水利工程機(jī)電設(shè)備質(zhì)量管理及自動化監(jiān)控技術(shù)

張 振

（深圳市北部水源工程管理處， 廣東 深圳 518000）

0 引言

水利工程機(jī)電設(shè)備質(zhì)量控制指從運(yùn)行維護(hù)、計(jì)劃檢修等方面出發(fā)管控機(jī)電設(shè)備質(zhì)量，在水利工程管理中發(fā)揮的作用至關(guān)重要。 通過妥善管理機(jī)電設(shè)備質(zhì)量，能助力水利工程運(yùn)行穩(wěn)定性和有序性的提升，夯實(shí)我國未來發(fā)展的基礎(chǔ)。同時，自動化監(jiān)控投資比重較大、地位顯赫，尤其是以灌溉、城市供水等任務(wù)為主的泵站和以發(fā)電任務(wù)為主水力發(fā)電中，機(jī)電設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、安全與否與經(jīng)濟(jì)效益關(guān)聯(lián)密切。

1 水利工程機(jī)電設(shè)備質(zhì)量管理現(xiàn)狀

1.1 跨行業(yè)跨部門導(dǎo)致整體協(xié)調(diào)配合不足

機(jī)電設(shè)備與零部件關(guān)聯(lián)密切，而在設(shè)計(jì)生產(chǎn)、檢測試驗(yàn)各類零部件時是由不同行業(yè)及部門負(fù)責(zé)的，水利工程部分機(jī)電設(shè)備質(zhì)量控制及安全鑒定甚至與化工、消防、冶金及電子等行業(yè)相關(guān)部門存在聯(lián)系。 跨行業(yè)、跨部門面向功能性質(zhì)相同的機(jī)電設(shè)備質(zhì)量上的差異自然存在協(xié)調(diào)機(jī)制的要求， 避免功能相同的產(chǎn)品由于行業(yè)部門差異引入標(biāo)準(zhǔn)不一的情況，導(dǎo)致設(shè)備管理系統(tǒng)化、規(guī)范化受影響，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)、制造與運(yùn)維中產(chǎn)生更多成本。

1.2 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)國際化程度不足

鑒于材料、生產(chǎn)、制造水平及檢測驗(yàn)收工藝等方面的限制，諸多指標(biāo)體系亟待健全，且存在相對偏低的參數(shù)水平。 相對國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)體系而言，國內(nèi)諸多標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容仍有一定差距存在，設(shè)備技術(shù)性能的提升也因此受阻[1]。 近年來，我國水利機(jī)電行業(yè)發(fā)展迅猛，加之引入一系列國外先進(jìn)技術(shù)，國內(nèi)機(jī)電專業(yè)加快了國際標(biāo)準(zhǔn)采用進(jìn)程，目前等同、等效或非等效采用國際標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)已有多項(xiàng)，但立足于整體情況來看，有必要繼續(xù)與國際先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，加快水利機(jī)電國際化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的形成。

1.3 安全評價、鑒定指標(biāo)不夠明確

水利工程機(jī)電設(shè)備安全評價需要立足于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)并覆蓋維系等一系列標(biāo)準(zhǔn)，甚至可引入強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。 但是，我國強(qiáng)制性規(guī)范出臺時間較晚，評價鑒定指標(biāo)不夠健全，近年來盡管提高了對工程強(qiáng)制性條文擬定的重視， 保障了工程安全性可靠性， 但仍有部分看似有強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的條文依舊處于單一部件質(zhì)量管理中， 實(shí)際問題的考慮未從全面角度落實(shí)。

2 水利工程機(jī)電設(shè)備質(zhì)量管理要點(diǎn)

