第一篇：自動(dòng)化養(yǎng)豬場(chǎng)調(diào)研報(bào)告

自動(dòng)化養(yǎng)豬場(chǎng)調(diào)研報(bào)告

隊(duì) 長：陳東彥 20111982 隊(duì) 員：陳崇任 20111980 班 級(jí)：電氣201102班

目錄

摘要：......................................................................................................................................2 現(xiàn)狀分析：.............................................................................................................................3

一、豬舍的主要環(huán)境因數(shù)...................................................................................................4

1.1溫度................................................................................................................................4 1.2 濕度...............................................................................................................................4 1.3 空氣質(zhì)量.......................................................................................................................4 1.4 光照...............................................................................................................................4

二、自動(dòng)化養(yǎng)豬場(chǎng)的結(jié)構(gòu)部分附圖.................................................................................5

2.1自動(dòng)給料系統(tǒng)................................................................................................................5 2.2豬舍通風(fēng)溫控系統(tǒng)........................................................................................................6 2.3豬舍空氣凈化自動(dòng)清洗豬圈系統(tǒng)................................................................................6 2.3豬舍視頻監(jiān)控系統(tǒng)........................................................................................................7

三、存在的主要技術(shù)問題...................................................................................................7

四、具體改進(jìn)方案................................................................................................................8

五、調(diào)研心得.........................................................................................................................9

六、參考文獻(xiàn)：....................................................................................................................9 摘要：

自動(dòng)化養(yǎng)豬場(chǎng)作為現(xiàn)代畜牧業(yè)的標(biāo)志之一，在畜牧業(yè)生產(chǎn)上有著舉足輕重的地位。它是一套養(yǎng)豬場(chǎng)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)和信息化管理系統(tǒng)，包括：視頻監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)化給料系統(tǒng)、自動(dòng)化清洗豬圈、通風(fēng)恒溫系統(tǒng)及信息化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)豬場(chǎng)自動(dòng)視頻監(jiān)控、種豬廠房自動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)、育種廠房自動(dòng)恒溫保溫調(diào)節(jié)及信息化管理功能。養(yǎng)殖戶也可以隨時(shí)隨地通過電腦、手機(jī)了解到豬舍環(huán)境參數(shù)變化并根據(jù)具體環(huán)境參數(shù)控制相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 24 小時(shí)不間斷的監(jiān)測(cè)及控制。對(duì)養(yǎng)豬生產(chǎn)過程中主要環(huán)境參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)的精確監(jiān)控，不僅能改善豬舍環(huán)境，利于豬群健康成長，加速豬群生長，降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約了人力物力，而且結(jié)合現(xiàn)代科技，運(yùn)用嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信技術(shù)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，提供最適宜豬生長的外部環(huán)境，保障了豬在生長過程中的成活率及營養(yǎng)價(jià)值。現(xiàn)代養(yǎng)豬場(chǎng)一般采用半自動(dòng)化控制方式或全自動(dòng)化的控制方式。

關(guān)鍵字：豬舍，自動(dòng)化，調(diào)研 現(xiàn)狀分析：

在國外，尤其是歐美等發(fā)達(dá)國家的規(guī)?；B(yǎng)豬業(yè)發(fā)展很迅速，并且形成了從養(yǎng)豬的飼養(yǎng)到豬舍設(shè)備和飼養(yǎng)管理模式的一個(gè)完整的過程。建有針對(duì)豬群性能的自動(dòng)化測(cè)定系統(tǒng)，豬舍中安裝有自動(dòng)給料系統(tǒng)，當(dāng)耳朵上裝有電子感應(yīng)器的豬走進(jìn)食槽附近時(shí)，識(shí)別器就會(huì)迅速辨識(shí)其耳號(hào)，并輸送到監(jiān)控中心，記下其耳號(hào)，記錄該豬每天的進(jìn)食次數(shù)、進(jìn)食量、時(shí)間、體重增重情況等，并由監(jiān)控中心進(jìn)行科學(xué)的分析處理。而在我國的養(yǎng)豬業(yè)中，不管是城市郊區(qū)的集約化養(yǎng)豬，還是總體數(shù)量較大的農(nóng)戶散養(yǎng)和專業(yè)戶飼養(yǎng)，均難以創(chuàng)造明顯的經(jīng)濟(jì)效益。養(yǎng)豬越多越虧本的現(xiàn)象在我國時(shí)有發(fā)生，其根本原因在于我國養(yǎng)豬業(yè)的科技水平較低，大量的生豬飼養(yǎng)還是沿襲傳統(tǒng)的離散農(nóng)戶小規(guī)模飼養(yǎng)方式，豬舍衛(wèi)生條件比較差，傳統(tǒng)的人工喂養(yǎng)方式，人工清洗豬圈欄，產(chǎn)豬效率低。但是，人們對(duì)動(dòng)物蛋白質(zhì)特別是豬肉的需求量越來越大，對(duì)豬肉質(zhì)量要求也越來越高，安全、無公害、高瘦肉率的豬肉需求量不斷增長。因此，發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化養(yǎng)豬順應(yīng)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向，是實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)畜牧業(yè)向現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的根本途徑。

一、豬舍的主要環(huán)境因數(shù)

通過去養(yǎng)豬場(chǎng)調(diào)研及查閱網(wǎng)絡(luò)上相關(guān)文獻(xiàn)資料以及和相關(guān)管理員的交談。了解到，我國養(yǎng)豬業(yè)主要采用高度封閉式飼養(yǎng)模式，多頭豬共同生活在一個(gè)封閉區(qū)域內(nèi)，加上天氣、季節(jié)變更、風(fēng)力等外界環(huán)境的影響使豬舍內(nèi)的環(huán)境復(fù)雜多變。豬舍內(nèi)的生長環(huán)境對(duì)豬的繁殖、生長發(fā)育、健康狀況和豬肉產(chǎn)量產(chǎn)生很重要的影響，現(xiàn)有大多數(shù)豬舍主要存在著以下幾點(diǎn)缺陷和不足： 1.1溫度

溫度是豬群健康成長的基本保障，適宜的環(huán)境溫度，是保證豬群正常生長、發(fā)育和繁殖的前提條件，是能夠打造豬群正常免疫力的一個(gè)重要因素，同時(shí)溫度也是控制病原體的最好屏障。可是，現(xiàn)有大多豬舍是采用燃燒燃料為豬舍提升溫度和開窗通風(fēng)降低溫度。對(duì)于溫度的控制無法精準(zhǔn)，效率也不高，還會(huì)造成舍內(nèi)燃燒廢氣的堆積，影響豬的健康生長。1.2 濕度

豬舍內(nèi)濕度的來源有很多途徑，比如豬呼吸時(shí)呼出的水汽、豬舍內(nèi)飼養(yǎng)管理用水、豬的糞尿中含的水汽、進(jìn)入豬舍內(nèi)的外部水分等。潮濕的環(huán)境會(huì)促使細(xì)菌、致病性真菌和寄生蟲的繁殖滋生，降低豬的抵抗力。而現(xiàn)在的養(yǎng)殖技術(shù)是定期通過人工對(duì)豬圈進(jìn)行沖洗,然而沖洗豬舍后帶入大量的水造成空氣中的濕氣加重，僅僅依靠經(jīng)驗(yàn)鼓風(fēng)除濕，效率不高，還會(huì)造成豬舍內(nèi)溫度偏低。1.3 空氣質(zhì)量

由于養(yǎng)豬場(chǎng)大都采用密閉式的飼養(yǎng)模式。在相對(duì)潮濕密閉的環(huán)境中，豬的糞尿及其發(fā)酵分解物，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)多的氨氣、硫化氫、甲烷等對(duì)豬群生長不利的氣體。對(duì)于這些不利氣體的排放完全是依靠人工經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行通風(fēng)排氣，由于豬舍較大通風(fēng)時(shí)間較長，從而降低了舍內(nèi)溫度，直接影響到豬的生長，而沒有從根本上、源頭上減少有害氣體的產(chǎn)生。1.4 光照

光照的時(shí)間和強(qiáng)度對(duì)豬群的生長發(fā)育和健康都有一定的影響。適宜的光照可 促進(jìn)豬體的蛋白質(zhì)、脂肪及礦物質(zhì)的沉積，有利于健康快速生長，還可以提高豬的繁殖能力。可是，大多數(shù)的豬舍是半封閉或全封閉的狹小空間，光線比較暗，不利于豬個(gè)體的生長。

二、自動(dòng)化養(yǎng)豬場(chǎng)的結(jié)構(gòu)部分附圖

2.1自動(dòng)給料系統(tǒng)

該給料系統(tǒng)主要由計(jì)量筒、料線、驅(qū)動(dòng)器、料塔等組成。該系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)鈕調(diào)整每頭豬供料的數(shù)量，方便觀察記錄每頭豬的供料情況。

給料系統(tǒng)附圖 2.2豬舍通風(fēng)溫控系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)主要由電控箱、變速換氣扇、進(jìn)氣口、溫度感應(yīng)器等組成；溫控系統(tǒng)包括降溫和加熱兩個(gè)子系統(tǒng)．降溫設(shè)備主要由水簾降溫裝置和風(fēng)機(jī)組成．加熱設(shè)備主要由智能化地暖設(shè)施組成。該系統(tǒng)可按需設(shè)置舍內(nèi)溫度和風(fēng)速并自動(dòng)運(yùn)行，保證豬舍內(nèi)的溫度適宜和空氣清鮮。

通風(fēng)溫控系統(tǒng)附圖 2.3豬舍空氣凈化自動(dòng)清洗豬圈系統(tǒng)

該系統(tǒng)由傳感器、排風(fēng)扇、可移動(dòng)的清糞裝置等組成，若傳感器檢測(cè)到有害氣體濃度一旦超過閾值，控制中心立即控制清糞裝置使其及時(shí)清糞，同時(shí)啟動(dòng)排風(fēng)扇進(jìn)行換氣保證豬舍里的空氣環(huán)境清新。

空氣凈化系統(tǒng)附圖 2.3豬舍視頻監(jiān)控系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要包括攝像頭、電源裝置、報(bào)警系統(tǒng)、監(jiān)視顯示器、光纖接入等組成，該系統(tǒng)能使管理員在辦公室通過監(jiān)視顯示器清楚地看到豬舍內(nèi)豬只的活動(dòng)情況和工作人員的操作情況．可方便對(duì)生豬養(yǎng)殖的科學(xué)管理。

視頻監(jiān)控系統(tǒng)附圖

三、存在的主要技術(shù)問題

3.1節(jié)能潛力有待進(jìn)一步挖掘。養(yǎng)豬場(chǎng)為半敞開式，空氣流動(dòng)量大，保溫性能差，為了達(dá)到溫度穩(wěn)定，需要消耗較多電力。應(yīng)盡可能的采用密封環(huán)境，實(shí)時(shí)檢測(cè)空氣質(zhì)量，定時(shí)定量通風(fēng)模式能進(jìn)一步降低電力消耗，達(dá)到更好的節(jié)能效果或結(jié)合太陽能與普通電源供電，節(jié)能、安全、環(huán)保。

3.2水簾降溫裝置受環(huán)境溫度、適度條件限制，當(dāng)環(huán)境溫度過高時(shí)，采用地表循環(huán)儲(chǔ)水降溫范圍變小。可采取地下儲(chǔ)水的方式，進(jìn)一步降低循環(huán)水溫度，提高降溫效果。

3.3豬舍內(nèi)的監(jiān)控節(jié)點(diǎn)與監(jiān)控中心的布線過多，而且其環(huán)境比較潮濕。當(dāng)時(shí)間久了電線容易老化，為此應(yīng)該進(jìn)一步完善。結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信技術(shù)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控，滿足豬舍特殊的環(huán)境要求，方便養(yǎng)殖場(chǎng)的擴(kuò)展和維護(hù)。

四、具體改進(jìn)方案

改進(jìn)的系統(tǒng)主要由若干個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)和監(jiān)控中心組成。監(jiān)控節(jié)點(diǎn)是組成養(yǎng)豬場(chǎng)環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的基本單位，分布在每個(gè)豬舍中，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)豬舍內(nèi)的環(huán)境信息并執(zhí)行相應(yīng)的控制輸出驅(qū)動(dòng)命令，完成豬舍環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和執(zhí)行相應(yīng)的控制動(dòng)作，每幾十平方米的豬舍中放置一個(gè)這樣的設(shè)備。監(jiān)控中心可以和網(wǎng)絡(luò)中的任何一個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行雙向通信，并具有實(shí)時(shí)顯示環(huán)境信息、聲光報(bào)警、遠(yuǎn)程發(fā)送報(bào)警信息，接收用戶發(fā)送來的控制命令等功能，該設(shè)備放置在豬場(chǎng)辦公室中作為監(jiān)控終端。系統(tǒng)還采用了模糊控制推理算法，根據(jù)人的經(jīng)驗(yàn)編寫模糊規(guī)則實(shí)現(xiàn)豬舍環(huán)境的智能控制。

自動(dòng)化養(yǎng)豬環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)的改進(jìn)方案設(shè)計(jì)描述如下：

4.1采集豬舍內(nèi)的溫度、濕度和空氣質(zhì)量氨氣、H2S氣體等豬舍環(huán)境信息，對(duì)這些信息進(jìn)行預(yù)處理后發(fā)送到控制中心，控制中心能對(duì)這些信息進(jìn)行身份認(rèn)證，并刷新控制信息。

4.2控制中心能夠?qū)崟r(shí)顯示當(dāng)前的環(huán)境信息及當(dāng)時(shí)的日期和時(shí)間信息，并且能夠保存到數(shù)據(jù)庫中，方便查詢和科學(xué)的管理。

4.3控制中心收到的環(huán)境信息后與設(shè)定值相比較，若超限則在啟動(dòng)聲光報(bào)警裝置的同時(shí)向用戶手機(jī)發(fā)送報(bào)警信息，用戶可以發(fā)送預(yù)編輯好的信息向監(jiān)控中心發(fā)送控制命令，再由監(jiān)控中心無線發(fā)送到監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，從而啟動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。4.4豬舍內(nèi)的控制輸出驅(qū)動(dòng)可以接收監(jiān)控中心發(fā)來的控制指令，并執(zhí)行相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

4.5每個(gè)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)發(fā)送完數(shù)據(jù)后進(jìn)入休眠狀態(tài)，以此來節(jié)約監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的能耗消耗，一段時(shí)間后自啟動(dòng)，監(jiān)控中心按照豬舍編號(hào)順序依次接收監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。4.6監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該盡可能的做到低功耗，低成本，高穩(wěn)定性、強(qiáng)抗干擾能力。結(jié)合太陽能與普通電源供電，節(jié)能、安全、環(huán)保。

改進(jìn)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)附圖

五、調(diào)研心得

通過調(diào)研我們對(duì)現(xiàn)代畜牧業(yè)有了一定的的了解。養(yǎng)豬場(chǎng)的各個(gè)方面的設(shè)計(jì)，都會(huì)影響到豬個(gè)體的生長，因此都要以豬個(gè)體生長生殖的規(guī)律作為依據(jù)，為豬個(gè)體生長營造一個(gè)良好的環(huán)境，并減少生產(chǎn)成本。此外，我們還了解到我國現(xiàn)在養(yǎng)豬場(chǎng)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效益還存在比較多的缺陷，與國外先進(jìn)技術(shù)還有很大差距。個(gè)體養(yǎng)豬戶較多，規(guī)模較小，小型養(yǎng)豬場(chǎng)往往面臨著資金、技術(shù)支持、環(huán)境保護(hù)等難題。所以，要推動(dòng)我國養(yǎng)豬業(yè)的現(xiàn)代化，國家應(yīng)該加大對(duì)養(yǎng)豬業(yè)的投入，特別是技術(shù)的支持，對(duì)于養(yǎng)豬場(chǎng)的自動(dòng)化、智能化控制方面需要加大研究力度。通過養(yǎng)豬場(chǎng)的調(diào)研和查看相關(guān)資料，我們收獲頗豐。作為一名大學(xué)生，不應(yīng)該僅僅從書本或者是課堂學(xué)習(xí)，我們應(yīng)該結(jié)合實(shí)踐和調(diào)研，這樣才能了解自己所學(xué)專業(yè)的用處和在當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展?fàn)顩r，才能做到與時(shí)俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新。

紙上得來終覺淺，投身實(shí)踐覓真知。

六、參考文獻(xiàn)：

1、曹進(jìn),張錚.封閉豬場(chǎng)內(nèi)氨氣對(duì)豬群生產(chǎn)性能的影響及控制實(shí)驗(yàn)[J],2003,23(4):56-57.2、王朝煒.王衛(wèi)東.物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸技術(shù)與應(yīng)用.北京：北京大學(xué)出版社，2012

3、李靜杰.豬場(chǎng)環(huán)境條件對(duì)豬群健康的影響[J],養(yǎng)殖技術(shù)顧問,2009,10(3):45-46.4、劉敬順，施景橙。精確性飼養(yǎng)技術(shù)在現(xiàn)代化養(yǎng)豬業(yè)中的應(yīng)用。004km.cn,2006.5、劉繼軍.我國養(yǎng)豬生產(chǎn)的發(fā)展方向 [ J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),1997, 13(增): 28-31.6、朱能武, 鄧昌彥, 熊遠(yuǎn)著.我國工廠化養(yǎng)豬環(huán)境工程技術(shù)研究應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景 [ J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué), 2000(6):56-58.7、李錦玉.論集約化養(yǎng)豬生態(tài)系統(tǒng) [ J].家畜生態(tài), 2001(22): 16-22.

