分析的电网故障诊断[J].华北电力大学学报（社会科学版），2013，22（07）：109-112.第5页共5页