2.1 完善質(zhì)量監(jiān)管體系

機(jī)電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)管不到位， 是引起質(zhì)量問題的關(guān)鍵因素。基于此，需嚴(yán)格明確質(zhì)量管理中項(xiàng)目法人、監(jiān)理、設(shè)計(jì)等單位的職責(zé)， 項(xiàng)目法人在根據(jù)相關(guān)規(guī)定妥善安裝機(jī)電設(shè)備的基礎(chǔ)上， 需做好機(jī)電設(shè)備質(zhì)量管理責(zé)任的切實(shí)履行，組織機(jī)電專業(yè)人員一同進(jìn)行質(zhì)量管理制度的制定，并邀請第三方機(jī)構(gòu)檢測機(jī)電設(shè)備[2]。監(jiān)理單位要注重自身建設(shè)的增強(qiáng)， 確保自身對機(jī)電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督控制的能力達(dá)標(biāo)。 質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)在出廠驗(yàn)收及檢查機(jī)電設(shè)備中應(yīng)全程參與。通過設(shè)計(jì)、制造、選型等環(huán)節(jié)質(zhì)量管理的完善，嚴(yán)格把控機(jī)電設(shè)備中間環(huán)節(jié)質(zhì)量， 回溯追究質(zhì)保期質(zhì)量責(zé)任，為機(jī)電設(shè)備質(zhì)量提供全方位保障。

2.2 優(yōu)化電動機(jī)運(yùn)行質(zhì)量控制

電動機(jī)的運(yùn)行通常與起動器串聯(lián)在主回路中，起動器接觸器承載接通起動電流的考核，運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的電動機(jī)過載電流分?jǐn)嗫己藙t僅由其他電器承載，配套保護(hù)裝置負(fù)責(zé)保護(hù)功能。 在控制電動機(jī)時，可結(jié)合軟啟動控制無觸點(diǎn)方式，晶閘負(fù)責(zé)接通分?jǐn)嚯妱訖C(jī)主回路，為消除此類元件上可能出現(xiàn)的持續(xù)損耗情況，可引入真空接觸器負(fù)責(zé)主回路負(fù)載的方式進(jìn)行快速起動、慢速起動、遠(yuǎn)程或近程控制等。

2.3 建立設(shè)備檔案和點(diǎn)檢制度

機(jī)電設(shè)備質(zhì)量管理中，需高度重視檔案管理，貫徹落實(shí)崗位責(zé)任機(jī)制，做到問題及時發(fā)現(xiàn)并解決。 同時，按規(guī)定要求嚴(yán)格開展維修保養(yǎng)工作，以成本節(jié)約原則為依據(jù)，做好機(jī)電設(shè)備配件采購管理機(jī)制、 維修保養(yǎng)等優(yōu)化指標(biāo)的制定和完善，或在覆蓋設(shè)備操作手證件、維修操作等內(nèi)容的前提下制定對應(yīng)的管理機(jī)制[3]。 該機(jī)制中，確定設(shè)備主任為點(diǎn)檢員，向個人細(xì)化具體責(zé)任，點(diǎn)檢員享有全過程管理機(jī)電設(shè)備的權(quán)力， 實(shí)際管理中以設(shè)備具體運(yùn)行情況為根據(jù)提出針對性改進(jìn)建議意見。

2.4 合理設(shè)定機(jī)電設(shè)備診斷程序

水利工程機(jī)電設(shè)備質(zhì)量管理中， 實(shí)施的診斷程序包含：首先，制定重要機(jī)電設(shè)備清單，具體包含生產(chǎn)線中的重點(diǎn)設(shè)備及故障發(fā)生后損失較大的機(jī)電設(shè)備等， 如泵站中的水泵、水電站中的水輪機(jī)發(fā)電機(jī)、水閘管理處的閘門啟閉機(jī)等。 診斷時，需嚴(yán)格檢測機(jī)電設(shè)備，獲取診斷經(jīng)驗(yàn)后適當(dāng)擴(kuò)大診斷對象范圍。 其次，合理挑選診斷對象監(jiān)測點(diǎn)。 以測振為例，在做好測振點(diǎn)測定參數(shù)的明確后進(jìn)行包含正常頻譜圖在內(nèi)的基準(zhǔn)值的建立。 最后，充分把握各設(shè)備運(yùn)行狀況，如結(jié)構(gòu)性能、工作條件、工作能力及工作狀態(tài)等。 同時，做好儀器的確定，如測振儀頻譜儀，完成人工系統(tǒng)及電腦系統(tǒng)相關(guān)記錄，并明確機(jī)電設(shè)備監(jiān)測實(shí)施周期。