第二篇：油氣田自動(dòng)化調(diào)研報(bào)告

油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)與應(yīng)用情況調(diào)研

報(bào)告

信息管理部 2010年6月

油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)與應(yīng)用情況調(diào)研報(bào)告

“十一五”以來，隨著集團(tuán)公司信息化建設(shè)的深入，各油氣田企業(yè)陸續(xù)加大了生產(chǎn)操作過程的數(shù)字化建設(shè)與應(yīng)用，把面向生產(chǎn)前端的數(shù)字化管理作為轉(zhuǎn)變生產(chǎn)發(fā)展方式的重要抓手和舉措，實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備的充分結(jié)合，在優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)流程、精簡組織機(jī)構(gòu)、提高企業(yè)管理水平、減少員工勞動(dòng)強(qiáng)度、降低操作成本、提高安全生產(chǎn)等方面發(fā)揮了顯著作用，同時(shí)也極大地豐富了集團(tuán)公司統(tǒng)一部署的信息系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用。

為進(jìn)一步了解和推動(dòng)油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)，深化“十一五”統(tǒng)一建設(shè)信息系統(tǒng)的應(yīng)用，做好“十二五”信息技術(shù)總體規(guī)劃，按照集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)的指示精神，信息管理部和勘探與生產(chǎn)分公司共同組織油田專家，于3月下旬至5月末深入到9個(gè)油氣田（大慶、遼河、長慶、塔里木、新疆、西南、吉林、大港、華北）的井場(chǎng)、站庫、作業(yè)區(qū)、采油廠等生產(chǎn)一線開展了專題調(diào)研（詳見附件1），并通過調(diào)研問卷方式收集了其他油氣田數(shù)字化建設(shè)情況。同時(shí)，邀請(qǐng)多家國外公司進(jìn)行了交流研討（詳見附件2）。現(xiàn)將調(diào)研情況和主要收獲匯報(bào)如下：

一、油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)與應(yīng)用情況

油氣田的信息化建設(shè)總體上可以劃分為三個(gè)層面：一是面向生產(chǎn)操作過程的數(shù)字化；二是面向生產(chǎn)管理、科學(xué)研究的信息化；三是面向企業(yè)經(jīng)營管理的智能化?！笆濉焙汀笆晃濉逼陂g，按照信息技術(shù)總體規(guī)劃，集團(tuán)公司統(tǒng)一組織實(shí)施的勘探與生產(chǎn)技術(shù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、油氣水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、ERP系統(tǒng)等，在很大程度上是集中在后兩個(gè)層面的信息化建設(shè)。

近些年，隨著技術(shù)的進(jìn)步，圍繞油氣田生產(chǎn)的自動(dòng)控制、通訊、視頻監(jiān)控、信息應(yīng)用等技術(shù)日趨成熟；各油氣田企業(yè)按照集團(tuán)公司戰(zhàn)略發(fā)展的要求，結(jié)合生產(chǎn)管理需要，對(duì)一些生產(chǎn)地域分散、自然條件較差、人工作業(yè)較難的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施了第一個(gè)層面的數(shù)字化建設(shè)。面向生產(chǎn)操作過程的數(shù)字化建設(shè)主要由數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、井站配套支持系統(tǒng)等部分組成。通過在井場(chǎng)、站庫等現(xiàn)場(chǎng)安裝數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、監(jiān)控裝置及自動(dòng)化控制設(shè)備，實(shí)時(shí)采集各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)和工業(yè)視頻信號(hào)，并通過無線或有線網(wǎng)絡(luò)將這些數(shù)據(jù)、信號(hào)傳輸?shù)胶蠓降纳a(chǎn)指揮調(diào)度中心或中央控制室進(jìn)行集中管控，借助生產(chǎn)管理系統(tǒng)對(duì)收集的信息進(jìn)行匯總、綜合處理與應(yīng)用分析，提供生產(chǎn)指揮決策支持，初步實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)操作自動(dòng)化、生產(chǎn)運(yùn)行可視化，管理決策系統(tǒng)化。

本次調(diào)研主要就是針對(duì)第一個(gè)層次，即面向生產(chǎn)操作過程的數(shù)字化建設(shè)。

（一）各油氣田企業(yè)都圍繞井站開展了數(shù)字化建設(shè)工作，取得了初步成效。

目前，大多數(shù)油氣田都開展了以井、站庫為核心的面向生產(chǎn)前端操作過程的數(shù)字化建設(shè)試點(diǎn)工作，實(shí)現(xiàn)了井口溫度、壓力、載荷、流量等生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)自動(dòng)采集和站庫生產(chǎn)流程運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。2

我們現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的九家油氣田各具特色，均取得了試點(diǎn)成功，有些油田正在組織力量推廣。

大慶油田積極探索，取得初步成效，已經(jīng)完成1296口井、628座站的數(shù)字化試點(diǎn)建設(shè)。采油二廠通過實(shí)施工業(yè)視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)全廠中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站的視頻監(jiān)測(cè)、安全報(bào)警，保證了一線生產(chǎn)設(shè)備的安全運(yùn)行及女工人身安全。天然氣分公司則通過實(shí)施的生產(chǎn)自動(dòng)監(jiān)控與指揮系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)172條、總計(jì)1220公里長的油氣輸運(yùn)管道的集中管控，大屏可視化展示。

遼河油田充分發(fā)揮鉆采院技術(shù)力量，將信息技術(shù)與自動(dòng)控制設(shè)備相結(jié)合，已經(jīng)完成2291口井、45座站的試點(diǎn)建設(shè)。在曙光采油廠實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)液量的自動(dòng)計(jì)量和汽竄報(bào)警停抽；在特油公司實(shí)現(xiàn)了井口、井下實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集。

長慶油田成功探索出適合“三低”油氣藏有效益開發(fā)的數(shù)字化管理模式，將開發(fā)生產(chǎn)前端的數(shù)字化與勞動(dòng)組織結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝流程優(yōu)化相結(jié)合，已經(jīng)完成8834口井、294座站的數(shù)字化建設(shè)，正在全面推廣。長慶蘇里格氣田預(yù)計(jì)產(chǎn)能達(dá)到200億立方米時(shí)，用工控制在2000人以內(nèi)，有力支撐油田快速發(fā)展。

塔里木油田數(shù)字化建設(shè)起點(diǎn)高，單井產(chǎn)量高，已經(jīng)完成212口井、50座站的數(shù)字化建設(shè)，目前正在研究全油田推廣方案。英買力、克拉

2、迪那氣田自動(dòng)化率達(dá)到100%。其中克拉2氣田通過對(duì)生產(chǎn)全過程監(jiān)控，有效保證井口、處理廠內(nèi)各裝置安全運(yùn)行，為西氣東輸管線提供穩(wěn)定氣源。

新疆油田通過融合信息化、自動(dòng)化系統(tǒng)，將現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理由傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)管理、人工巡檢，轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芄芾?、電子巡井；將前方分散、多?jí)的管控方式，轉(zhuǎn)變?yōu)楹蠓缴a(chǎn)指揮中心的集中管控，已經(jīng)完成3914口井、609座站的數(shù)字化建設(shè)，正著力推進(jìn)改造進(jìn)度。陸梁油田實(shí)現(xiàn)了市區(qū)外240公里范圍生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，大大改善了沙漠油田一線員工的生產(chǎn)生活條件。

西南油氣田積極試點(diǎn)高含硫天然氣田的數(shù)字化建設(shè)，已經(jīng)完成233口井、251座站的數(shù)字化建設(shè)。在利用信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)提高安全生產(chǎn)、實(shí)施集中管控等方面正做著有力探索。

吉林油田推進(jìn)信息化和自動(dòng)化集成應(yīng)用試點(diǎn)，已經(jīng)完成111口井、303座站的數(shù)字化試點(diǎn)建設(shè)，長嶺氣田初步實(shí)現(xiàn)了單井、集氣站、指揮中心為生產(chǎn)控制單元的三級(jí)生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)。

大港油田依托地面簡化優(yōu)化工程的實(shí)施，經(jīng)過近幾年的大規(guī)模建設(shè)，成功實(shí)現(xiàn)了油水井自動(dòng)計(jì)量和診斷；實(shí)現(xiàn)了老油田撤銷計(jì)量站、停運(yùn)摻水系統(tǒng)、縮短工藝流程，達(dá)到了優(yōu)化工藝、節(jié)能降耗、高效管理的目的，已經(jīng)完成2324口井、25座站的數(shù)字化建設(shè)，正總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，籌劃推廣。

華北油田逐步形成了自我為主研發(fā)、建設(shè)、管理和維護(hù)的發(fā)展模式，已經(jīng)完成1779口井、201座站的數(shù)字化建設(shè)。通過采油五廠數(shù)字化示范建設(shè)試點(diǎn)，推動(dòng)以區(qū)塊、油田為單元整體建設(shè)和勞動(dòng)組織形式轉(zhuǎn)變。2009年在沁水盆地建成國內(nèi)第一個(gè)數(shù)字化的煤層氣田。目前用工控制在400人，而傳統(tǒng)管理卻需要1300人。

（二）由于條件不同、重視程度不一，各油氣田企業(yè)的數(shù)字化建設(shè)范圍、規(guī)模也不同。

通過綜合分析各油氣田面向生產(chǎn)操作過程的數(shù)字化建設(shè)，可以看出油井與氣井建設(shè)的不均衡、井與站建設(shè)的不均衡、東部與西部建設(shè)的不均衡、新區(qū)與老區(qū)建設(shè)的不均衡。

在單井方面，目前集團(tuán)公司油氣水井總計(jì)22.8萬口，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化自動(dòng)采集和監(jiān)控的約2.36萬口，占總井?dāng)?shù)的比例為10.3%。其中油水井21.9萬口，實(shí)施數(shù)字化的比例為9.0 %；氣井8996口，實(shí)施的比例為43.7 %。出于安全生產(chǎn)和管理的需要，數(shù)字化管理的氣井?dāng)?shù)普遍高于油水井。

在聯(lián)合站、中轉(zhuǎn)站、處理站、計(jì)量間等站的建設(shè)方面，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前集團(tuán)公司約11007座，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的站為2640座，約占24%。其中：聯(lián)合站已建606座，占總數(shù)的50.8%；中轉(zhuǎn)站已建472座，占總數(shù)的50.1%；處理站已建279，占總數(shù)的63.1%；計(jì)量間已建1283座，占總數(shù)的15.2%。

在地域方面，西部油田由于生產(chǎn)地域相對(duì)分散、自然環(huán)境惡劣，需要技術(shù)創(chuàng)新，數(shù)字化建設(shè)及探索較之東部油田實(shí)施的程度和數(shù)量都比較高。從單井角度統(tǒng)計(jì)數(shù)字化建設(shè)程度可知，新疆15.1%、長慶22.3%、塔里木16.2%；而，大慶1.5%、遼河10.9%、吉林0.4%。

在試點(diǎn)建設(shè)進(jìn)展方面，多數(shù)油田在新產(chǎn)能建設(shè)的同時(shí)，設(shè)計(jì)數(shù)字化應(yīng)用環(huán)節(jié)，取得經(jīng)驗(yàn)和效益后，推廣實(shí)施到老油田改造。在建設(shè)規(guī)模上，多以局部試點(diǎn)實(shí)施為主，長慶、新疆等部分油田經(jīng)過這幾年的

快速發(fā)展，具有一定規(guī)模，成效明顯。如長慶蘇里格氣田3個(gè)處理廠、62座站點(diǎn)及2800余口氣井全部納入數(shù)字化管理，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)采集、遠(yuǎn)程傳輸、電子巡井、視頻監(jiān)控、遠(yuǎn)程開關(guān)控制等功能，從而對(duì)整個(gè)氣田生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)管控和決策指揮；新疆陸梁作業(yè)區(qū)2座處理站、62座計(jì)量站及1124口油水井完成數(shù)字化后，中控室搬遷到克拉瑪依市內(nèi)，使油田生產(chǎn)步入了現(xiàn)代化的集中管理模式，大幅提高了生產(chǎn)管理效率。

（三）國際油公司始終把面向生產(chǎn)操作過程的數(shù)字化建設(shè)作為油田開發(fā)的重要基礎(chǔ)。

國外油公司開展數(shù)字化建設(shè)的時(shí)間比較早，持續(xù)進(jìn)行了一系列的數(shù)字化技術(shù)的探索與應(yīng)用。20世紀(jì)60年代，Arco油氣公司在Iatan East Howard油田將自動(dòng)化技術(shù)用于注水控制，并很快發(fā)展到報(bào)警、泵控、撬裝試井裝置等領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代，DCS的功能越來越強(qiáng)，工作效率越來越可靠。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，SCADA（Supervisory Control and Data Acquistion，即監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）越來越多地用于油田的生產(chǎn)控制與管理。進(jìn)入21世紀(jì)后，各油公司的應(yīng)用越來越普及，目前國際油公司基本上都實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)收集、處理、計(jì)量；并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展形成生產(chǎn)自動(dòng)預(yù)警、生產(chǎn)裝置自動(dòng)監(jiān)控、支持生產(chǎn)指揮決策。比如，英國石油公司的工程師可以通過測(cè)量井下壓力和溫度等參數(shù)的傳感器獲得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控和優(yōu) 6

