东河水利枢纽船闸自动监控系统设计
东江水利枢纽船闸总体设计方案[优秀工程方案]
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学号:2013105219密级: 公开航道工程课程设计设计说明书题目:东江某水利枢纽通航船闸总体设计学院: 船舶与工程学院专业: 港口航道与海岸工程学号:姓名:日期: 2016.12哈尔滨工程大学2016 年12 月目录第1章设计基本资料 (1)1.1 设计背景 (1)1.2 设计标准、规范 (1)第2章船闸总体设计 (2)2.1船闸的基本尺度 (2)2.1.1闸室有效长度 (2)2.1.2闸室有效宽度 (2)2.1.3门槛水深 (3)2.2闸首的结构的初步设计 (3)2.3船闸线数和级数 (4)2.4船闸各部分高程的确定 (5)2.4.1船闸闸门门顶高程 (5)2.4.2闸首墙顶高程 (5)2.4.3闸室墙顶高程 (5)2.4.4闸室底板高程 (5)2.4.5闸首门槛顶和引航道底高程 (5)2.4.6靠船建筑物和导航建筑物顶高程 (6)2.5 引航道平面布置及尺度确定 (7)2.5.1引航道平面布置 (7)2.5.2引航道长度 (7)2.5.3引航道宽度 (8)2.5.4引航道水深 (9)2.6船闸的通过能力计算 (10)2.7船闸的耗水量计算 (12)2.8船闸附属设施布置 (13)2.8.1 系船设备 (13)2.8.2 安全防护和检修设施 (13)2.8.3消防和救护 (13)第3章输水系统、闸首、闸阀门选择 (14)3.1输水系统的设计的基本原则 (14)3.2输水系统的设计要求、输水系统的选择 (14)3.3闸首、闸阀门的选择和设计 (14)3.3.1船闸概述 (14)3.3.2闸首的结构的选择 (14)3.3.3闸门、阀门的选择 (15)3.3.4人字闸门结构设计 (15)3.3.5闸室结构初步设计 (16)第1章设计基本资料1.1设计背景东江某水利枢纽是一项以改善水环境、发电为主,兼顾航运,并具有改善城市供水和农田灌溉条件,发展旅游业等多项综合利用效益的水流枢纽工程.根据广东省东江航道技术等级的划分,该航道为Ⅳ级航道,最大通航船舶为500t,该河段主要通航船舶为100t、300t.1.2 设计标准、规范(1)课程设计任务书;(2)设计所参考的诸多相关标准;(3)相关本专业本科教材,《航道工程》等.1.3 设计资料表1.1 设计资料一览表第2章 船闸总体设计2.1船闸的 基本尺度船闸基本尺度 是指闸室有效长度 、闸室有效宽度 及门槛水深.船闸基本尺度 应根据船型、船队以及船闸在设计水平年限内各期(近期、后期)过闸客货运量及过船量(过闸船舶总载重吨位)确定,并应尽量使设计船队能一次过闸. 2.1.1闸室有效长度闸室有效长度 ,是指船舶过闸时,闸室内可供船舶安全停泊的 长度 .由《航道工程学》,其计算公式为:f c x l l L += (2-1) 式中:L x —闸室有效长度 (米);l c —设计最大 过闸船队、船舶的 长度 ,船队设计长度 (米):当一闸次只有一个船队过闸时,为设计船队(舶)长(对于解队过闸的 船队,则为过闸时最长一组船舶的 长度 );当同闸次有两个或两个以上船队(舶)纵向排列过闸时,则为各设计船队(舶)长度 之和加上船队(舶)间的 停泊间隔长度 ;每闸次只有一个船队过闸,取最大 船型长度 188米.l f —富裕长度 (米)视过闸船队(舶)类型不同,按下列数据采用: 顶推船队)m (06.02c f l l +≥ 拖带船队)m (03.02c f l l +≥ 非机动船)m (2≥f l据设计资料,顶推船队的 l f ≥2+0.06×113=8.78米,取整为9.0米.