2.5 打造高素質(zhì)專業(yè)人才隊(duì)伍

水利機(jī)電設(shè)備質(zhì)量管理中，責(zé)任心強(qiáng)、思想覺悟高、技術(shù)過硬的專業(yè)技術(shù)管理人才隊(duì)伍必不可缺。 以技術(shù)管理人員為對象定期組織專業(yè)化培養(yǎng)活動， 在有機(jī)結(jié)合在職自學(xué)函授和外培等多種形式的基礎(chǔ)上， 促進(jìn)其理論素養(yǎng)、專業(yè)知識的提升。 同時，要幫助技術(shù)管理人員積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，引入多元化學(xué)習(xí)培訓(xùn)方式，有機(jī)結(jié)合集中測試和定時輔導(dǎo)，聯(lián)合走出去請進(jìn)來方式，從理論學(xué)習(xí)、深層次專業(yè)技術(shù)方面入手開展分層次的培訓(xùn)工作， 結(jié)合評先創(chuàng)優(yōu)、技術(shù)比武等崗位練兵活動，促進(jìn)工作人員全方位的發(fā)展。 此外，機(jī)電設(shè)備質(zhì)量管理中，可適當(dāng)獎勵工作成果突出的人員，并嚴(yán)厲懲處違規(guī)違章作業(yè)的人員，促進(jìn)全員工作責(zé)任心的增強(qiáng)并端正工作態(tài)度。

3 水利工程機(jī)電設(shè)備自動化監(jiān)控技術(shù)

3.1 標(biāo)準(zhǔn)基本構(gòu)架

（1）制造標(biāo)準(zhǔn)。水利工程中涉及諸多品目的機(jī)電自動化設(shè)備，且各個設(shè)備制造與水利、建筑、電子、機(jī)械、電力及消防等行業(yè)有關(guān)聯(lián)， 不同設(shè)備零部件涉及的行業(yè)領(lǐng)域也可能諸多[4]。因此，面對同一機(jī)電自動化設(shè)備時，不同行業(yè)有著不一致的制造標(biāo)準(zhǔn)。 由于機(jī)電自動化設(shè)備構(gòu)成復(fù)雜性與綜合程度的緣故， 因此也存在相對復(fù)雜和龐大的標(biāo)準(zhǔn)體系。

（2）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 水利工程中，機(jī)電自動化工程作為重要組成之一， 其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)即水利、 電力行業(yè)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)， 立足于宏觀角度對機(jī)電自動化設(shè)計(jì)中涉及的相關(guān)原則加以反映，明確了引入的方法及預(yù)期達(dá)到的效果。我國機(jī)電自動化工程設(shè)計(jì)中現(xiàn)階段采用的標(biāo)準(zhǔn)包含機(jī)電自動化設(shè)計(jì)規(guī)范、不同階段報(bào)告編制規(guī)程及技術(shù)導(dǎo)則等。

（3）選型設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 水利工程設(shè)計(jì)中，具備特殊性的機(jī)電專業(yè)從事著選型和方案設(shè)計(jì)等工作， 挑選與工程特性相適應(yīng)的機(jī)電自動化產(chǎn)品。選型設(shè)計(jì)階段，產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)機(jī)電自動化監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量控制就安全鑒定， 通過選型設(shè)計(jì)能確保與工程配套需要相契合， 因此要從水利工程設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)性、 完整性等角度出發(fā)對機(jī)電設(shè)備型式合理性展開綜合考慮。具備多樣化的機(jī)電自動化監(jiān)控設(shè)備，在具體選型設(shè)計(jì)中應(yīng)以水利工程建設(shè)規(guī)模為依據(jù)， 并結(jié)合工程特殊性要求，突出合理性、適應(yīng)性。