化，保證地層油氣達(dá)到最大采收率。殼牌石油公司對(duì)中東阿曼的3000多口油井通過數(shù)字化改造，實(shí)現(xiàn)了油田無人值守，所有員工可以在任何地點(diǎn)，實(shí)時(shí)獲得油井及其設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過監(jiān)視持續(xù)的信息流，進(jìn)行快速響應(yīng)，實(shí)施遠(yuǎn)程操作。BP公司已經(jīng)在20個(gè)油田使用了油井監(jiān)測(cè)技術(shù)，獲得了1—3%的產(chǎn)量效益。

近些年，國際石油公司非常重視油田生產(chǎn)信息化和自動(dòng)化建設(shè)，已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到在提高工作效率、降低生產(chǎn)和管理成本上的巨大作用，并不斷加大在這方面的投入，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)企業(yè)流程再造，變革企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展方式，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和增強(qiáng)競爭力。

二、油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)效果

油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)一開始就是從企業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展出發(fā)，從實(shí)際的生產(chǎn)管理需要出發(fā)，通過反復(fù)研究與實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了信息系統(tǒng)和自動(dòng)化設(shè)備的充分結(jié)合，在優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)流程、精簡組織機(jī)構(gòu)、提高企業(yè)管理水平、減少員工勞動(dòng)強(qiáng)度、降低操作成本、提高安全生產(chǎn)等方面發(fā)揮了顯著作用，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，在一線生產(chǎn)管理中發(fā)揮了實(shí)際作用，取得了很好的效果，真正體現(xiàn)了為企業(yè)創(chuàng)效、為員工謀福。具體表現(xiàn)在：

（一）改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式，提高了工作效率和管理水平數(shù)字化建設(shè)使生產(chǎn)管理方式轉(zhuǎn)變成為可能，使現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理由傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)管理、人工巡檢、大海撈針、守株待兔的被動(dòng)方式，轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芄芾?、電子巡井、精確制導(dǎo)的主動(dòng)方式。將前方分散、多級(jí)的管 7

控方式，轉(zhuǎn)變?yōu)楹蠓缴a(chǎn)指揮中心的集中管控，這些方式的轉(zhuǎn)變有助于圍繞生產(chǎn)運(yùn)行管理，優(yōu)化工藝參數(shù)、簡化工藝設(shè)施，優(yōu)化生產(chǎn)過程，從而大大提高生產(chǎn)效率。例如巡井由平均3天一次，提高到5-10分鐘一次，效率提高了800倍。

（二）優(yōu)化了生產(chǎn)管理流程，減少了一線用工總量，節(jié)約了成本 將數(shù)字化與勞動(dòng)組織結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)管理流程優(yōu)化相結(jié)合，使作業(yè)區(qū)與聯(lián)合站共建、井站結(jié)合、多站合建成為可能，從而減少了管理層級(jí)，控制了一線用工總量，構(gòu)建了與數(shù)字化管理相配套的新型勞動(dòng)組織架構(gòu)。例如長慶西峰油田由原來的五級(jí)流程轉(zhuǎn)變?yōu)槿?jí)流程后，用工總量由1700人下降到1000人以內(nèi)，新疆陸梁油田優(yōu)化流程后用工總量控制在500人以內(nèi)，用工僅為新疆油田同等規(guī)模采油廠的20％，實(shí)現(xiàn)了市區(qū)外240公里生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控，改善了沙漠油田一線員工的生產(chǎn)生活條件。

（三）提供了更好的技術(shù)手段，保證人員、設(shè)備的安全和生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行

電子巡井、實(shí)時(shí)跟蹤、過程監(jiān)控、智能預(yù)警等數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、連續(xù)地掌握一線生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，保證了生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行；實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的自動(dòng)連續(xù)監(jiān)控，一旦發(fā)生生產(chǎn)異常等情況可以及時(shí)采取措施，避免現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備啟停帶來的風(fēng)險(xiǎn)；減少了員工和車輛的出行，降低了高壓、高溫裝置的巡檢、有毒有害環(huán)境下的操作風(fēng)險(xiǎn)。

(四)改善了員工的工作生活環(huán)境，提高了素質(zhì)，體現(xiàn)了以人為本的理念

油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)往往遠(yuǎn)離城市，地域分散，環(huán)境惡劣，傳統(tǒng)的管理主要依靠現(xiàn)場(chǎng)人員值班，耗費(fèi)大量的人力和物力。通過油氣田生產(chǎn)數(shù)字化，將員工從駐井看護(hù)、油區(qū)巡護(hù)、資料錄入等簡單、重復(fù)性勞動(dòng)中解脫出來，員工集中居住。使員工的工作生活環(huán)境和生活質(zhì)量得到大大改善；同時(shí)，員工有更多的時(shí)間學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，提高了素質(zhì)，促進(jìn)了一崗多能、復(fù)合型員工隊(duì)伍的建設(shè)。

油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)也是響應(yīng)國家發(fā)展戰(zhàn)略的要求，節(jié)能降耗，清潔生產(chǎn)、保護(hù)環(huán)境的重要舉措，通過井站合并，減少了耕地、草原等占用；通過采用太陽能或風(fēng)能等環(huán)保型供電方式，減少了碳的排放量，保護(hù)了環(huán)境。所有這些必將進(jìn)一步提升企業(yè)形象，促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展。

三、油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)的體會(huì)和認(rèn)識(shí)

通過這次調(diào)研，了解到不同油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)的成果和做法，深刻認(rèn)識(shí)到數(shù)字化建設(shè)工作在勘探開發(fā)生產(chǎn)管理中的重要作用，主要有以下幾點(diǎn)體會(huì)和認(rèn)識(shí)：

（一）油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)十分必要、實(shí)施效果明顯

面向生產(chǎn)操作過程的數(shù)字化建設(shè)，就是通過信息技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)的融合，緊緊圍繞生產(chǎn)運(yùn)行管理，提高生產(chǎn)操作每個(gè)單元的自動(dòng)化程度，保證了生產(chǎn)持續(xù)、穩(wěn)定、高效運(yùn)行；為優(yōu)化生產(chǎn)管理流程，實(shí)施 9

精細(xì)化管理創(chuàng)造了條件，提供了保障，并根據(jù)生產(chǎn)管理特點(diǎn)，按流程建立勞動(dòng)組織架構(gòu)，優(yōu)化一線員工布局，從而把人和機(jī)器的效率發(fā)揮到最佳水平。長慶、新疆、塔里木等油田的實(shí)踐充分證明數(shù)字化建設(shè)十分必要的、能夠有力地支撐油田科學(xué)快速的發(fā)展。

（二）實(shí)施油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)的技術(shù)是成熟的、經(jīng)濟(jì)可行的

各油氣田地理特點(diǎn)、氣候條件、社會(huì)環(huán)境各不相同，井網(wǎng)密度、開發(fā)歷史和建設(shè)基礎(chǔ)差別較大，在數(shù)字化建設(shè)過程中通過不斷試點(diǎn)摸索，充分應(yīng)用國內(nèi)外的成熟技術(shù)和產(chǎn)品，逐步成功研發(fā)出適應(yīng)當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際和管理要求的技術(shù)和產(chǎn)品，并得到了實(shí)際的應(yīng)用?？傮w上看技術(shù)是成熟的，產(chǎn)品大多實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，價(jià)格在不斷降低，并且形成了一些有效的建設(shè)模式。如以新疆陸梁為代表的沙漠油田數(shù)字化模式和以長慶蘇里格為代表的氣田數(shù)字化模式，對(duì)于后續(xù)數(shù)字化建設(shè)推廣具有十分重要的借鑒和學(xué)習(xí)意義。

（三）數(shù)字化生產(chǎn)管理融入到整個(gè)生產(chǎn)管理流程中，實(shí)用性強(qiáng)

數(shù)字化以油田或區(qū)塊為單位，分析優(yōu)化生產(chǎn)作業(yè)流程，從生產(chǎn)一線需求出發(fā)，與崗位相結(jié)合、與生產(chǎn)相結(jié)合、與安全相結(jié)合開展實(shí)施建設(shè)，解決生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題，使生產(chǎn)操作的每個(gè)環(huán)節(jié)和過程都是基于數(shù)字化管理，成為日常工作的一部分，改變了以往的粗放型生產(chǎn)管理方式，管理更加科學(xué)和有效。體現(xiàn)了業(yè)務(wù)主導(dǎo)，滿足了實(shí)際應(yīng)用需要。

（四）領(lǐng)導(dǎo)高度重視，員工積極參與、持續(xù)穩(wěn)定投入是成功的關(guān)鍵

數(shù)字化是一場(chǎng)深刻的管理革命，必須與優(yōu)化生產(chǎn)流程和組織結(jié)構(gòu)相結(jié)合才能取得明顯的成效。實(shí)踐表明，只有企業(yè)的主要領(lǐng)導(dǎo)充分認(rèn)識(shí)到數(shù)字化的作用和意義，大力支持，動(dòng)員企業(yè)全體員工共同參與，才能克服困難，取得成功。

四、存在問題

數(shù)字化建設(shè)在一些油田取得了一定成效，但還存在著問題和不足，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）數(shù)字化建設(shè)沒有統(tǒng)一規(guī)劃，無企業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)不平衡 集團(tuán)公司層面尚未統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一設(shè)計(jì)，還處在各油氣田公司自發(fā)組織建設(shè)，目前各油田采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，應(yīng)用的產(chǎn)品設(shè)備不標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)開放性差，不同廠商的水平參差不齊。同時(shí)各油田公司投入不足、實(shí)施范圍和程度不同，建設(shè)不均衡。

（二）生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)差

中轉(zhuǎn)站、聯(lián)合站、處理站與采油廠和油田的網(wǎng)絡(luò)連接通常采用有線的方式。而計(jì)量間和單井點(diǎn)多面廣，大多數(shù)遠(yuǎn)離城市，地處偏僻的山區(qū)、戈壁或沙漠，可依托的公共通信資源稀缺，需要的投入較大，多數(shù)尚未接入公司企業(yè)網(wǎng)絡(luò)，嚴(yán)重制約了數(shù)字化的發(fā)展。

（三）數(shù)字化建設(shè)投入有限，缺乏專項(xiàng)投資

數(shù)字化建設(shè)投入主要來自新區(qū)產(chǎn)能建設(shè)投資和老區(qū)配套改造投資。由于成本控制，數(shù)字化建設(shè)的費(fèi)用往往有限。通常，百萬噸產(chǎn)能的油田用于數(shù)字化建設(shè)的投入大約在2億元左右，在整個(gè)投資中不足3%。目前，往往還是通過擠占勘探開發(fā)的投資，直接影響了數(shù)字化的推進(jìn)。

（四）認(rèn)識(shí)理念的束縛

數(shù)字化建設(shè)是一場(chǎng)新的革命，是企業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)發(fā)展方式的有效途徑，必將帶來管理思想、認(rèn)識(shí)理念、體制、流程、組織模式、工作習(xí)慣的改變，會(huì)面臨機(jī)構(gòu)固化、人員求穩(wěn)等困惑，需要積極的引導(dǎo)和疏通。

五、下一步工作建議

（一）總體思路

數(shù)字化建設(shè)要總體規(guī)劃，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，因地制宜，穩(wěn)步推進(jìn)。新區(qū)數(shù)字化建設(shè)要與產(chǎn)能建設(shè)同步進(jìn)行；老區(qū)數(shù)字化建設(shè)要以井站工藝流程改造與數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用相結(jié)合為突破口，全面推進(jìn)數(shù)字化應(yīng)用?！笆濉逼陂g面向生產(chǎn)操作過程的數(shù)字化建設(shè)要作為重點(diǎn)工作來抓，力爭基本完成油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)任務(wù)。建議開展三方面的工作：一是，編制油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)指導(dǎo)意見，開展數(shù)字化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)研究，跟蹤國內(nèi)外行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立中國石油油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系。

二是，編制油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)總體方案，開展可行性研究，引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)立信息化專門項(xiàng)目，建成油氣田生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。三是，加強(qiáng)國際合作交流，吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，提高技術(shù)和產(chǎn)品的國產(chǎn)化率；培育擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、高素質(zhì)專業(yè)化的技術(shù)隊(duì)伍。

（二）“十二五”油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)的主要內(nèi)容

近年來，基于井場(chǎng)、站庫等油田生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)采集、智能識(shí)別、數(shù)據(jù)融合、過程控制、參數(shù)優(yōu)化等油氣田物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)凸現(xiàn)重要。將油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合起來，統(tǒng)籌考慮，是油氣田信息化建設(shè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)主要包括數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)和井站配套支持系統(tǒng)，共五個(gè)部分。

其中，數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)與信息化的關(guān)系更為緊密，建議在“十二五”期間，以“油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)”為項(xiàng)目名稱，完成老油田數(shù)字化改造。自動(dòng)化控制系統(tǒng)、井站配套支持系統(tǒng)按油田配套項(xiàng)目組織實(shí)施。

（三）組織方式

數(shù)字化建設(shè)要繼續(xù)堅(jiān)持“業(yè)務(wù)主導(dǎo)，部門協(xié)調(diào)”的原則，在各油氣田同步開展，全面推進(jìn)。

（1）在集團(tuán)公司層面設(shè)立項(xiàng)目建設(shè)指導(dǎo)委員會(huì)，負(fù)責(zé)項(xiàng)目的總體 13

協(xié)調(diào)。下設(shè)項(xiàng)目經(jīng)理部和由生產(chǎn)工藝、自動(dòng)化、信息等方面人員組成的技術(shù)專家組，負(fù)責(zé)項(xiàng)目的組織和技術(shù)把關(guān)。各油氣田建立相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)項(xiàng)目的具體實(shí)施。

（2）由信息管理部和勘探與生產(chǎn)分公司在集團(tuán)公司層面明確建設(shè)的目標(biāo)范圍、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確定產(chǎn)品選型，統(tǒng)一組織入圍招標(biāo)，并做好項(xiàng)目實(shí)施的全過程監(jiān)督與控制。

（3）由于項(xiàng)目具有實(shí)施范圍廣、資金投入大等特點(diǎn)，為充分調(diào)動(dòng)各油氣田的積極性，建議根據(jù)各油氣田的工作量情況按直接下?lián)芙ㄔO(shè)資金，各油氣田在集團(tuán)公司的總體框架下，按照信息管理部和勘探與生產(chǎn)分公司審定的方案組織實(shí)施。

（4）項(xiàng)目實(shí)施過程中要注重技術(shù)人才的培訓(xùn)工作，總部技術(shù)專家組與各油氣田技術(shù)人員定期開展技術(shù)交流，把握項(xiàng)目技術(shù)方向，指導(dǎo)項(xiàng)目實(shí)施。

（四）投資估算

長慶蘇里格氣田數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)3年總投資2.8億元，平均每口氣井的自動(dòng)化和信息化投資10萬元，其中信息化約為2.5萬元/井，集氣站（計(jì)量站）55萬元/站，處理廠496萬元/廠。