则闸室的 有效长度 取为200米. 2.1.2闸室有效宽度是指闸室内两侧墙面最突出部分之间的 最小 距离.对斜坡式闸室,其有效宽度 为两侧垂直靠船设施之间的 最小 距离.闸室有效宽度 B x 可按下式计算:f c x b b B +∑= (2-2) 式中: B x —闸室有效宽度 (米);∑b c —同闸次过闸船队(舶)并列停泊的 最大 总宽度 (米),当只有一个船队(舶)过闸时,则为设计最大 船队(舶)的 宽度 b ;b f —富裕宽度 (米),可按下列数据数据采用:c f b n Δb b )1(025.0-+=b c 取最大 船型宽度 10.8米,b f 取为1.2米,则B x =12米,根据《船闸设计总体规范》,取12米. 2.1.3门槛水深是指在设计最低通航水位时门槛上的 最小 深度 ,与船队(舶)最大 吃水和进闸速度 等有关,对船队(舶)操纵性和工程造价都有较大 影响.门槛水深H 应满足:T H 6.1≥ (2-3) 式中:H —门槛水深(米);T —设计最大 过闸船队(舶)的 满载吃水.H =1.6×1.6=2.56,取2.60米在确定船闸的 基本尺度 时,还应考虑船闸的 最小 过水断面的 断面系数n 的 要求.根据实验和观察,若n 过小 ,则船队(舶)可能产生碰底现象.为保证船队(舶)安全顺利地进闸,一般要求:0.2~5.1/≥=ΦΩn (2-4) 式中:Ω—最低通航水位时,闸室过水断面面积(米2),Ω=B x ×H ;Φ—最大 设计过闸船队(舶)满载吃水时船中断面水下部分的 断面面积(米2).Ω=12×2.60=31.2米2,Φ=1.6×10.8=17.28米2,n =1.81. 2.2闸首的 结构的 初步设计根据受力和结构的 特点,闸首在长度 方向上一般由3段组成.对于不同的 门型,各段尺寸亦各异.（1）门前段长度 l 1门前段长度 l 1主要根据工作闸门形式、检修尺度 、门槽构造及检修要求确定.据国内已建船闸的 统计,当工作闸门采用人字闸门、检修闸门槽设于闸首外与导墙接缝时,门前段的 长度 最小 ,一般为1.0米左右.取1.0米.(2)门龛段长度 l 2对于人字闸门,其门龛段长度 l 2为: θcos 2)2.1~1.1(2dB l c += (2-5) 式中:B c —闸首的 口门宽度 (米);取12米;d —门龛深度 (米),一般为门厚加0.40~0.80米;根据行业实践,一般取为200米米;θ—闸门与船闸横轴线的 夹角,一般取20°~22.5°,取22.5°.l 2=7.68米,取8.00米. (3)闸门支持段长度 l 3闸门支持段主要应满足结构稳定及强度 的 要求,并应考虑输水廊道进出口布置的 要求.人字闸门的 支持段长度 ,目前设计仍是假定在其独立工作条件下进行稳定和强度 的 验算确定的 ,因此需要有足够的 长度 .据已建船闸支持段尺度 的 统计,l 3的 变化幅度 较大 ,其范围如下:H l )1.2~4.0(3≈ (2-6) 式中:H 为设计水头(米),取11.81米.经计算,l 3取10米. 2.3船闸线数和级数由《航道工程学》,知影响船闸级数的 因素很多,也很复杂,单极船闸与多级船闸的 水头也无明确界限,一般可按下述范围考虑:H≤20米,单极船闸(H为水头);20米＜H≤40米,单极或双级船闸;H＞40米,双级或多级船闸.该河段水头差小于20米,且项目要求为单极船闸,现取单极船闸,单线船闸能够满足设计水平年内的运输要求,故采用单线船闸.2.4船闸各部分高程的确定船闸的高程包括船闸顶部高程和底部高程.船闸顶部高程包括门顶、墙顶、导航和靠船建筑物顶、堤顶等各部分.