（4）安裝與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。 水利工程中，安裝機(jī)電自動化監(jiān)控設(shè)備及試驗(yàn)時，涉及設(shè)備工廠試驗(yàn)、出廠檢驗(yàn)、現(xiàn)場安裝試驗(yàn)等工作。 安裝與試驗(yàn)?zāi)転樗こ讨袡C(jī)電自動化監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行正常與否提供重要的保障。 在安裝和試驗(yàn)機(jī)電自動化設(shè)備時，各類傳感器、微機(jī)保護(hù)設(shè)備、自動化控制器PAC、工業(yè)交換機(jī)、檢測儀表、服務(wù)器、陣列、工作站等自動化監(jiān)控設(shè)備屬于安裝試驗(yàn)的重難點(diǎn)事項(xiàng)，我國也圍繞上述監(jiān)控設(shè)備制訂了對應(yīng)的安裝試驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)， 而其他輔助機(jī)電自動化監(jiān)控的設(shè)備則涉及相對簡單的安裝標(biāo)準(zhǔn)，多以生產(chǎn)廠家技術(shù)說明、現(xiàn)場指導(dǎo)為依據(jù)。

（5）運(yùn)行與檢修標(biāo)準(zhǔn)。為確保水利工程效益的長久發(fā)揮， 就必須高度重視機(jī)電自動化監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行維護(hù)檢修工作。我國以機(jī)電自動化監(jiān)控設(shè)備特點(diǎn)為依據(jù)，擬定了一系列標(biāo)準(zhǔn)為運(yùn)行檢修提供參考， 在檢修維護(hù)機(jī)電自動化監(jiān)控設(shè)備實(shí)踐中發(fā)揮了重要的規(guī)范作用。

3.2 構(gòu)建監(jiān)控平臺

水利工程中，機(jī)電自動化監(jiān)控技術(shù)的實(shí)施旨在促進(jìn)水利工程控制效率的提高，為機(jī)電設(shè)備質(zhì)量及運(yùn)行穩(wěn)定性提供保障。 在綜合升級水利工程機(jī)電自動化資源的過程中，需要高度重視自動化監(jiān)控技術(shù)指標(biāo)的優(yōu)化與改進(jìn)。 現(xiàn)階段，GIS、GPS 等屬于常用的技術(shù)平臺， 能使新型機(jī)電設(shè)備自動化技術(shù)控制要求得到滿足，且平臺中智能化技術(shù)監(jiān)控操作模式的設(shè)定能促進(jìn)區(qū)域資源利用率的提高[5]。 在改革技術(shù)體系中，需立足于控制角度引入多元化的機(jī)電設(shè)備自動化控制模式，同時要對可能潛在于水利工程機(jī)電設(shè)備中會對設(shè)備應(yīng)用構(gòu)成影響的技術(shù)模式加以控制、變革，并以此為基礎(chǔ)圍繞水利工程機(jī)電設(shè)備擬定更科學(xué)合理的自動化監(jiān)控技術(shù)規(guī)劃方案。 現(xiàn)階段，我國形成了更高水平的水力機(jī)電設(shè)備自動化監(jiān)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并呈現(xiàn)出智能化、信息化的發(fā)展態(tài)勢，有利于自動化監(jiān)控整體水平的提升。

3.3 執(zhí)行遠(yuǎn)程監(jiān)測

以GIS 為基礎(chǔ)的新型監(jiān)控系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)機(jī)電設(shè)備自動化監(jiān)控系統(tǒng)而言， 具備科技含量更高的養(yǎng)護(hù)改造方案及監(jiān)測方案等， 且在規(guī)劃發(fā)展機(jī)電設(shè)備自動化設(shè)備中體現(xiàn)出不可忽視的調(diào)度作用。水利機(jī)電設(shè)備自動化監(jiān)控技術(shù)中心，遠(yuǎn)程監(jiān)控作為一個重要的創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)， 其以原有控制要求為依據(jù)改造、創(chuàng)新監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備監(jiān)控性能的大幅提升， 最大限度降低了機(jī)電設(shè)備控制調(diào)度中人工參與的難度。 執(zhí)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的過程中，通過現(xiàn)代化技術(shù)體系的運(yùn)用，結(jié)合運(yùn)行指標(biāo)排除潛在于機(jī)電設(shè)備中的故障， 同時支持全面養(yǎng)護(hù)管理機(jī)電設(shè)備配套設(shè)施或其本身主體部分。