新疆陸梁油田數(shù)字化建設(shè)5年總投資1.2億元，平均油井5.5萬元/井，計(jì)量站40萬元/站，處理站500萬元/站。

根據(jù)長慶蘇里格氣田和新疆陸梁油田數(shù)字化建設(shè)的模式和經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合其他油氣田的實(shí)施情況，初步測(cè)算油、氣、水井單井?dāng)?shù)字化建設(shè) 14

費(fèi)用分別為2.9萬元，2.6萬元和2.1萬元，井場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的單井費(fèi)用為2.5萬元?？紤]各油氣田建設(shè)方式的不同，老系統(tǒng)整合、接口開發(fā)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)建設(shè)等因素，依據(jù)由集團(tuán)公司統(tǒng)一投資建設(shè)規(guī)模為60%，初步估算油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)總投資約為172億元。其中，油氣水井?dāng)?shù)字化建設(shè)費(fèi)用為56億元，井場(chǎng)及站庫網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為97億元，系統(tǒng)整合、接口開發(fā)及生產(chǎn)管理系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用為19億元。

油田配套項(xiàng)目建設(shè)投資估算為96億元，其中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)10億元、井站配套支持系統(tǒng)86億元。

同時(shí)，由于建設(shè)投資較大，建議分別由總部信息化投資、勘探與生產(chǎn)分公司信息化配套專項(xiàng)投資和各油氣田配套投資分別投入。

信息化與自動(dòng)化緊密結(jié)合是石油行業(yè)信息化建設(shè)的一個(gè)重要方向，有著廣闊的應(yīng)用前景。通過長慶、新疆、塔里木等油氣田生產(chǎn)數(shù)字化建設(shè)的不斷實(shí)踐和積累，“十二五”期間應(yīng)積極推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，搭建油氣田生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺(tái)，從集團(tuán)公司層面建設(shè)數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、生產(chǎn)運(yùn)行管理三個(gè)系統(tǒng)，配套自動(dòng)化控制、井站配套支持兩個(gè)項(xiàng)目，全面實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作過程的數(shù)字化，為集團(tuán)公司持續(xù)調(diào)整優(yōu)化結(jié)構(gòu)，加快轉(zhuǎn)變生產(chǎn)發(fā)展方式，實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展，著力推進(jìn)綜合性國際能源公司建設(shè)發(fā)揮巨大作用。

第三篇：參考調(diào)研報(bào)告,電氣自動(dòng)化

大連交通大學(xué)2007屆本科生畢業(yè)論文調(diào)研報(bào)告

調(diào)研報(bào)告

直流電動(dòng)機(jī)具有良好的起自動(dòng)性能，易于在廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速，過載能力大，能承受頻繁的沖擊負(fù)載，可實(shí)現(xiàn)頻繁的無級(jí)快速起制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，能滿足生產(chǎn)過程自動(dòng)化系統(tǒng)中各種不同的特殊運(yùn)行要求，至今在金屬切削機(jī)床，造紙機(jī)等需要高性能可控電力拖動(dòng)的領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。

直流拖動(dòng)控制系統(tǒng)在理論和實(shí)踐上都比較成熟。電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)有調(diào)速系統(tǒng)，位置隨動(dòng)系統(tǒng)，張力控制系統(tǒng)，多電動(dòng)機(jī)同步控制系統(tǒng)等多種類型。而各個(gè)系統(tǒng)往往是通過控制轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的，因而調(diào)速系統(tǒng)是最基本的拖動(dòng)控制系統(tǒng)。在許多生產(chǎn)機(jī)械中，常要求電動(dòng)機(jī)既能正反轉(zhuǎn)，又能快速制動(dòng)，需要四象限運(yùn)行的特性，此時(shí)必須采用可逆調(diào)速系統(tǒng)。

一．課題的來源及意義

邏輯無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)省去了環(huán)流電抗器，沒有附加的環(huán)流損耗，節(jié)省變壓器和晶閘管裝置的附加設(shè)備容量。和有環(huán)流設(shè)備相比，因換流失敗的事故率大為降低。

邏輯無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)主要有邏輯控制和邏輯選觸控制兩種基本類型。邏輯控制的系統(tǒng)采用兩個(gè)電流調(diào)節(jié)器，而邏輯選觸控制的系統(tǒng)采用一個(gè)電流調(diào)節(jié)器。邏輯無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的正反向切換，采用數(shù)字邏輯控制，具有安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。但是由于切換中存在著工作組的關(guān)斷和待工作組觸發(fā)需要的兩端延時(shí)時(shí)間，造成切換死區(qū)。所以正反向的切換的快速性，一般不如有環(huán)流可逆系統(tǒng)和錯(cuò)位無環(huán)流可逆系統(tǒng)。

邏輯無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)只是在自然環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加一個(gè)極性鑒別與邏輯控制（DLC）單元，其基本特點(diǎn)是通過該單元的電平變換器DIP，將轉(zhuǎn)矩極性和零電流兩個(gè)模擬信號(hào)輸入轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)輸出，利用邏輯控制器LCR，對(duì)正反兩組觸發(fā)單元的開通或者封鎖，按照邏輯要求進(jìn)行控制。采用數(shù)字邏輯控制使系統(tǒng)主電路在任何時(shí)刻，任何狀態(tài)，任何條件下，只有一組整流裝置進(jìn)行工作，這就從根本上切斷了環(huán)流的通路，確保了系統(tǒng)不存在任何環(huán)流。控制系統(tǒng)主要由速度調(diào)節(jié)器ASR,電流調(diào)節(jié)器ACR,反號(hào)器AR,轉(zhuǎn)矩極性鑒別器DPT,零電流檢測(cè)器DPZ,無環(huán)流邏輯控制器DLC,觸發(fā)器,電流變換器FBC,速度變換器FBS等組成。

二．國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r

隨著電力技術(shù)的發(fā)展，特別是在大功率電力電子器件問世以后，直流電動(dòng)機(jī) 1

拖動(dòng)將有逐步被交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)所取代的趨勢(shì)，但在中、小功率的場(chǎng)合，常采用永磁直流電動(dòng)機(jī)，只需對(duì)電樞回路進(jìn)行控制，相對(duì)比較簡單。特別是在高精度位置伺服控制系統(tǒng)、在調(diào)速性能要求高或要求大轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)所，直流電動(dòng)機(jī)仍然被廣泛采用，直流調(diào)速控制系統(tǒng)中最典型一種調(diào)速系統(tǒng)就是速度、電流雙閉調(diào)速系統(tǒng)。直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要完成開環(huán)調(diào)速、單閉環(huán)調(diào)速、雙閉環(huán)調(diào)速等過程，需要觀察比較多的性能

在可逆調(diào)速系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)最基本的要素就是能改變旋轉(zhuǎn)方向。而要改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，必須改變電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向。對(duì)于大容量的系統(tǒng)，從生產(chǎn)角度出發(fā)，往往采用既沒有直流平均環(huán)流，又沒有脈動(dòng)環(huán)流的無環(huán)流可逆系統(tǒng)，無環(huán)流系統(tǒng)省去了環(huán)流電抗器，沒有了附加的環(huán)流損耗。因此邏輯無環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)在生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。

直流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展過程是一個(gè)從簡單到復(fù)雜，從開環(huán)到閉環(huán)，從單環(huán)到多環(huán)，從單向調(diào)速到可逆調(diào)速的不斷豐富完善的過程。直流調(diào)速系統(tǒng)目前已被廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)控制要求較高的各種生產(chǎn)部門，理想的直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)響應(yīng)速度快，超調(diào)量小，系統(tǒng)穩(wěn)定性好，并具有很強(qiáng)的抗干擾能力。最初的直流調(diào)速系統(tǒng)是采用恒定的直流電壓向直流電動(dòng)機(jī)電樞供電，通過改變電樞電路中的電阻來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這種方法簡單易行，設(shè)備造價(jià)低廉。但缺點(diǎn)是效率低，機(jī)械特性軟，不能在較寬范圍內(nèi)平滑調(diào)速。直流調(diào)速系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)和調(diào)試過程中有大量的參數(shù)需要計(jì)算和調(diào)整。運(yùn)用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法工作量大，系統(tǒng)調(diào)試?yán)щy。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在軟件和硬件方面提供了良好的設(shè)計(jì)平臺(tái)。

三．研究內(nèi)容

本課題的目的是對(duì)邏輯控制無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真研究。運(yùn)用前序課程《電機(jī)學(xué)》、《電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)》等課程中的相關(guān)內(nèi)容建立整個(gè)調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。在學(xué)習(xí)MATLAB/Simulink軟件后完成本課題。

學(xué)習(xí)相關(guān)資料，掌握直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的組成，原理等。掌握邏輯控制無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的工作原理。對(duì)邏輯控制無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)。熟悉MATLAB/Simulink仿真軟件。建立邏輯控制無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。基于MATLAB/Simulink建立邏輯控制無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的仿真模型，并進(jìn)行仿真研究。

四．研究方法及手段

應(yīng)用Matlab/Simulink仿真平臺(tái)對(duì)邏輯控制無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真。Simulink是用于動(dòng)態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)計(jì)工具。對(duì)各種時(shí)變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號(hào)處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)，Simulink提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真、執(zhí)行和測(cè)試。Simulink是MATLAB的重要組成部分，提供建立系統(tǒng)模型，選擇仿真參數(shù)和數(shù)值算法，啟動(dòng)仿真程序?qū)υ撓到y(tǒng)進(jìn)行仿真，設(shè)置不同的輸出方式來觀察仿真結(jié)果等功能。Simulink與MATLAB 緊密集成，可以直接訪問MATLAB大量的工具來進(jìn)行算法研發(fā)、仿真的分析和可視化、批處理腳本的創(chuàng)建、建模環(huán)境的定制以及信號(hào)參數(shù)和測(cè)試數(shù)據(jù)的定義。

邏輯無環(huán)流可逆直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，邏輯切換裝置DLC是一個(gè)核心裝置。其任務(wù)是在正組晶閘管橋工作時(shí)開放正組脈沖，封鎖反組脈沖，反組橋工作時(shí)相反。其中DLC判斷，延遲電路的正確建模和調(diào)節(jié)器參數(shù)的設(shè)置時(shí)關(guān)鍵因素。邏輯無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)主電路的兩組橋在任何時(shí)刻只有一組投入工作，所以在兩組橋之間不會(huì)存在環(huán)流。目前，比較流行的控制系統(tǒng)仿真軟件是MATLAB，本課題將使用MATLAB對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真計(jì)算機(jī)仿真研究。

五．畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度計(jì)劃

第一周：實(shí)習(xí)調(diào)研，根據(jù)題目，查找課題相關(guān)資料文獻(xiàn)，初步從整體上了解課題。并撰寫調(diào)研報(bào)告。

第二周：學(xué)習(xí)相關(guān)資料，完成并上交不少于3000字的調(diào)研報(bào)告。

第三周：繼續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)資料，開始翻譯相關(guān)的外文文獻(xiàn)。

第四周：繼續(xù)學(xué)習(xí)相關(guān)資料，完成并上交不少于3000字的與研究內(nèi)容相關(guān)的英文文章翻譯。

第五周：學(xué)習(xí)MATLAB/Simulink的相關(guān)知識(shí), 復(fù)習(xí)掌握無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的原理。

第六周：閱讀國內(nèi)外有關(guān)直流調(diào)速的資料，深度了解無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的知識(shí)，并設(shè)計(jì)邏輯無環(huán)流直流可逆調(diào)速系統(tǒng)的初步模型。

第七周：根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行計(jì)算，確定系統(tǒng)的可行性，并搭建整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。

第八周：搭建系統(tǒng)的仿真模型。

第九周：繼續(xù)上述建模工作，并逐步完善。

第十周：對(duì)系統(tǒng)的各種運(yùn)行情況進(jìn)行仿真，并進(jìn)行仿真分析。

第十一周：繼續(xù)進(jìn)行仿真分析，撰寫畢業(yè)論文提綱，規(guī)劃論文內(nèi)容，并開始著手寫畢業(yè)論文初稿。

第十二周：整理材料，文件圖標(biāo)等，完成畢業(yè)論文的撰寫，交指導(dǎo)教師審查。第十三周：論文修改，打印，裝訂成冊(cè)，并提交。復(fù)習(xí)各種資料，準(zhǔn)備答辯。

第十四周：答辯，畢業(yè)論文成績?cè)u(píng)定。

六．主要參考文獻(xiàn)

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第四篇：自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展調(diào)研報(bào)告

自動(dòng)化專業(yè)發(fā)展調(diào)研報(bào)告

自動(dòng)化131 蔡藝媛 203130101

自動(dòng)化技術(shù)是一種運(yùn)用控制理論、儀器儀表、計(jì)算機(jī)和其它信息技術(shù)，對(duì)if-業(yè)生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)檢測(cè)、控制、優(yōu)化、調(diào)度、管理和決策，達(dá)到增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術(shù)．主要包括工業(yè)自動(dòng)化軟件、硬件和系統(tǒng)三大部分。工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)作為20世紀(jì)現(xiàn)代制造領(lǐng)域中最重要的技術(shù)之一，主要解決生產(chǎn)效率與一致性問題。雖然自動(dòng)化系統(tǒng)本身并不直接創(chuàng)造效益。但它對(duì)企業(yè)生產(chǎn)過程有明顯的提升作用。

2001年3月，第九屆全國人大四次會(huì)議批準(zhǔn)的”十五”計(jì)劃綱要首次提出”把發(fā)展數(shù)控機(jī)床，儀器儀表和基礎(chǔ)零部件放到重要位置，努力提高質(zhì)量和技術(shù)水平It0 2001年8月，國家計(jì)委把儀器儀表明確列為國民經(jīng)濟(jì)重要技術(shù)裝備，國家經(jīng)貿(mào)委制定并公布的儀器儀表行業(yè)”十五”規(guī)劃，確立了6項(xiàng)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目：

(1)．基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的金開放分散控制系統(tǒng)及智能儀表；(2)．新型傳感器；

(3)．智能化工業(yè)控制部件與執(zhí)行機(jī)構(gòu)；

(4)．環(huán)境與污染源監(jiān)測(cè)儀器及自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

(5)．城市污水處理利用成套工藝設(shè)備中的儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)；(6)．煉鋼轉(zhuǎn)爐煤氣凈化回轉(zhuǎn)成套裝置中的儀表自動(dòng)化控制系統(tǒng)。根據(jù)儀器儀表行業(yè)的預(yù)測(cè)，”十五”期間我國儀器儀表市場(chǎng)大致是：2002年1628億，2003年1790億，2004年1969億，2005年2165億。五年聞，平均年市場(chǎng)容量為1806億(相當(dāng)于220億美元)，其中工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)占41％、科學(xué)測(cè)試儀器占25％、醫(yī)療儀器占17％、其它占17％，平均年增長率將不會(huì)低于10％。

自動(dòng)化專業(yè)是一個(gè)有前景的專業(yè)，一般來說不外乎有這樣幾個(gè)原因：一是屬于信息產(chǎn)業(yè)。信息產(chǎn)業(yè)被人們譽(yù)為“朝陽產(chǎn)業(yè)”，發(fā)展快、需要人才多、待遇較高，是當(dāng)今科技發(fā)展的趨勢(shì)所在。因此，作為信息產(chǎn)業(yè)中的重要一員，自動(dòng)化專業(yè)同樣有著光輝的前途。二是自動(dòng)化應(yīng)用范圍廣。目前，幾乎所有的工業(yè)部門都可以同自動(dòng)控制掛上鉤，現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)、國防也都與自動(dòng)化息息相關(guān)。三是本專業(yè)對(duì)于個(gè)人發(fā)展非常有利。本專業(yè)課程設(shè)置的覆蓋面廣，所學(xué)的東西與其他學(xué)科交叉甚多。這也與本專業(yè)的來歷有關(guān)，自動(dòng)化專業(yè)大部分源于計(jì)算機(jī)或者電子工程系的自動(dòng)控制專業(yè)。

