對水利工程機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)的探討
張傳令1 鐘明2
摘要：隨著生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備的不斷發(fā)展，水利工程機(jī)電設(shè)備監(jiān)控設(shè)備的技術(shù)性能也日益完善。水利水電機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化管理是整個(gè)水利水電工程管理工作中重要的組成部分。本文簡述了水利工程機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)狀，分析了機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系中存在的問題，提出一些建議和措施。供同行參考。
關(guān)鍵詞：水利機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù) 現(xiàn)狀 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
O．前言
我國水資源的開發(fā)利用有多種形式和途徑：如水力發(fā)電工程、樞紐灌溉、航運(yùn)、水庫等，在這些水利工程中機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備占有重要的地位和投資比重，特別是以發(fā)電為首要任務(wù)的水力發(fā)電站和以灌溉為首要任務(wù)的泵站，其經(jīng)濟(jì)效益就是機(jī)電設(shè)備安全、穩(wěn)定運(yùn)行的直接體現(xiàn)。
1．我國機(jī)電設(shè)備自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀
1．1概況
在建國初期我國的工業(yè)基礎(chǔ)比較薄弱，對于機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造基本是引用前蘇聯(lián)的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)：隨著我國工業(yè)體系的逐步建立，也陸續(xù)制定了適合于國情的標(biāo)準(zhǔn)。由于我國電力和水利行業(yè)在不同建設(shè)時(shí)期的地位和作用不同。經(jīng)歷了多次組合與分離的情況，造成電力、水利或機(jī)械制造行業(yè)分別對機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備制定標(biāo)準(zhǔn)的局面，機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備的安全評價(jià)和鑒定并沒有形成比較規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)體系。改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)提速，水利電力建設(shè)也飛速發(fā)展，為適應(yīng)工程建設(shè)的需要，相繼推出了一批機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程，對規(guī)范機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)計(jì)、制造市場起到了極為重要的作用。隨著工程建設(shè)體制的改革，國家推行工程建設(shè)項(xiàng)目業(yè)主負(fù)責(zé)制，工程監(jiān)理制和招投標(biāo)制度。為了保證工程質(zhì)量，國家加大了對工程建設(shè)質(zhì)量安全性、可靠性的重視程度，出臺了一系列配套的工程建沒安傘評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，有針對性的提出了水利工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文，把水利工程建設(shè)的安全性問題提升到一個(gè)新的高度。2004年建設(shè)部又會同水利部對水利工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文進(jìn)行了修編，對直接關(guān)系工程安全人民生命財(cái)產(chǎn)安全和社會公共利益的標(biāo)準(zhǔn)條文進(jìn)行提煉和強(qiáng)化。
1．2我國機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基本構(gòu)架
1．2．1制造標(biāo)準(zhǔn)。水利工程機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備品目繁多，而每種機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的制造又分別歸屬電力、水利、機(jī)械、消防、電子、建筑等多個(gè)行業(yè)，每種設(shè)備的每個(gè)零部件同樣也可能涉及到多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。所以機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的制造標(biāo)準(zhǔn)對同一設(shè)備，不同的行業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)也不一樣。機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備構(gòu)成的綜合程度和復(fù)雜性決定了標(biāo)準(zhǔn)體系的龐大和復(fù)雜。
1．2．2設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)電自動(dòng)化工程是水利工程中的一個(gè)重要組成部分．其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要是水利和電力行業(yè)制訂的工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)．它是從宏觀上反映了機(jī)電自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程中所遵循的原則．采用的方法和應(yīng)該達(dá)到怎樣預(yù)期的效果。我國采用的主要機(jī)電自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)包括不同階段的報(bào)告編制規(guī)程、機(jī)電自動(dòng)化設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)導(dǎo)則等內(nèi)容。
1．2．3選型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。由于機(jī)電專業(yè)的特殊性，在水利工程設(shè)計(jì)過程中，機(jī)電專業(yè)主要從事的工作是選型設(shè)計(jì)、方案設(shè)計(jì)，選擇適合工程特性的機(jī)電自動(dòng)化產(chǎn)品。在選型設(shè)計(jì)過程中，機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控產(chǎn)品本身的質(zhì)量控制和安全鑒定工作是由產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)完成。機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備選型設(shè)計(jì)的目的是滿足工程配套需要，從水利工程設(shè)計(jì)的方案性、完整性和協(xié)調(diào)性上綜合考慮機(jī)電設(shè)備型式的合理性。由于機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備的多樣性，在選型設(shè)計(jì)中必需根據(jù)水利工程建設(shè)的規(guī)模和特殊要求合理的選擇機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備。