3.4 機(jī)電設(shè)備故障處理

以水利工程機(jī)電設(shè)備運(yùn)行實(shí)際狀況為依據(jù)， 落實(shí)智能化科學(xué)化監(jiān)控檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)， 在實(shí)時監(jiān)控機(jī)電設(shè)備的過程中可將其各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)準(zhǔn)確掌握， 有利于機(jī)電設(shè)備自動化故障解決能力的增強(qiáng)， 同時在機(jī)電設(shè)備自動化監(jiān)控技術(shù)、 系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行安全標(biāo)準(zhǔn)的全面落實(shí)中體現(xiàn)出不可忽視的意義與作用。機(jī)電設(shè)備自動化運(yùn)行中，氣候條件、環(huán)境及其他因素可能會對其構(gòu)成干擾，從而引起一系列故障，降低設(shè)備處理分析能力，約束機(jī)電設(shè)備自動化操作控制流程，進(jìn)而影響設(shè)備本身綜合性能質(zhì)量[6]?；诖耍诎惭b使用機(jī)電設(shè)備自動化時，有必要與水利工程建設(shè)、監(jiān)理及控制單位密切聯(lián)系，一同開展規(guī)范化管理工作，立足于根本促進(jìn)機(jī)電設(shè)備質(zhì)量控制成效的提升。

3.5 執(zhí)行調(diào)度管理

以GPS、GIS 等技術(shù)為基礎(chǔ)完成的多系統(tǒng)聯(lián)合定位檢測系統(tǒng)的構(gòu)建，屬于信息技術(shù)自動化調(diào)度平臺，可實(shí)現(xiàn)調(diào)度控制中人工參與難度的大幅降低。 立足于GIS 系統(tǒng)角度來看，能夠綜合化運(yùn)行水利機(jī)電設(shè)備自動化，可實(shí)現(xiàn)掌握設(shè)備型號動態(tài)指令時間的縮短， 并促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行改造優(yōu)化成效的提高， 從而使機(jī)電設(shè)備取得更可觀的整體控制效率。綜合現(xiàn)階段水利機(jī)電設(shè)備調(diào)式管理標(biāo)準(zhǔn)來看，自動化控制機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行流程中， 通過積極應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)對潛在設(shè)備中的控制操作流程展開深度挖掘，并加以適當(dāng)?shù)母脑焐?，能獲取更具可行性的機(jī)電設(shè)備自動化監(jiān)控技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)束語

綜上所述，水利工程機(jī)電設(shè)備質(zhì)量管理涉及使用、計(jì)劃預(yù)檢修及維護(hù)保養(yǎng)等有關(guān)機(jī)電設(shè)備的管理作業(yè)， 在水利工程整體管理工作中的作用不容小覷， 是水利水電工程中水閘、 水電站及泵站等能否實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定運(yùn)行的決定性因素之一， 與水利工程經(jīng)濟(jì)效益的高低有著密切關(guān)聯(lián)。 因此，必須高度重視機(jī)電設(shè)備質(zhì)量管理，引入國際化質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合相關(guān)規(guī)定要求嚴(yán)格落實(shí)管理工作，確保機(jī)電設(shè)備質(zhì)量的同時保證其運(yùn)行穩(wěn)定性。 通過自動化監(jiān)控技術(shù)的運(yùn)用能夠動態(tài)監(jiān)測分析設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)， 及時發(fā)現(xiàn)可能存在的問題并第一時間實(shí)施檢修維護(hù)作業(yè)，能進(jìn)一步保障設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，工作人員需要參照標(biāo)準(zhǔn)要求及時錄入機(jī)電設(shè)備管理相關(guān)的信息并整理成檔，為后續(xù)設(shè)備工作狀態(tài)的分析及維護(hù)人員維護(hù)工作的開展提供便利，最大限度提高管理質(zhì)量水平。