自動(dòng)化專業(yè)的優(yōu)勢(shì)在就業(yè)時(shí)候體現(xiàn)得更為突出。首先，所有的行業(yè)都可以同自動(dòng)化掛鉤，轉(zhuǎn)行非常容易，“硬”可轉(zhuǎn)電子工程，“軟”可轉(zhuǎn)計(jì)算機(jī)，也可轉(zhuǎn)通信，當(dāng)然待遇也是非常不錯(cuò)。如果考研，還有中國科學(xué)院一些相關(guān)院所可供選擇。同“電類”的其他幾個(gè)專業(yè)類似，自動(dòng)化在出國方面也并不是特別容易，而且國外大學(xué)基本沒有對(duì)應(yīng)專業(yè)，一般來說需要申請(qǐng)DoubleE（電子工程）或者CS（計(jì)算機(jī)科學(xué)）專業(yè)，這也使自動(dòng)化專業(yè)的畢業(yè)生在選擇出國留學(xué)時(shí)更為不利。不過總體說來，自動(dòng)化專業(yè)就前途來看還是讓人相當(dāng)滿意的。

本專業(yè)是一門適應(yīng)性強(qiáng)、應(yīng)用面廣的工程技術(shù)學(xué)科。旨在培養(yǎng)學(xué)生成為基礎(chǔ)扎實(shí)、自動(dòng)控制技術(shù)知識(shí)系統(tǒng)深入、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力強(qiáng)的高級(jí)工程技術(shù)人才。所以學(xué)生在畢業(yè)后都能從事自動(dòng)控制、自動(dòng)化、信號(hào)與數(shù)據(jù)處理及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面的技術(shù)工作。就業(yè)領(lǐng)域也非常的寬廣，比如高科技公司、科研院所、設(shè)計(jì)單位、大專院校、金融系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、稅務(wù)、外貿(mào)、工商、鐵路、民航、海關(guān)、工礦企業(yè)及政府和科技部門等。歷年來，本專業(yè)的畢業(yè)生的供求比例一直都保持在1∶10左右，近年的就業(yè)去向主要是在系統(tǒng)集成、計(jì)算機(jī)軟件硬件開發(fā)和通信等領(lǐng)域。

自動(dòng)化專業(yè)就業(yè)方向有： 1.電廠(包括各個(gè)公司,工廠的配電室)2.軟件開發(fā)(特別是單片機(jī)或EDA等)3.PLC(大體是工控方向,搭建操作平臺(tái)等)4.各個(gè)礦山,或金屬冶煉場(chǎng)所(進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)備的維護(hù),操作等)5.去學(xué)校當(dāng)老師 6.做銷售工作(專門賣自己專業(yè)相關(guān)的東西)7.研究所 8.產(chǎn)品設(shè)計(jì),就是硬件電路設(shè)計(jì)了。

與本專業(yè)就業(yè)領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)的行業(yè)在近年來借助市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的搞活和對(duì)外開放程度的加深，也獲得了飛速發(fā)展。民航、鐵路、金融、通信系統(tǒng)、稅務(wù)、海關(guān)等部門的自動(dòng)化程度越來越高，科研院所、高科技公司也借助強(qiáng)大的人才優(yōu)勢(shì)，發(fā)展迅猛。未來隨著自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的日益拓展，對(duì)這一專業(yè)人才的需求將會(huì)不斷增加，自動(dòng)化專業(yè)的畢業(yè)生也將借助這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用而在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)環(huán)節(jié)找到發(fā)揮自己專長的理想位置。

自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)后能從事自動(dòng)控制、自動(dòng)化、信號(hào)與數(shù)據(jù)處理及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等方面的技術(shù)工作.就業(yè)領(lǐng)域也非常寬廣,包括高科技公司、科研院所、設(shè)計(jì)單位、大專院校、金融系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、稅務(wù)、外貿(mào)、工商、鐵道、民航、海關(guān)、工礦企業(yè)及政府和科技部門等.本專業(yè)畢業(yè)生有著廣闊的就業(yè)渠道，因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)的應(yīng)用廣泛，其就業(yè)領(lǐng)域也五花八門。正因?yàn)槿绱耍行┩瑢W(xué)在擇業(yè)時(shí)容易產(chǎn)生“皇帝的女兒不愁嫁”的心理，認(rèn)為自己的自動(dòng)化專業(yè)緊俏，社會(huì)需求量大，工作單位可以隨自己挑。盡管現(xiàn)在學(xué)生就業(yè)實(shí)行的是“雙向”選擇的政策，你選用人單位，但用人單位也在選你。所以千萬不要表現(xiàn)出一種“老子天下第一”的神情，自我感覺很了不起，這樣只會(huì)引起用人單位的反感甚至最終不錄用你。謙虛、踏實(shí)、穩(wěn)重是本專業(yè)畢業(yè)生在擇業(yè)時(shí)的第一選擇。根據(jù)近幾年畢業(yè)生就業(yè)的情況看，他們的工作都非常理想，收入狀況也頗為樂觀。

調(diào)查研究數(shù)據(jù)顯示,2009屆自動(dòng)化專業(yè)本科畢業(yè)生的就業(yè)率為85%,較同屆本專業(yè)大類工學(xué)90%、本專業(yè)中類電氣信息類89%的平均半年后就業(yè)率高.從薪資來看,本專業(yè)2009屆畢業(yè)生的半年后平均月收入為2275元,較全國同屆本科畢業(yè)生平均水平2133元和本專業(yè)大類工學(xué)畢業(yè)生平均水平2208元稍高,與專業(yè)中類電氣信息類半年后平均月收入基本持平.總之,未來隨著自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的日益拓展,對(duì)這一專業(yè)人才的需求將會(huì)不斷增加,自動(dòng)化專業(yè)的畢業(yè)生也將借助這一技術(shù)的廣泛應(yīng)用而在社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)環(huán)節(jié)找到發(fā)揮自己專長的理想位置.自動(dòng)化專業(yè)一直以來是社會(huì)急需的人才.包括電氣自動(dòng)化、鐵路、化工等諸多領(lǐng)域.

第五篇：中小水電站自動(dòng)化調(diào)研報(bào)告

中小水電站自動(dòng)化調(diào)研報(bào)告

水電站自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的組成部分，目的是提高發(fā)供電的可靠性，保證電能質(zhì)量及電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行，同時(shí)也有效地改善運(yùn)行人員的工作條件，最終提高水電企業(yè)的市場(chǎng)競爭力。

一.水電廠自動(dòng)化的發(fā)展回顧

我國大中型水電廠自動(dòng)化以計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)為平臺(tái),經(jīng)過二十多年的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟,而我國農(nóng)村中小水電廠的自動(dòng)化正處于一個(gè)推廣應(yīng)用快速發(fā)展的階段。大中型水電廠的監(jiān)控技術(shù)的成熟在于：

1.自動(dòng)化起步早,在1979-1985年就以葛洲壩、富春江等四個(gè)電廠為試點(diǎn)制定了水電廠自動(dòng)化的七年發(fā)展規(guī)劃，在試點(diǎn)成功以后，于1987年在南京召開了“全國水電廠自動(dòng)化技術(shù)總結(jié)和規(guī)劃落實(shí)工作會(huì)議”，又于1993年在成都召開了“全國水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工作會(huì)議”，啟動(dòng)和落實(shí)了推廣工作，規(guī)定“八五”期間應(yīng)有40個(gè)大型水電廠（群）實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及安全監(jiān)測(cè)。

2.重視程度要大，由于大中型電廠多歸口原國家電力部主管，且電廠在系統(tǒng)中的作用又比較重要，因而不論從安全運(yùn)行，還是從經(jīng)濟(jì)效益的角度來說都把推廣以計(jì)算機(jī)監(jiān)控為基礎(chǔ)的自動(dòng)化工作放在了非常重要的位置，來加以推廣應(yīng)用。

3.人員素質(zhì)較高，電力行業(yè)技術(shù)比較專業(yè)，均受過良好的專業(yè)教育與技術(shù)培訓(xùn)。

4.資金比較充裕。

5.管理比較規(guī)范，不論在設(shè)計(jì)方面，還是在技術(shù)實(shí)施方面，大中型水電廠在上述條件下，水電廠自動(dòng)化工作基本做到了以下內(nèi)容：

● 保證合理的資金預(yù)算與支付；

● 根據(jù)水電廠的裝機(jī)容量，在系統(tǒng)中的地位進(jìn)行規(guī)范化設(shè)計(jì)； ● 安排比較周密的工期計(jì)劃； ● 選擇具有實(shí)力的供貨廠家；

● 按以下原則實(shí)現(xiàn)了水電廠的綜合自動(dòng)化：統(tǒng)籌考慮、電廠運(yùn)行、電力調(diào)度、水利調(diào)度、航運(yùn)調(diào)度、水情測(cè)報(bào)、灌溉、防洪等彼此之間的關(guān)系。

中小水電或中國農(nóng)村水電起源于20世紀(jì)90年代，指總裝機(jī)在5萬kW以下水電站及其配套電網(wǎng)。

中小水電站的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展大致分三個(gè)階段：

第一階段為20世紀(jì)70年代以前，基本為傳統(tǒng)的機(jī)電電磁技術(shù)；

第二階段大約為90年代期間，為計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)在中小水電站移植試點(diǎn)階段，此階段的狀況是：

● 模仿大中型水電廠的監(jiān)控模式，將大中型水電廠的模式直接搬到中小水電站上來；

● 將用于變電站中的綜合自動(dòng)化模式略加修改搬到水電站上來；

● 少數(shù)廠家結(jié)合中小水電站的特點(diǎn)，研制開發(fā)出適合于中小水電站的計(jì)算機(jī)監(jiān)控模式，并致力于推廣應(yīng)用。

第三階段為2001年以來，尤其是2002年5月國家水利部在湖南郴洲召開的“全國農(nóng)村水電現(xiàn)代化建設(shè)工作現(xiàn)場(chǎng)會(huì)”，并在當(dāng)年由于水利部頒發(fā)了水電（2003）170號(hào)文以來，在全國農(nóng)村水電領(lǐng)域展開了全面推廣現(xiàn)代化技術(shù)的工作，經(jīng)過十多年的試點(diǎn)，中小水電站自動(dòng)化水平已到一個(gè)關(guān)鍵的攻堅(jiān)階段。目前農(nóng)村水電作為農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，中小型水電站得到了快速的發(fā)展，但由于在農(nóng)村水電建設(shè)的歷史上是重建設(shè)、輕管理，建設(shè)資金缺乏，技術(shù)力量不強(qiáng)。在設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、設(shè)備管理、資金投入、人才水平等方面與大電網(wǎng)有較大的差距，因此迫切需要加強(qiáng)全面行業(yè)管理。

二.農(nóng)村水電自動(dòng)化現(xiàn)狀調(diào)查及分析

根據(jù)《農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化指導(dǎo)意見》的精神，總結(jié)近20年來從事中小型水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，從農(nóng)村水電廠現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、總體設(shè)計(jì)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備選型、施工方案等方面進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)和分析，制定了專門針對(duì)新建農(nóng)村水電廠和改造農(nóng)村水電廠自動(dòng)化建設(shè)的詳細(xì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工程服務(wù)技術(shù)文件和管理流程。為更客觀的了解農(nóng)村水電廠的現(xiàn)狀，成立專門現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查小組，選擇了湖南進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，共22座水電站，這些電站基本上是在90年代末建成投運(yùn)，總裝機(jī)從400kW到4000kW，重要分布在山區(qū)，沒有專門的道路，大部分為田間小路，坑坑洼洼，水電站周圍沒有住家，方圓幾里都見不到人。這些水電站由于總投資少，對(duì)于水電站的自動(dòng)化元件投入成本有限，因此在建站初期基本不考慮自動(dòng)化。基本現(xiàn)狀如下：

1.采用一機(jī)兩屏的模式，一臺(tái)勵(lì)磁屏，一臺(tái)低壓控制同期屏； 2.全手動(dòng)機(jī)械調(diào)速器；

3.手動(dòng)旋轉(zhuǎn)多圈電位器實(shí)現(xiàn)勵(lì)磁調(diào)節(jié)； 4.電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)控制進(jìn)水閥；

5.沒有氣系統(tǒng)、油系統(tǒng)，只有簡單的水通道； 6.沒有測(cè)速裝置，靠經(jīng)驗(yàn)判斷；

7.沒有自動(dòng)剎車系統(tǒng)，通過以下三種方式剎車： ● 沒有任何剎車手段，機(jī)組自行停機(jī)；

● 對(duì)于沖擊式水輪機(jī)，水輪發(fā)電機(jī)均置于廠房地面，其剎車采用木棒直接頂平衡輪剎車；

● 對(duì)于軸流式水輪機(jī)，一般情況不剎車，在緊急條件下，采用人工補(bǔ)氣剎車和木棒剎車；

8.400V機(jī)端電壓，一條10KV出線；

9.無電壓互感器，機(jī)端電壓400V直接由于測(cè)量、同期； 10.無變壓器保護(hù)，變壓器兩側(cè)無斷路器；

11.無線路保護(hù)，10KV線路出線為跌落式熔斷器；

12.發(fā)電機(jī)只配置了三相電磁式繼電器實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)；

13.每臺(tái)發(fā)電機(jī)出口配置了380V三相電度表，置于“低壓控制同期屏”中； 14.一條10KV出線配置了高壓計(jì)量表；

15.發(fā)電機(jī)出口斷路器和刀閘置于“低壓控制同期屏”中；

16.每臺(tái)發(fā)電機(jī)均配置了“自動(dòng)并列控制器”，在人工手動(dòng)調(diào)節(jié)過程中捕捉同期點(diǎn)，無同期閉鎖功能。個(gè)別電站還在采用6個(gè)燈泡的“暗燈法”作為同期判斷；

17.每臺(tái)機(jī)組均配置了4塊常規(guī)測(cè)量儀表，分別為：頻率表、電壓表、電流表、功率因數(shù)表和一塊相位比較表。置于“低壓控制同期屏”中。

根據(jù)調(diào)查結(jié)果反映出電站基本沒有自動(dòng)化功能，全部采用手動(dòng)常規(guī)控制設(shè)備，且設(shè)備老化，可靠程度低，在部分電站由于設(shè)備原因而導(dǎo)致影響正常供電。針對(duì)農(nóng)村水電廠的現(xiàn)狀，從項(xiàng)目總體改造著手，制定農(nóng)村水電廠自動(dòng)化改造的總體方案和實(shí)施計(jì)劃，并成功的在幾十個(gè)電站中得到運(yùn)用。在實(shí)際改造和投運(yùn)過程中按以下主要步驟執(zhí)行：

1.充分與現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員溝通交流，了解電站的運(yùn)行現(xiàn)狀、運(yùn)行規(guī)程、維護(hù)情況和主要特點(diǎn)，結(jié)合電站的原始圖紙，編制自動(dòng)化改造的總體思路和初步實(shí)施方案。