1．2．4安裝與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。水利工程中機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備的安裝和試驗(yàn)包括設(shè)備的工廠試驗(yàn)、出廠檢驗(yàn)、現(xiàn)場的安裝、現(xiàn)場試驗(yàn)等一系列相關(guān)工作。安裝與試驗(yàn)是保障機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備在水利工程中正常運(yùn)用的重要環(huán)節(jié)。由于自動(dòng)化控制器PAC、微機(jī)保護(hù)設(shè)備、各種傳感器、檢測儀表、工業(yè)交換機(jī)、陣列、服務(wù)器、工作站等自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備的安裝試驗(yàn)是機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備安裝和試驗(yàn)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也主要針對上述監(jiān)控沒備的安裝和試驗(yàn)制訂的，其它機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控輔助設(shè)備的安裝相對來說比較簡單．一般都是根據(jù)生產(chǎn)廠家的技術(shù)說明和現(xiàn)場指導(dǎo)來進(jìn)行。
1．2．5運(yùn)行與檢修標(biāo)準(zhǔn)。要保證水利工程長期發(fā)揮效益，機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備的正常運(yùn)行與維護(hù)以及檢修必不可少，針對機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備的特點(diǎn)，我國出臺了一系列運(yùn)行與檢修的標(biāo)準(zhǔn)，對規(guī)范機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行和檢修起到了很好的促進(jìn)作用。
1．3我國機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系存在的主要問題在加快水利工程建設(shè)速度的同時(shí)，如何保證水利工程的安全運(yùn)用，如何建立起長效機(jī)制對水利工程的安全進(jìn)行有效控制和合理的評價(jià)，都是值得關(guān)注和必須思考的主要問題。而機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控作為水利工程中直接發(fā)揮工程效益的關(guān)鍵部分，隨著水利工程建設(shè)規(guī)模的大幅提升，機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控的設(shè)計(jì)、制造規(guī)模也大幅提高。
1．3．1涉及的行業(yè)、部門太多。缺乏整體協(xié)調(diào)配合的機(jī)制。由于機(jī)電的綜合性很強(qiáng)，機(jī)電設(shè)備硬件本身都是由很多零部件組成，零部件的設(shè)計(jì)、加工、試驗(yàn)、檢測等都由不問的行業(yè)、不同部門的不同專業(yè)來完成。大多數(shù)水利工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理都是由水利和電力行業(yè)來完成，機(jī)電技術(shù)的主要標(biāo)準(zhǔn)也來源于水利和電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但機(jī)電工程中大量的產(chǎn)品質(zhì)量控制和安全鑒定涉及到冶金、機(jī)械、消防、電子等多行業(yè)、多部門。如何協(xié)調(diào)各行業(yè)、各部門在制訂使用功能一致的機(jī)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)上還缺乏強(qiáng)有力的協(xié)調(diào)機(jī)制，造成同一種功能的產(chǎn)品因?yàn)槭褂脝挝坏牟煌�而采用不同的�?biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造的情況．既不利于產(chǎn)品的規(guī)范化、系列化，也會使設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行成本增大，造成不必要的資源浪費(fèi)。
1．3．2標(biāo)準(zhǔn)的通用性和適應(yīng)性不強(qiáng)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先是機(jī)電涉及的行業(yè)、部門眾多。一般情況下各自行業(yè)只認(rèn)同采用本行業(yè)制訂的標(biāo)準(zhǔn)，即便是使用功能完全相同的設(shè)備，方案選擇時(shí)會因行業(yè)的差別而有差異。其次就是多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)某些機(jī)電設(shè)備的特性量身制訂的，缺乏普遍性和適應(yīng)性。第三是標(biāo)準(zhǔn)的配套性不夠。由于涉及的行業(yè)和部門太多，行業(yè)、部門的發(fā)展不平衡也極易導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)制訂的技術(shù)要求存在著諸多的差異。近年來．機(jī)電專業(yè)發(fā)展勢頭比較迅猛。許多行業(yè)和部門借助于機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備設(shè)計(jì)、制造的機(jī)遇。擴(kuò)大了和國際先進(jìn)水平廠商的技術(shù)合作，大大提高了設(shè)計(jì)、制造水平，許多設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)也在逐步向國際標(biāo)準(zhǔn)看齊，甚至直接引用國際標(biāo)準(zhǔn)。但由于市場資源的配套性和限制，許多配套標(biāo)準(zhǔn)還不完善，從而阻礙了新技術(shù)的引進(jìn)和發(fā)展。
1．3．3安全評價(jià)和鑒定的指標(biāo)不夠明確。機(jī)電專業(yè)的安全評價(jià)和鑒定除了按照設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、驗(yàn)收、運(yùn)行、檢修等規(guī)程規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行外，更重要的措施就是借助于強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。我國機(jī)電專業(yè)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)比較少，特別是在2O世紀(jì)90年代以前，基本上沒有出臺強(qiáng)制性的規(guī)范。截至到目前，機(jī)電專業(yè)使用的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)條文也不上l0來?xiàng)l。近年來，我國加大了對工程建設(shè)強(qiáng)制性條文的擬定、發(fā)布力度，極力保障工程建設(shè)的安全可靠性和直接涉及人民生命財(cái)產(chǎn)安全、人身健康、環(huán)境保護(hù)和公共利益的各個(gè)方面，起到一定的效果。實(shí)踐證明，強(qiáng)制性條文的制訂和發(fā)布對于工程安全性評價(jià)和鑒定是十分重要的，但是機(jī)電專業(yè)安全評價(jià)和鑒定的指標(biāo)體系尚未完全建立，評價(jià)和鑒定指標(biāo)不明確，強(qiáng)制性條文所規(guī)定的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)還停留在某些具體的工藝過程控制中，缺乏對機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控工程整體性的考慮。