由于各部分建筑物的位置和作用不同,确定高程的依据也不同.2.4.1船闸闸门门顶高程对溢洪船闸的闸门顶高程应为上游最高通航水位加安全超高.其中安全超高值由相关规范规定值确定,船闸等级为Ⅳ级船闸,安全超高值取0.5米.2.4.2闸首墙顶高程船闸闸首内布置有闸门、启闭机及机电设备,为满足船闸运行的布置要求,墙顶高程应根据闸门的门顶高程、结构布置和构造要求确定.因为设计船闸位于枢纽工程中,按照规范要求船闸上闸首墙顶高程设计与坝顶高程相同,下游闸首顶部高程与闸室墙顶高程相同.2.4.3闸室墙顶高程船闸闸室墙顶高程应根据过闸船舶安全停泊、通航和交通要求具体确定.为了避免船闸船舶在船闸涨、泄水时,船舷挂住墙顶造成事故,所以闸室顶高程由上游最高通航水位加超高值确定.根据《航道工程学》,500t驳船空载干舷高度取为1.7米.2.4.4闸室底板高程闸室内水位和闸首处水位相同,避免船舶入闸时触底发生危险,根据《航道工程学》,船闸闸底板高程不应高于船闸上下游闸首门槛顶部高程.2.4.5闸首门槛顶和引航道底高程上、下游闸首门槛顶高程分别由上、下游设计最低通航水位与门槛最小水深确定.上、下游引航道底高程分别为上、下游设计最高通航水位与引航道设计最小水深确定.设计中引航道底高程取原河道底高程.2.4.6靠船建筑物和导航建筑物顶高程靠船建筑物和上、下游导航建筑物顶高程分别为上、下游设计最高通航水位加超高确定.设计中超高值取为1.7米,船闸主要水工建筑物高程如表2.1所示.表2.1 设计高程一览表2.5引航道平面布置及尺度确定2.5.1引航道平面布置引航道的平面布置直接影响船队(舶)进出闸的时间从而影响船闸的通过能力.在确定引航道的平面布置时,应根据船闸的工程等级、线数、设计船型船队、通过能力等,结合地形地质、水质、水流、泥沙及上、下游航道等条件综合考虑.该船闸等级为Ⅳ级船闸,由于对称型引航道的轴线与船闸轴线重合,等待过闸的船舶(队)停靠在航道一侧的靠船建筑物旁,船舶(队)沿曲线行驶,出闸可以沿直线.船舶进闸行程短,出闸速度快,船闸的通过能力较大 .现采用对称式引航道布置.2.5.2引航道长度图2.1导航段l1紧靠闸首,船舶出闸时,在船尾尚未驶出闸首前必须沿船闸抽线直线行驶,不能转向.只有当船尾通过闸首边界后,船首才能离开船闸轴线转向.因此,导航段长度l1应满足:c l l ≥1 (2-7) 式中:l c —设计船队(舶)的 长度 ,对顶推船队为全船队长,对拖带船队或单船为其中最大 的 船舶长度 .l c 取最大 船型长度 188米,l 1取190米.调顺段l 2是进出闸船舶从引航道航线转到船闸轴线或从船闸轴线转到引航道航线,或曲线进闸船舶由停靠轴线到船闸轴线所需要的 长度 .调顺段的 长度 可采用:c l l )0.2~5.1(2= (2-8) l 2=1.5×188=282米,取285米.根据《航道工程学》,可以将l 1与l 2重合,共取285米. 停泊段l 3是供等待过闸的 船舶(队)停靠并与出闸船舶(队)避让交错的 一段航道,其长度 应满足:c l l ≥3 (2-9) l 3取190米.当引航道内停泊的 船舶(队)数不止一个时,则l 3段的 长度 应按实际需要加长.为便于待过闸的 船舶(队)停靠,在l 3段布置有靠船建筑物.当引航道直线段宽度 与航道的 宽度 不一致时,需用渐变的 方法将其连接起来,渐变连接的 这一段引航道称为过渡l 4,其长度 为:ΔB l 104≥ (2-10) 船舶以一定速度 通过口门区进入引航道,停车后会在惯性作用下滑行一段距离,这段从引航道口门到停泊段 l 3前沿的 长度 称为制动段 l 4＇,可按下式估算:c αl l ='4 (2-11) 式中:α—顶推船队制动距离系数,在船队进口门航速为2.5~4.5米/s 时,可取2.5~4.5之间的 数.