2.收集電站的相關(guān)資料：電氣一次主接線圖；電氣一次開關(guān)柜布置圖、端子圖；中控室平面布置圖；勵(lì)磁原理圖、端子圖；調(diào)速器原理圖、端子圖；機(jī)組自動(dòng)化元件布置圖；機(jī)組自動(dòng)化控制回路圖；機(jī)組測(cè)溫系統(tǒng)圖；保護(hù)系統(tǒng)配置圖；測(cè)量、計(jì)量系統(tǒng)配置圖；電源系統(tǒng)配置圖；同期系統(tǒng)圖等；

3.全面了解一次設(shè)備的輸入輸出接口，判斷是否滿足自動(dòng)化接口要求； 4.全面了解電站所有設(shè)備的測(cè)量、控制過程和相關(guān)的保護(hù)配置，編制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制后相關(guān)過程的邏輯；

5.全面了解機(jī)組的開機(jī)、停機(jī)、事故停機(jī)、緊急事故停機(jī)的控制邏輯和相關(guān)子過程的邏輯關(guān)系，主要從測(cè)量輸入和執(zhí)行控制輸出兩方面了解相關(guān)控制過程，編制上述過程的可編程控制邏輯流程圖；

6.全面了解電站各種測(cè)量信號(hào)和控制/調(diào)節(jié)輸出現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化元件的配置情況，根據(jù)自動(dòng)化改造需要，列出需配置的自動(dòng)化元件清單；

7.根據(jù)上述內(nèi)容總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)資料和調(diào)查情況，詳細(xì)設(shè)計(jì)需改造的各子系統(tǒng)（調(diào)速器系統(tǒng)、勵(lì)磁系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、高低壓開關(guān)控制系統(tǒng)、電源及配電系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)、模擬屏等）的結(jié)構(gòu)、主要設(shè)備型號(hào)、系統(tǒng)功能及性能、信號(hào)傳送及通信方式等；

8.根據(jù)改造工期要求，制定詳細(xì)的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝、調(diào)試實(shí)施計(jì)劃，確定項(xiàng)目改造項(xiàng)目管理負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人和相關(guān)技術(shù)人員，在各階段定期、及時(shí)與電站負(fù)責(zé)人和管理人員保持聯(lián)系，并進(jìn)行階段性的評(píng)審。

三.水電站系統(tǒng)改造案例：水電站1 水電站1：設(shè)計(jì)水頭52M，單機(jī)2.3個(gè)流量；共3臺(tái)機(jī)組，容量為800kW×3臺(tái)，機(jī)組已運(yùn)行30多年，一條6.3kV母線；一臺(tái)油浸式變壓器，容量為3150kVA×1臺(tái)，一條35kV母線，一條35kV出線；一臺(tái)近區(qū)變35kV/0.4kV, 容量為800kVA。

整個(gè)電站設(shè)備老化，自動(dòng)化程度低，不能滿足需要，在國家第一批中小水電站改造計(jì)劃下，利用改造資金對(duì)該站進(jìn)行了全面改造。

1.主設(shè)備改造 1.1 水輪機(jī)的改造

● 更新設(shè)計(jì)制造轉(zhuǎn)輪，采用新型轉(zhuǎn)輪替換原轉(zhuǎn)輪，提高水輪機(jī)效率，增加過流能力，達(dá)到增加機(jī)組出力的改造目的，并顯著改善機(jī)組運(yùn)行工況，加寬機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行范圍。新改造后的轉(zhuǎn)輪有較寬的穩(wěn)定運(yùn)行范圍、有較強(qiáng)的抗空蝕能力、有較高的水力效率。改造前實(shí)際最大出力2300KW，改造后最大出力可達(dá)2500KW?？梢愿玫剡m應(yīng)電站水頭和出力變化要求，在更大的負(fù)荷區(qū)間高效工作而不產(chǎn)生有害的水力振動(dòng)和嚴(yán)重空蝕，改造費(fèi)用為66萬。

● 水輪發(fā)電機(jī)組的主軸通過強(qiáng)度校核計(jì)算，強(qiáng)度符合改造后增加出力的要求。

● 更換、修復(fù)磨損的過流部件：由于機(jī)組已運(yùn)行20多年，過流部件不同程度的發(fā)生嚴(yán)重空蝕及磨損，容積損失大大超出標(biāo)準(zhǔn)范圍，直接影響著水輪機(jī)工作的效率。采用更換前后蓋板、更換密封環(huán)及主軸密封副；修復(fù)導(dǎo)葉翼型、重新調(diào)整導(dǎo)葉立面和端面間隙使其符合新機(jī)組出廠國家標(biāo)準(zhǔn)；更換導(dǎo)葉軸套，重新鉆鉸導(dǎo)葉定位銷孔等。

● 改造水輪機(jī)流道，配套適用新轉(zhuǎn)輪，使其符合相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。1.2 發(fā)電機(jī)的改造

● 發(fā)電機(jī)定子：重新設(shè)計(jì)制作定子線圈，增大定子線圈線徑截面，使用新型高科技絕緣材料，提高線圈絕緣等級(jí)，使其達(dá)到F級(jí)絕緣等級(jí)；各接頭及過橋線、引出線均改錫焊為銀焊。

● 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子：轉(zhuǎn)子抽芯拆卸解體，重新稱重配掛磁極，轉(zhuǎn)子重新進(jìn)行整體絕緣處理。

● 發(fā)電機(jī)引出線部件：更換刷握及碳刷等部件；更換發(fā)電機(jī)引出線，提高引出線載流能力，以符合改造后機(jī)組運(yùn)行要求。

2.其他設(shè)備的改造

2.1 改造前的基本情況：

● 調(diào)速器系統(tǒng)：原調(diào)速器控制可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開停機(jī)功能，由于導(dǎo)葉行程的對(duì)應(yīng)狀態(tài)不準(zhǔn)確和其他因素，此功能一直未使用；

● 調(diào)速油壓單元：具有油壓指示表和配套電動(dòng)機(jī)，但不能實(shí)現(xiàn)油泵的自動(dòng)控制；

● 勵(lì)磁系統(tǒng)：常規(guī)多圈旋轉(zhuǎn)電阻式手動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過手動(dòng)旋轉(zhuǎn)多圈電阻實(shí)現(xiàn)無功的調(diào)節(jié)；

● 高壓開關(guān)柜單元：共9面屏，分別為：1，2，3號(hào)發(fā)電機(jī)的PT柜和斷路器控制柜，廠用變屏柜，6KV出線柜；在各斷路器的控制柜上配置有功、無功電能表，但有功、無功電能表數(shù)據(jù)不能實(shí)現(xiàn)通信，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能上傳計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；

● 動(dòng)力屏單元：經(jīng)廠用變輸出至動(dòng)力屏后，分別獨(dú)立為各設(shè)備和控制回路提供工作、操作控制等電源；

● 保護(hù)系統(tǒng)：共4面常規(guī)保護(hù)屏，分別為：1，2，3號(hào)發(fā)電機(jī)常規(guī)保護(hù)屏、主變線路常規(guī)保護(hù)屏；

● 碟閥控制單元：具有蝶坑的位置信號(hào)和蝶閥的電動(dòng)控制、行程位置，但行程位置不能準(zhǔn)確指示實(shí)際蝶閥的全關(guān)和全開位置；

● 集水井控制單元：具有集水井的水位高低的接點(diǎn)信號(hào)和電動(dòng)回路，無實(shí)際水位顯示和自動(dòng)控制功能；

● 中控室屏柜設(shè)置：中控室設(shè)置為“機(jī)組控制屏4面，常規(guī)保護(hù)屏4面”共8面屏柜；

● 水位監(jiān)測(cè)：前池水位、尾水水位無實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水位功能；

● 技術(shù)供水單元：手動(dòng)控制進(jìn)水閥門，無自動(dòng)供水控制機(jī)構(gòu)和管道的水流監(jiān)測(cè)；

● 測(cè)溫單元：原配置的機(jī)組軸瓦溫度測(cè)量表已不能進(jìn)行溫度測(cè)量； ● 同期單元：手動(dòng)同期，機(jī)械表頭指示； 2.2 改造后的基本情況：

● 調(diào)速器系統(tǒng)：對(duì)導(dǎo)葉電動(dòng)控制回路、導(dǎo)葉開度限制行程、導(dǎo)葉實(shí)際位置行程進(jìn)行改造，使其能提供準(zhǔn)確的導(dǎo)葉位置的反饋信號(hào)。完成導(dǎo)葉的電動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開停機(jī)功能，行程反饋信號(hào)準(zhǔn)確，在中控室即能完成遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)和機(jī)組控制功能。

● 調(diào)速油壓單元：對(duì)油壓的電動(dòng)回路和信號(hào)回路進(jìn)行改造，使其具有對(duì)油壓裝置的啟動(dòng)和停止遠(yuǎn)方控制接口，并能以空節(jié)點(diǎn)形式提供啟動(dòng)油泵和停止油泵的信號(hào)。從而實(shí)現(xiàn)調(diào)速油壓油泵的自動(dòng)控制，在機(jī)組自動(dòng)控制回路中增加與此有關(guān)的控制邏輯，實(shí)現(xiàn)了在機(jī)組自動(dòng)控制中相關(guān)輔助設(shè)備的自動(dòng)控制。

● 勵(lì)磁系統(tǒng)：采用微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了具有自動(dòng)控制方式，最小、最大勵(lì)磁限制及自勵(lì)和它勵(lì)運(yùn)行方式，可就地調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)功能，具備自動(dòng)起勵(lì)、滅磁條件。

● 高壓開關(guān)柜單元：原高壓斷路器控制柜能滿足自動(dòng)化的控制要求，改進(jìn)配置的原機(jī)械電能表，在原裝配位置上更換為電子式電能表（具有通信功能），實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)上傳。

● 動(dòng)力屏單元：在原動(dòng)力屏的基礎(chǔ)上，增加4組獨(dú)立的電源供計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和其他自動(dòng)化回路使用。

● 保護(hù)系統(tǒng)：全部更換為微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)。

● 碟閥控制單元：對(duì)碟閥的電動(dòng)回路和反饋行程進(jìn)行改造，使其具有對(duì)啟動(dòng)和停止電動(dòng)控制回路遠(yuǎn)方接口，并能以空節(jié)點(diǎn)形式提供啟動(dòng)電機(jī)和停止電機(jī)的信號(hào)。增設(shè)對(duì)碟坑的實(shí)際水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)的變送器，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，專門就地設(shè)計(jì)了碟閥控制箱，解決了原碟閥操作回路外置現(xiàn)象。在美觀性、整體性、維修方面都提高了設(shè)備管理水平。

● 集水井控制單元：對(duì)集水井的電動(dòng)回路和信號(hào)回路進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)對(duì)集水井的自動(dòng)控制功能及增設(shè)對(duì)集水井的實(shí)際水位監(jiān)測(cè)變送器，完成實(shí)際水位的實(shí)時(shí)測(cè)量。并具有對(duì)控制電機(jī)的啟動(dòng)和停止遠(yuǎn)方接口，以空節(jié)點(diǎn)形式提供遠(yuǎn)方啟動(dòng)電機(jī)和停止電機(jī)的信號(hào)。

● 中控室屏柜設(shè)置：替換原所有8面屏柜，更換為“機(jī)組自動(dòng)控制保護(hù)屏3面，微機(jī)線路主變保護(hù)屏1面，同期監(jiān)控屏1面”共5面屏柜。并對(duì)中控室的布局進(jìn)行的重新設(shè)計(jì)和裝修。

● 水位監(jiān)測(cè)：增設(shè)前池水位、尾水水位變送器，并輸出4~20mA的電流信號(hào)提供計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)完成實(shí)時(shí)測(cè)量功能。

● 技術(shù)供水單元：加裝進(jìn)水控制電磁閥，提供電磁閥的遠(yuǎn)方控制接口，并配置管道示流信號(hào)，傳送至計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)供水回路的自動(dòng)控制。

● 同期單元：增設(shè)同期控制屏，以自動(dòng)同期為主，手動(dòng)同期為輔的同期方式。

● 經(jīng)過近一個(gè)月的現(xiàn)場(chǎng)改造，該電站成功投運(yùn)了計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)與調(diào)速器、勵(lì)磁系統(tǒng)、油、氣、水系統(tǒng)、直流電源系統(tǒng)等設(shè)備的自動(dòng)化接口功能，達(dá)到了在監(jiān)視、測(cè)量、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)方面的全自動(dòng)化技術(shù)改造目的。

四.水電站自動(dòng)化改造案例：水電站2 水電站2：共6臺(tái)機(jī)組，容量為2500kW×2臺(tái)，機(jī)組已運(yùn)行20多年，一條6.3kV母線；500kW×3臺(tái)，320kW×1臺(tái)，兩條400V母線；三臺(tái)油浸式變壓器：1250kVA×2，6300kVA×1，一條35kV母線，兩條35kV出線。

整個(gè)電站設(shè)備老化，特別是常規(guī)保護(hù)屏和斷路器控制單元在運(yùn)行過程中出現(xiàn)由于相應(yīng)接點(diǎn)的不可靠而導(dǎo)致控制不靈敏，裝置功能單一，不能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送，油氣水管道回路的測(cè)量常規(guī)表計(jì)工作不穩(wěn)定，相應(yīng)的接點(diǎn)信號(hào)狀態(tài)不能及時(shí)反饋。

為提高電站監(jiān)控和運(yùn)行管理的自動(dòng)化水平，確保電站安全可靠的運(yùn)行；改善運(yùn)行人員的工作條件，實(shí)現(xiàn)電站少人值班并逐漸過渡到“無人值班，少人值守”；提高電站的經(jīng)濟(jì)效益,特對(duì)該電站進(jìn)行改造，改造前的主要情況如下： 1.4臺(tái)低壓機(jī)組調(diào)速采用手動(dòng)控制和調(diào)節(jié)；采用微機(jī)油壓調(diào)速，處于半自動(dòng)化模式；勵(lì)磁采用常規(guī)多圈旋轉(zhuǎn)電阻式手動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過手動(dòng)旋轉(zhuǎn)多圈電阻實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)無功；

2.采用自動(dòng)準(zhǔn)同期和手動(dòng)同期兩種同期方式，其中自動(dòng)同期為手動(dòng)調(diào)節(jié)，由自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置捕捉同期點(diǎn)合閘，同期點(diǎn)為發(fā)電機(jī)出口斷路器；

3.保護(hù)配置：機(jī)組配過流、欠壓保護(hù)，均為常規(guī)保護(hù)。采用常規(guī)機(jī)械表頭測(cè)量機(jī)端頻率、三相電流、電壓、有功、無功、功率因數(shù)，人工抄表。

4.機(jī)組控制采用單部手動(dòng)開機(jī)，每部操作需有人工現(xiàn)地完成，油、氣、水回路均采用手動(dòng)閥門人工開關(guān)，無自動(dòng)化測(cè)量元件，均在需監(jiān)測(cè)的位置安裝了機(jī)械常規(guī)測(cè)量表頭，依據(jù)值班人員的巡檢對(duì)回路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

5.閘門控制系統(tǒng)只能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地手動(dòng)控制；

經(jīng)過近半年的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和溝通交流，確定了該電站改造的9個(gè)子系統(tǒng)，改造后各系統(tǒng)的情況如下：