1．3．4標(biāo)準(zhǔn)的國際化力度還有待加強(qiáng)。我國屬發(fā)展中國家，許多國家標(biāo)準(zhǔn)的制訂基于國內(nèi)材料、生產(chǎn)水平、制造工藝和檢查驗(yàn)收手段的限制，標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)體系不完備，指數(shù)參數(shù)水平比較低。與國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)體系相比，特別是在原材料標(biāo)準(zhǔn)，加工制造標(biāo)準(zhǔn)等各方面存在明顯的差距，極大地阻礙了設(shè)備技術(shù)性能的提高。從國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的編制對比情況來看，國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的特征是條文簡單，說明詳細(xì)，條文只對一些重大技術(shù)問題做出原則性的規(guī)定，定量的技術(shù)指標(biāo)不多。而我國水利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的總體技術(shù)水平雖然并不比國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)水平低。有的甚至高于國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)，但是由于我國在工程勘測設(shè)計(jì)手段、施工工藝和管理水平，以及工程建成后的運(yùn)行管理和安全監(jiān)測等方面，與發(fā)達(dá)國家相比，都還存在一定的差距，因此為了安全起見，我國一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對具體技術(shù)指標(biāo)往往有意識地要比國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定得高一些。
2．建議與措施
2．1加強(qiáng)機(jī)電領(lǐng)域內(nèi)各行業(yè)、各部門的合作與協(xié)調(diào) 機(jī)電專業(yè)重大設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該綜合反映水利、電力、機(jī)械、冶金等行業(yè)部門的標(biāo)準(zhǔn)體系。國家應(yīng)綜合考慮機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備的特殊性，聯(lián)合各行業(yè)、各部門，協(xié)同制訂統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)，防止出現(xiàn)同樣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的行業(yè)多元化現(xiàn)象。
2．2引進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn) 促進(jìn)國家標(biāo)準(zhǔn)的國際化機(jī)電自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展是世界電力、機(jī)械、冶金等行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的縮影，在水資源大力開發(fā)的同時(shí)，機(jī)電自動(dòng)化行業(yè)的許多重大設(shè)備都采用進(jìn)口設(shè)備，同時(shí)還要進(jìn)行技術(shù)引進(jìn)，使機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控總體設(shè)計(jì)水平上升一個(gè)臺階。特別是在標(biāo)準(zhǔn)引用過程中，許多材料標(biāo)準(zhǔn)、制造標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均是按發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)水平來實(shí)施的。為我們引進(jìn)國際化標(biāo)準(zhǔn)提供了良好的契機(jī)，也正是在這種背景下，機(jī)電專業(yè)的許多標(biāo)準(zhǔn)在制訂中已經(jīng)參照了國際標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條款。但這種引用的步伐還不大，應(yīng)該進(jìn)一步加大引進(jìn)的力度，逐步有序地推動(dòng)國家標(biāo)準(zhǔn)的國際化進(jìn)程。
2．3完善安全監(jiān)測與鑒定評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系中標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容 搞好機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控工程的安全監(jiān)測與評價(jià)，要靠技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做支撐。除了完善機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控工程各系統(tǒng)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)外，要從機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控工程總體全局的角度出發(fā)，綜合考慮機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控工程的安全監(jiān)測與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制訂。機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控工程各系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)只對某個(gè)系統(tǒng)而言，不具備系統(tǒng)性和全局性，只有綜合各系統(tǒng)部件的具體標(biāo)準(zhǔn)要求同時(shí)又考慮機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控工程整體功能完善的標(biāo)準(zhǔn)才是系統(tǒng)性的標(biāo)準(zhǔn)。
3．結(jié)束語
隨著機(jī)電行業(yè)的發(fā)展和與國外先進(jìn)技術(shù)交流空間的拓展，我國機(jī)電自動(dòng)化專業(yè)采用國際標(biāo)準(zhǔn)的步伐已進(jìn)一步加快，現(xiàn)已有多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)等同或等效或非等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)，但還需進(jìn)一步加快與國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的融合，通過在基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)中采用國際標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)踐，加快了我國水利工程機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系化建設(shè)的進(jìn)程，促進(jìn)我國機(jī)電自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系國際化的形成。
 

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