闸门综合自动化监控系统

闸门综合自动化监控系统

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水利行业是一个历史十分悠久的行业，也是信息十分密集的行业。而采用新技术、新设备对水利工程项目的设备与管理进行现代化改造和智能化建设是历史发展的必然趋势，对社会主义建设和水利行业的发展前景有着深远的意义。

闸门作为水利系统最基层的工程之一除了满足水利部门的用水需求外，在防洪、保护工农业生产和人民生命财产安全以及环境保护等诸多方面都发挥了巨大的积极作用。为了进一步发挥泵站的综合利用效益,尽可能减少洪涝灾害的损失，提高调度管理的决策水平，建设闸门综合自动化监控信息系统是必不可少的。特别是在国家南水北调东线工程中，研究建设以闸门综合自动化监控信息系统为基础的全线闸门的供水综合调度系统更具有现实性和重要性。

系统构成

系统主要分为系统中央控制台和闸门现场监控装置两部分。监控中心由监控计算机、系统监控软件平台、计算机网络平台及应用软件组成。闸机现场监控装置由闸门现地控制单元（LCU）、现场检测仪表、信息传输通道等部分组成。

图1 闸门自动化控制图

基于光纤网络的通讯，在各个终端与中心站(管理中心)之间建立局域网完成数据通讯。光纤具有可靠性高、数据传输稳定、维护费用低等特点，是实施远程可靠数据传输较为合理的方案。系统功能

上位机是系统的指挥、监控中心，它可以与上级管理中心联网通过上位机与PLC的通讯功能指挥系统运行和修改工艺参数。PLC是系统的控制中心，可以独立控制整个系统正常运行。

数据采集与处理

这部分功能包括对实时数据的采集、进行必要的数据预处理并以一定的格式存入实时数据库。通常按照信号性质的不同把它分为模拟量、开关量及脉冲数字量等其采集及处理方法也各不相同。

模拟量的采集与处理

这一类实时量包括电气模拟量、非电气模拟量及温度量。电气模拟量系指电压、电流、频率及功率、功率因素等电气信号量。非电气模拟量主要指压力、流量、水位、位移等信号量。

开关量的采集

开关量采集包括中断型开关量和非中断型开关量两种。中断型开关量信号包括各类故障信号、断路器及隔离开关位置信号、泵、机组设备运行状态信号、手动自动方式选择的位置信号等。

运行安全监视

✧全厂运行实时监视及参数在线修改

✧参数越复限报警记录

✧事故顺序记录

✧故障状变显示记录

✧趋势分析判断

✧月运行指导

✧开、停机过程监视

✧

月系统维护与设置

能实时地维护实时数据库和历史数据库包括对数据库记录的增加、删除、修改、查询和数据库数据的备份。

用户能根据自己的需要和兴趣爱好来设置系统的工作环境通过设置现场站点的基本参数、数据采集处理、通讯及控制的功能参数来设置系统的运行环境。系统还具有即时帮助和操作指导文件等帮助功能包括系统自诊断、操作指南、

帮助说明等。

系统特点

➢安全可靠和现金使用的系统

系统设计选择了成熟和先进的分布式计算机控制系统，在生产过程中信息集中管理和科学操作的前提下使控制危险分散从而提高系统的可靠性。现场各种数据通过PLC采集并通过高速网络传送到中央控制室集中监控和管理。

➢集散型分布式构架方案设计

一般地分布式远程群闸控制系统对闸门开启、水泵运行实施实时控制对监控闸门实现实时图像传输和状态数据(包括现象数据和控制命令)传输。基于上述要求要保证数据传输的快速性、一致性图像传输的实时性及控制策略实施的可靠性必须采用可靠的传输构架。对于远程的、分散的监控系统通常采用总站一分站构架有的大型系统还要采用多级分站。

➢信息分层管理和控制权限分级

系统设计本着安全可靠、经济实用原则设计成一个综合了计算机技术、自动控制技术、网络通信技术、图像显示技术于一体的全分布开放型集散控制管理系统。在逻辑结构上采用分层式的结构整个控制系统分为三层:第一层为生产调度层第二层为中间监视管理层第三层为现场测量控制层。各层之间通过专有的工业以太网或者租用其他通讯网络进行信息传输和资源共享。

➢系统具有良好的开放性和可扩展性

整个管理系统的设计采用开放的网络体系、标准的信息采集与处理体系以方便多媒体管理系统的升级、扩展和互联。采用的设备充分考虑易升级换代并且在升级时可以最大限度地保护原有的硬件设备和软件投资。系统参数配置少、调整少、自动化程度高、使用方便、操作简单、合理实用。