1.調(diào)速器系統(tǒng)

采用數(shù)字式高油壓水輪機(jī)調(diào)速器，該調(diào)速器系統(tǒng)主要由可編程調(diào)節(jié)器、數(shù)字閥、油泵、電機(jī)、皮囊式蓄能器組成。主要功能是測(cè)量機(jī)組和電網(wǎng)的頻率；按PID規(guī)律對(duì)頻差進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生具有PID規(guī)律的調(diào)節(jié)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)頻率、開度和功率多種調(diào)節(jié)模式，實(shí)現(xiàn)開停機(jī)操作和電氣開限等功能。

在改造調(diào)速器系統(tǒng)過程中，主要工作重點(diǎn)在機(jī)械部分的改造環(huán)節(jié)上，特別是對(duì)于導(dǎo)葉控制環(huán)拉桿的和行程反饋的設(shè)計(jì)安裝，是調(diào)速器的改造的關(guān)鍵工序。創(chuàng)新點(diǎn)在于利用用調(diào)速器的自備油源，增加了自動(dòng)剎車功能，替代了原手動(dòng)木棒剎車。

2.勵(lì)磁系統(tǒng)

采用微機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了具有自動(dòng)控制方式，最小、最大勵(lì)磁限制及自勵(lì)和它勵(lì)運(yùn)行方式，可就地調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)方調(diào)節(jié)功能，具備自動(dòng)起勵(lì)、滅磁條件。

3.計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 在改造前，所有的測(cè)量數(shù)據(jù)和控制都需人工抄表或手動(dòng)控制完成，增設(shè)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后，系統(tǒng)采用全開放分層分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)具有高可靠性、實(shí)時(shí)性、開放性和可擴(kuò)充性等技術(shù)性能，滿足經(jīng)濟(jì)實(shí)用的要求，達(dá)到少人職守的目標(biāo)，減少了運(yùn)行維護(hù)人員的條件，在改造前，電站有幾十人進(jìn)行運(yùn)行和維護(hù)，在投運(yùn)監(jiān)控系統(tǒng)后，人員大大減少了，每個(gè)班組組只需要2-3人即可完成新站和舊站共六臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)，達(dá)到了減員增效，提高了電站管理水平的要求。

水庫電站分為新站和舊站兩站，設(shè)站長主機(jī)一套置于站長室內(nèi)，可遠(yuǎn)方查詢調(diào)節(jié)控制兩站的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。兩站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，兩站的數(shù)據(jù)信息可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換。

每個(gè)站的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)均分為二層：主控制級(jí)和現(xiàn)地控制級(jí)。兩層之間采用現(xiàn)場(chǎng)總線式的高可靠通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

4.低壓開關(guān)控制系統(tǒng) 更換了原舊系統(tǒng)，改進(jìn)了跳合閘斷路器的控制回路，增設(shè)了相應(yīng)的控制回路。水電站經(jīng)過近半年的自動(dòng)化改造，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用全開放分層分布式模式，通過對(duì)電站各設(shè)備信息數(shù)據(jù)采集、處理，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)，保證了電站設(shè)備充分利用水能安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少了運(yùn)行與維護(hù)成本，改善了運(yùn)行條件。并在系統(tǒng)抗雷擊和電磁干擾方面得到了加強(qiáng)，防雷系統(tǒng)的成功投運(yùn)解決了電站以前遇到雷電部分設(shè)備遭損壞現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)安全性。改造后的電站改變了原來的常規(guī)手動(dòng)控制、人工抄表模式，實(shí)現(xiàn)了電站自動(dòng)化，提高了系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性，在改造后期的運(yùn)行過程中也減少了運(yùn)行和維護(hù)人員，提高了電站經(jīng)濟(jì)效益。

5.直流電源系統(tǒng)

根據(jù)改造內(nèi)容及負(fù)載，直流系統(tǒng)為200AH，采用雙路交流輸入；接線方式采用單母線接線方式；充電裝置采用高頻開關(guān)整流模塊，N+1備份工作方式；輸出電壓為220VDC，輸出電流為30A。采用開關(guān)電源特有的模塊化設(shè)計(jì)，N+1熱備份；充電模塊可帶電插拔，在線維護(hù)，方便快捷；自主均流技術(shù)，模塊間輸出電流最大不平衡度小于±5%；開放式接口設(shè)計(jì)，具有強(qiáng)大的通訊功能，很方便實(shí)現(xiàn)與變電站或電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)相連。

6.防雷系統(tǒng) 由于地處山區(qū)，又屬多雷區(qū)，在電站改造之前經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備因雷擊而導(dǎo)致?lián)屝蕃F(xiàn)象。因此設(shè)計(jì)了防雷系統(tǒng)，主要從以下幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行可防雷布置：電源一級(jí)防雷、電源二級(jí)防雷、通信線路防雷、控制線路防雷、4-20mA信號(hào)防雷器；

7.模擬屏

原中控室無模擬屏，增設(shè)了此系統(tǒng)，采用U型鋼架，馬賽克拼塊組成，采用阻燃材料，淺灰色，根據(jù)電站主接線圖，用帶有各種標(biāo)準(zhǔn)的電器符號(hào)的馬賽克拼接而成。整體長4米，高2.4米，深0.55米，采用屏面結(jié)構(gòu)，弧形，安放4臺(tái)21`電視機(jī)，用于顯示視頻監(jiān)控畫面，核心是微型計(jì)算機(jī)軟硬件基層系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程通信、監(jiān)控顯示和管理、失電保護(hù)、在線檢查元件功能。

8.視頻監(jiān)控系統(tǒng) 增設(shè)了該系統(tǒng)，通過攝像監(jiān)控系統(tǒng)可提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，更方便的對(duì)全廠重點(diǎn)部位的實(shí)時(shí)情況進(jìn)行準(zhǔn)確了解，在發(fā)電廠實(shí)施工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)，安全值班人員、廠領(lǐng)導(dǎo)可以隨時(shí)對(duì)全廠重點(diǎn)部位進(jìn)行監(jiān)控和監(jiān)視，以便能夠?qū)崟r(shí)、直接地了解和掌握各部門的情況，并及時(shí)對(duì)發(fā)生的情況做出反應(yīng)?，F(xiàn)場(chǎng)圖像經(jīng)過分控計(jì)算機(jī)處理，通過光纜及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心對(duì)接收的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),進(jìn)行監(jiān)控、存儲(chǔ)、管理，值班人員能夠及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況。

9.泄洪閘門控制系統(tǒng)

增設(shè)了閘門自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了閘門開度的實(shí)時(shí)顯示和遠(yuǎn)程控制功能。水電站經(jīng)過近半年的自動(dòng)化改造，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用集中與分散相結(jié)合模式，通過對(duì)電站各設(shè)備信息數(shù)據(jù)采集、處理，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)、控制、保護(hù)，保證了電站設(shè)備充分利用水能安全穩(wěn)定運(yùn)行，減少了運(yùn)行與維護(hù)成本，改善了運(yùn)行條件。并在系統(tǒng)抗雷擊和電磁干擾方面得到了加強(qiáng)，防雷系統(tǒng)的成功投運(yùn)解決了電站以前遇到雷電部分設(shè)備遭損壞現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)安全性。改造后的電站改變了原來的常規(guī)手動(dòng)控制、人工抄表模式，實(shí)現(xiàn)了電站自動(dòng)化，提高了系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性，在改造后期的運(yùn)行過程中也減少了運(yùn)行和維護(hù)人員，提高了電站經(jīng)濟(jì)效益。

五.中小水電站自動(dòng)化改造建議

水電廠（站）自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過二十多年的發(fā)展，在大中型電站已完全達(dá)到了實(shí)用化程度，其自動(dòng)化技術(shù)已全部采用基于計(jì)算機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)。但除上位機(jī)及機(jī)組自動(dòng)屏之間的信號(hào)傳輸采用光纖之外，數(shù)據(jù)采集，繼電保護(hù)輸入等級(jí)為模擬輸入的監(jiān)控系統(tǒng)，許多信號(hào)的傳輸亦為模擬信號(hào)，這樣從本質(zhì)上說計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)仍然會(huì)不時(shí)受到電磁干擾，影響電廠的安全運(yùn)行，這在國內(nèi)許多大中型電廠所證實(shí)。隨著光纖互感器的發(fā)展和產(chǎn)品的推出，國際IEC61850協(xié)議的實(shí)施，從技術(shù)層面將導(dǎo)致全數(shù)字化的水電廠的監(jiān)控系統(tǒng)問世，監(jiān)控保護(hù)系統(tǒng)之間的信號(hào)傳輸，數(shù)據(jù)的采集均基于光纖，這將從根本上解決電站抗干擾問題，同時(shí)帶來成本的降低，各種智能設(shè)備接口之間的標(biāo)準(zhǔn)化，也便于電廠自動(dòng)化設(shè)備的繼承。雖有了長足的進(jìn)展，但仍然有許多工作期待加強(qiáng)：

● 加強(qiáng)行業(yè)管理，規(guī)范市場(chǎng)；

● 加大宣傳力度，結(jié)合社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，從增加農(nóng)村水電企業(yè)競爭力的角度加以宣傳；

● 加強(qiáng)農(nóng)村水電企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員的培訓(xùn)，是企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)充分意識(shí)到采用先進(jìn)技術(shù)的必要性和迫切性，使技術(shù)人員充分掌握適用農(nóng)村水電的現(xiàn)代化技術(shù)；

● 進(jìn)一步爭取加大國家對(duì)農(nóng)村水電的現(xiàn)代化的支持力度，通過上述措施使農(nóng)村水電市場(chǎng)競爭力明顯提高。

根據(jù)《農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化指導(dǎo)意見》的精神，以及對(duì)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的基本原則和總體目標(biāo)，在新建電站和改造站中貫穿此種思想，對(duì)于5MW及以上的水電廠，采用全開放、分層分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了與調(diào)速器、勵(lì)磁、油氣水系統(tǒng)、閘門等設(shè)備的I/0接口監(jiān)控和通信功能，采用了微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期、微機(jī)繼電保護(hù)、數(shù)字式電能表、數(shù)據(jù)采集等智能型微機(jī)產(chǎn)品，增強(qiáng)了系統(tǒng)的自動(dòng)化功能，替代原有的常規(guī)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了上述設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送和通信，為能體現(xiàn)硬件的強(qiáng)大功能，軟件也尤為重要，結(jié)合農(nóng)村水電監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)和改造經(jīng)驗(yàn)，以及“指導(dǎo)意見”對(duì)軟件的要求，專門開發(fā)了HG2002系列電力監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)軟件，具備操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)方便、靈活開放的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，將竭盡全力為農(nóng)村水電事業(yè)持續(xù)快速健康發(fā)展提供全方位的服務(wù)。

國電旭振研發(fā)生產(chǎn)：無人值守勵(lì)磁裝置、微機(jī)準(zhǔn)同期控制器、微機(jī)保護(hù)裝置及自動(dòng)化改造解決方案，為國家農(nóng)村小水電站改造提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

附件：農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化指導(dǎo)意見 為加快農(nóng)村水電現(xiàn)代化建設(shè)步伐，明確今后一段時(shí)間農(nóng)村水電行業(yè)技術(shù)發(fā)展的方向，規(guī)范、指導(dǎo)農(nóng)村水電行業(yè)做好技術(shù)進(jìn)步工作，現(xiàn)就農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化提出以下意見：

一、指導(dǎo)思想

以“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的思想為指導(dǎo)，堅(jiān)持為農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民服務(wù)的方向，以滿足農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)農(nóng)村水電的需求為目標(biāo)，以現(xiàn)代技術(shù)和現(xiàn)代管理為手段，以農(nóng)村水電廠及配套電網(wǎng)自動(dòng)化、信息化技術(shù)為重點(diǎn)，采用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、新工藝，不斷提高農(nóng)村水電行業(yè)的技術(shù)水平及運(yùn)行管理水平，保證發(fā)、供電質(zhì)量，提高發(fā)、供電的安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，增強(qiáng)農(nóng)村水電的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和市場(chǎng)競爭能力，為農(nóng)村水電事業(yè)持續(xù)快速健康發(fā)展提供技術(shù)保障。

二、基本原則和總體目標(biāo)

1、基本原則是：明確目標(biāo)，統(tǒng)一規(guī)劃，加快實(shí)施，適當(dāng)超前；技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備可靠，簡單方便，經(jīng)濟(jì)合理；嚴(yán)格執(zhí)行國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)先選用系列化產(chǎn)品；以國產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備為主，適時(shí)引進(jìn)國外關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備。

2、總體目標(biāo)是：2010年前，50%的農(nóng)村水電廠及配套電網(wǎng)達(dá)到現(xiàn)代化水平。2015年，農(nóng)村水電行業(yè)全面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。通過科技創(chuàng)新，管理創(chuàng)新，使農(nóng)村水電市場(chǎng)競爭力明顯提高。

三、任務(wù)和要求

（一）農(nóng)村水電廠

1、重視流域梯級(jí)滾動(dòng)開發(fā)，梯級(jí)電廠要按流域整體規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。優(yōu)先開發(fā)具有季調(diào)節(jié)能力以上的水電廠。適當(dāng)發(fā)展抽水蓄能電廠。

2、新建水電廠都要按無人值班（少人值守）進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。二十世紀(jì)九十年代以前建設(shè)的水電廠，要按總體目標(biāo)要求做出更新改造規(guī)劃，在2010年前全部實(shí)現(xiàn)無人值班（少人值守）。對(duì)已超過使用年限，經(jīng)技術(shù)改造認(rèn)證仍達(dá)不到要求的發(fā)電機(jī)組，要報(bào)廢重建或強(qiáng)行淘汰。

3、要對(duì)水電廠改造做出整體規(guī)劃、總體設(shè)計(jì)。要分別通過改進(jìn)水工設(shè)施、更換高效抗氣蝕抗磨損轉(zhuǎn)輪、提高發(fā)電機(jī)絕緣等級(jí)、改善機(jī)組冷卻條件、采用靜止可控硅勵(lì)磁或無刷勵(lì)磁技術(shù)、重錘式蝶閥、塑料瓦等途徑提高機(jī)組出力、機(jī)組效率或延長機(jī)組壽命，并通過更新改造監(jiān)控設(shè)備及自動(dòng)化元件，提高電廠的自動(dòng)化水平。

4、推廣使用新型高效水輪發(fā)電機(jī)組。應(yīng)根據(jù)不同的水頭流量選用合適的機(jī)組形式，具體選取方式及原則可參考《中小型軸流式混流式轉(zhuǎn)輪系列型譜》（JB／T6310-92）和《雙擊式水輪機(jī)系列型譜》（JB／T7640-94），并結(jié)合制造廠現(xiàn)有的成熟轉(zhuǎn)輪選用。

5、總裝機(jī)5MW及以上的水電廠，應(yīng)采用全開放、分層分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；調(diào)速器、勵(lì)磁裝置和廠內(nèi)油、水、氣、直流系統(tǒng)、閘門等設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制應(yīng)采用微機(jī)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與設(shè)備控制單元之間的數(shù)據(jù)通訊可通過現(xiàn)場(chǎng)總線、串行通信或I/O等方式進(jìn)行。

6、總裝機(jī)5MW以下的水電廠，可采用集中與分散相結(jié)合的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。直流系統(tǒng)應(yīng)和計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)通信。調(diào)速器可采用微機(jī)調(diào)速器或油壓操作器。廠內(nèi)的油、水、氣等設(shè)備的監(jiān)測(cè)控制可采用簡易的繼電器自動(dòng)控制裝置。

7、發(fā)電機(jī)電壓為0.4kV的水電廠，可采用更為簡單的緊湊式一體化監(jiān)控系統(tǒng)。水輪機(jī)操作器儲(chǔ)能方式可以選用高壓氮?dú)夤迌?chǔ)能或高壓油儲(chǔ)能，液壓件應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)件，以節(jié)省占地空間和維護(hù)費(fèi)。

8、電廠油、水、氣等輔助設(shè)備系統(tǒng)要向控制與主機(jī)一體化方向發(fā)展。推廣采用免維護(hù)或維護(hù)簡單、維護(hù)量小的設(shè)備。

9、電廠自動(dòng)化元件是實(shí)現(xiàn)無人值班的關(guān)鍵，應(yīng)選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求的、質(zhì)量可靠、適應(yīng)潮濕環(huán)境的成熟產(chǎn)品,同時(shí)應(yīng)注意改善自動(dòng)化元件的工作環(huán)境，必須滿足其說明書提出的要求。油混水傳感器、液位變送器、流量變送器、壓力變送器、行程變送器等應(yīng)選擇具有4～20mA模擬量輸出或具有串行通訊接口的產(chǎn)品；裝機(jī)容量較大的水電廠，測(cè)速系統(tǒng)應(yīng)采用齒盤測(cè)速和/或殘壓測(cè)速方式；壓力及液位變送器應(yīng)采用電容式或擴(kuò)散硅壓阻式與專用信號(hào)放大電路一體化結(jié)構(gòu)；多通道電磁閥推薦采用四通球閥等方式，冷卻水電磁閥應(yīng)推廣利用有源熱擴(kuò)散方式；溫度傳感器應(yīng)選用Cu50或Pt100，溫度巡檢裝置應(yīng)帶RS485或RS232通訊接口。

10、農(nóng)村水電廠電氣主接線要盡量簡潔可靠。主要電氣設(shè)備要選擇可靠性高、故障率低、少維護(hù)或免維護(hù)設(shè)備，如主變選用新型節(jié)能變壓器，勵(lì)磁變及廠用變選用干式變，斷路器選用真空斷路器、六氟化硫斷路器，避雷器選用氧化鋅避雷器等。如水電廠夏季冷凝現(xiàn)象嚴(yán)重，應(yīng)選用F級(jí)及以上絕緣等級(jí)的發(fā)電機(jī)。處在山區(qū)的農(nóng)村水電廠，遭遇雷電機(jī)會(huì)多，應(yīng)重視防雷保護(hù)和接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)和施工。

11、采用微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置和微機(jī)繼電保護(hù)裝置。

12、水電廠電能計(jì)量推薦采用數(shù)字式或脈沖式電能表。

13、對(duì)裝機(jī)容量較大的水電廠，積極推廣體積小、抗干擾能力強(qiáng)的光纖數(shù)字式電力互感器及其自動(dòng)化新技術(shù)。

14、采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的水電廠應(yīng)采用開放式數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，通過預(yù)留通訊接口，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約，滿足調(diào)度自動(dòng)化要求。不再另外設(shè)置遠(yuǎn)動(dòng)終端。

15、水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)要逐步實(shí)現(xiàn)電廠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，梯級(jí)電廠要實(shí)現(xiàn)梯級(jí)優(yōu)化調(diào)度。同時(shí)，要預(yù)留與其他系統(tǒng)（如水情測(cè)報(bào)、大壩安全監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控、故障診斷與狀態(tài)檢修等）的通訊接口，以便實(shí)現(xiàn)全廠的數(shù)據(jù)共享和管理信息化。

16、廠房建筑設(shè)計(jì)應(yīng)逐步實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)，廠房建筑風(fēng)格、造型和內(nèi)外裝修必須與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，要與美化環(huán)境、發(fā)展旅游相結(jié)合。水電廠設(shè)計(jì)要密閉，嚴(yán)格做好防塵、防蟲、防小動(dòng)物。施工期，廠房進(jìn)出設(shè)備的大門可采用框架結(jié)構(gòu)和輕型可拆材料，不再設(shè)計(jì)永久性巨型門，施工完后即可封閉。二次屏柜布置要突破傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，可設(shè)置透明密封設(shè)備走廊。老廠在技術(shù)改造中要注意統(tǒng)一屏型、統(tǒng)一色標(biāo)。

（二）調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)

1、根據(jù)當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)發(fā)展規(guī)劃編制調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)規(guī)劃，對(duì)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主站、通道和遠(yuǎn)動(dòng)終端分別做出功能要求、技術(shù)規(guī)范、設(shè)備（硬/軟件）方案和分步實(shí)施計(jì)劃。

2、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)基本功能為系統(tǒng)控制與數(shù)據(jù)采集（SCADA）功能，選配功能為調(diào)度運(yùn)行管理功能和應(yīng)用功能。選配功能的選用應(yīng)考慮管理的實(shí)際需要。狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、線損分析、負(fù)荷預(yù)報(bào)、故障分析、安全分析、無功優(yōu)化運(yùn)行管理等高級(jí)應(yīng)用軟件的配置應(yīng)有針對(duì)性，并達(dá)到實(shí)用。

3、選擇系統(tǒng)平臺(tái)時(shí)，應(yīng)考慮所在地區(qū)已投運(yùn)系統(tǒng)的平臺(tái)使用情況，以滿足系統(tǒng)間互連的需要。應(yīng)選擇具有較高性能價(jià)格比的硬件設(shè)備，保證系統(tǒng)具有較高的安全性、可靠性、實(shí)用性、開放性、擴(kuò)展性、易用性和靈活性。

4、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約，推薦采用我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的“基本遠(yuǎn)動(dòng)任務(wù)配套標(biāo)準(zhǔn)”DL/T634-1997（等同IEC-60870-5-103規(guī)約）、“循環(huán)式遠(yuǎn)動(dòng)規(guī)約”（DL451-91）和“電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議”（DL476-92）。

5、計(jì)劃同時(shí)建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的縣應(yīng)考慮調(diào)配一體化方案，計(jì)劃近年內(nèi)建設(shè)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的，應(yīng)考慮調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)具備擴(kuò)展配網(wǎng)自動(dòng)化的能力。

6、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)能與調(diào)度信息管理系統(tǒng)、配電自動(dòng)化主站接口，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)與管理信息系統(tǒng)（MIS）、水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)、大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接，其接口安全性應(yīng)滿足《電網(wǎng)和電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全》的要求，以保證電網(wǎng)的運(yùn)行安全。

（三）配套電網(wǎng)

1、建設(shè)以110kV為主網(wǎng)架的高壓電網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)合理，布局簡明可靠，運(yùn)行靈活，具有充足的供電能力，適應(yīng)負(fù)荷發(fā)展和農(nóng)村水電開發(fā)的長期需要。2、10kV城鎮(zhèn)配電網(wǎng)宜采用雙電源型環(huán)網(wǎng)布置，開網(wǎng)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)。鄉(xiāng)村配電網(wǎng)仍以放射狀為主。較長的主干線或分支線應(yīng)裝設(shè)分段或分支開關(guān)設(shè)備，并積極推廣使用智能化環(huán)網(wǎng)柜（RMV）、自動(dòng)重合器、自動(dòng)分段器、饋線遠(yuǎn)方終端（FTU）和配變測(cè)控單元（TTU）等開關(guān)及控制設(shè)備，逐步實(shí)現(xiàn)饋線自動(dòng)化。

3、農(nóng)村變電所要向“戶外式、小型化”方向發(fā)展。城鎮(zhèn)地區(qū)可選用組合式箱式變電所。

4、新建變電所應(yīng)按無人值班要求設(shè)計(jì)，老變電所要逐步進(jìn)行自動(dòng)化改造，實(shí)現(xiàn)無人值班（少人值守）。優(yōu)先采用分層分布式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，滿足變電所的測(cè)量、保護(hù)、控制、調(diào)節(jié)和通信的要求，單元裝置之間及變電所與調(diào)度之間應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)的通信規(guī)約（特殊的通信規(guī)約應(yīng)具備詳盡規(guī)約文本），并注意硬件、軟件的兼容性、可擴(kuò)展性和可升級(jí)性。

5、無人值班的變電所內(nèi)可不設(shè)固定的計(jì)算機(jī)主機(jī)，但現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)預(yù)留與計(jì)算機(jī)主機(jī)連接的接口，以便調(diào)試時(shí)使用。視其重要程度，安裝周界報(bào)警系統(tǒng)及視頻監(jiān)視系統(tǒng)。6、35kV及以上變電所要大力推廣采用節(jié)能型有載調(diào)壓變壓器。配電變壓器要選用技術(shù)性能優(yōu)越的低損耗配電變壓器，也可采用全密封變壓器或非晶合金變壓器。國家明令淘汰的高耗能變壓器要在近年內(nèi)更換完畢。

7、新建變電所要根據(jù)電壓等級(jí)選用真空斷路器、六氟化硫斷路器或其它先進(jìn)開關(guān)設(shè)備，不再選用油開關(guān)。35kV、10kV側(cè)電壓、電流互感器宜采用樹脂澆注式結(jié)構(gòu)。110kV及以上電壓等級(jí)可選用氣體絕緣全封閉組合電器（GIS）。早期使用的油開關(guān)設(shè)備應(yīng)逐步淘汰。

8、按系統(tǒng)的需要，合理配置適當(dāng)容量的無功補(bǔ)償裝置并安裝電壓無功自動(dòng)控制裝置。

9、推廣采用微機(jī)保護(hù)裝置和微機(jī)安全自動(dòng)裝置。

10、推廣使用氧化鋅避雷器。

11、城鎮(zhèn)配電系統(tǒng)推廣采用集保護(hù)、控制、計(jì)量、無功補(bǔ)償、防雷等功能于一體的配電柜。

12、推廣光纖數(shù)字式電力互感器及光纖數(shù)字變電所等新技術(shù)。

（四）配電自動(dòng)化

1、積極開展配電自動(dòng)化的試點(diǎn)，以點(diǎn)帶面逐步推廣。要根據(jù)本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、負(fù)荷類型及其可靠性要求，因地制宜選擇配電自動(dòng)化方案及其設(shè)備類型。優(yōu)先考慮的功能為配電SCADA、饋線自動(dòng)化（DA）、自動(dòng)繪圖/設(shè)備管理/地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）以及遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)等。

2、在先期開發(fā)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)注意選擇具有良好開放性的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)中注意標(biāo)準(zhǔn)性、開放性、集成性、可擴(kuò)充性等原則。設(shè)備應(yīng)盡量選用模塊化設(shè)計(jì)產(chǎn)品并滿足接口標(biāo)準(zhǔn)化的要求，便于功能擴(kuò)展和升級(jí)。

3、配電自動(dòng)化主站設(shè)計(jì)應(yīng)遵循國家和行業(yè)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，具有安全性、可靠性、實(shí)用性、擴(kuò)展性、開放性、容錯(cuò)性，滿足電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求，原則上應(yīng)與調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，并與管理信息系統(tǒng)接口，各系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換應(yīng)遵循統(tǒng)一的接口規(guī)范，以實(shí)現(xiàn)信息源頭唯

一、資源共用、信息共享、圖形數(shù)據(jù)同步更新。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)尚未建設(shè)，不應(yīng)提前建設(shè)配電自動(dòng)化系統(tǒng)。

4、逐步開展遠(yuǎn)程抄表的試點(diǎn)工作，具備實(shí)用化水平后逐步推廣。遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的通信通道應(yīng)與電網(wǎng)通信系統(tǒng)建設(shè)統(tǒng)籌考慮，盡量做到通道共享，并適度考慮發(fā)展需要。

（五）信息管理

1、管理信息系統(tǒng)（MIS）包括生產(chǎn)管理、財(cái)務(wù)管理、人力資源管理、電力營銷管理、辦公自動(dòng)化等子信息系統(tǒng)，系統(tǒng)的軟件開發(fā)應(yīng)注意實(shí)用性和適應(yīng)性，建議采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，使之適應(yīng)組織機(jī)構(gòu)變化、管理模式變化、業(yè)務(wù)流程變化等情況，延長軟件系統(tǒng)的生命周期。

2、推廣企業(yè)資源規(guī)劃（ERP），充分利用企業(yè)MIS、SCADA等系統(tǒng)的信息，建造企業(yè)的ERP平臺(tái)。可試點(diǎn)使用電力市場(chǎng)技術(shù)支持系統(tǒng)，以滿足“競價(jià)上網(wǎng)”的要求，降低企業(yè)運(yùn)營成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

（六）電力通信系統(tǒng)

1、通信系統(tǒng)建設(shè)必須滿足電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要，并適當(dāng)留有余量以滿足電力通信新業(yè)務(wù)的拓展。

2、通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持先進(jìn)性、開放性、安全性、可擴(kuò)性和實(shí)用性的原則。系統(tǒng)應(yīng)采用主流技術(shù)和成熟的產(chǎn)品，并適當(dāng)超前。網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備應(yīng)支持標(biāo)準(zhǔn)的接口，選擇廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，能夠與其它相關(guān)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可靠的互聯(lián)。系統(tǒng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)均應(yīng)冗余備份。通信設(shè)備及電源應(yīng)有較高的可靠性。要能支持系統(tǒng)平滑升級(jí)，并保證在網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展過程中，業(yè)務(wù)不會(huì)受到影響。系統(tǒng)應(yīng)操作簡單，易于維護(hù)，便于管理。在滿足業(yè)務(wù)需求的條件下，達(dá)到最優(yōu)的性能價(jià)格比。

3、骨干網(wǎng)絡(luò)應(yīng)優(yōu)先采用光纖通信；分支通信網(wǎng)絡(luò)宜主要采用電力線載波技術(shù)；根據(jù)地形特點(diǎn)，在性能價(jià)格比較好的條件下，推薦選用無線擴(kuò)頻設(shè)備、電話通道作為備用。

4、通信網(wǎng)中網(wǎng)絡(luò)交換、傳輸、接入網(wǎng)接口等均應(yīng)符合國標(biāo)、ITU－T標(biāo)準(zhǔn)或有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

5、通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)采取相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全措施，滿足《電網(wǎng)和電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)安全》的要求。

四、農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化的保障措施

1、各級(jí)農(nóng)村水電主管部門要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村水電技術(shù)現(xiàn)代化工作的領(lǐng)導(dǎo)。

2、制定農(nóng)村水電現(xiàn)代化發(fā)展規(guī)劃，提出具體的工作計(jì)劃并積極貫徹落實(shí)。

3、建立農(nóng)村水電現(xiàn)代化建設(shè)的試點(diǎn)，摸索經(jīng)驗(yàn)，加以推廣，推動(dòng)各地的現(xiàn)代化工作。

4、積極開展科技人員繼續(xù)教育和職工技術(shù)培訓(xùn)，逐步完善專業(yè)輪訓(xùn)和技術(shù)考核制度，提高農(nóng)村水電職工的業(yè)務(wù)素質(zhì)。

（水利部（2003）170號(hào)文，實(shí)施日期：2003.05.13）