取α=2.5,l 4＇=470米.引航道长为945米.2.5.3引航道宽度单线船闸引航道宽度 应按双向过闸确定,即出闸船舶与停在靠船码头等候进闸的 船舶会让所需要的 宽度 ,并考虑停泊段一侧停船和两侧停船两中情况.采用哪一种情况,则应根据船闸重要性和等级、客货运量、过船数量和过船密度 等情况确定.当停泊段两侧都停泊等候进闸的 船舶(队),则引航道宽度 为:Δb b b b B c c c 2210+++= (2-12) 当停泊段只有一侧停泊等候进闸的 船舶,则引航道宽度 为:Δb b b B c c 210++= (2-13) 式中:B 0—设计最低通航水位时,设计最大 船舶(队)满载吃水船底处的 引航道宽度 (米); b c —设计最大 船舶(队)的 船宽;b c1—一侧等候同次过闸并列停泊船舶(队)的 总宽度 (米);b c2—另一侧等候同次过闸并列停泊船舶(队)的 总宽度 (米);Δb —船距、岸距(米),船距取Δb =0.5b c .该航运枢纽为Ⅳ机船闸,且主要以改善水环境和发电为主,兼顾船舶航运,现考虑停泊段只有一侧有等候船舶的 情况.B 0=10.8+10.8+10.8=32.4,取45米.2.5.4引航道水深引航道的 设计水深是设计最低通航水位时引航道底宽内的 最小 水深,等于设计船队(舶)满载吃水加富裕水深.富裕水深主要包括:航行船队(舶)保持良好操纵性所需的 最小 富裕深度 ;船队(舶)航行下沉速度 ;船闸灌泄水、电站运用和风浪产生的 睡眠波动的 降低值;淤积富裕深度 等.综合这些因素,引航道最小 水深应满足:5.1~4.10=TH (2-14) 式中:H 0—在设计最低通航水位时引航道底宽内的 最小 水深(米);T —设计最大 船队(舶)满载吃水深度 (米).Ⅰ、Ⅱ级船闸采用H 0/T ≥1.5;Ⅳ级以下船闸采用H 0/T ≥1.4.H 0=1.4×1.6=2.24米,取3米.7≥=φωn 为了 降低航行的 阻力,引航道的 断面系数n 应满足:(2-15) 式中:ω—设计最低通航水位时,引航道的 浸水断面面积(米2);φ—设计最大 船舶(队)满载吃水的 船舶中腰横截面的 浸水面积(米2).n =7.8≥7.2.6船闸的 通过能力计算船舶、船队进出闸时间,可根据其运行距离和进出闸速度 确定,并符合下列规定:（1）单向过闸,进闸为船舶、船队的 船首自引航道停靠位置至闸室内停泊位置之间的 距离L 1;出闸为船舶、船队的 船尾自闸室内停泊位置至闸门外侧边缘的 距离L 2.（2）双向过闸,进闸为船舶、船队自引航道停靠位置至闸室内停泊位置之间的 距离L 3;出闸为船舶、船队的 船尾自闸室内停泊位置至靠船建筑物之间的 距离L 4. L 1=188+19=207米,L 2=188+19=207米,L 3=19+285+188=492米, L 4=285+19+188=492米.根据《船闸设计总体规范》,单向船队进闸速度 v 1=0.5米/s,双向船队进闸速度 v 2=0.7米/s,单向出闸的 速度 v 3=0.7米/s,双向出闸速度 为v 4=1.0米/s.船闸一次过闸时间可按下式计算:单向过闸:543211224t t t t t T ++++= (2-16)双向过闸: 5432124'22'24t t t t t T ++++= (2-17)式中: T 1—单向一次过闸时间(米in);T 2—双向一次过闸时间(米in);t 1—开(关)闸门时间(米in);根据《船闸启闭机设计规范》,船闸口门为12米,取2米in.t 2—单向进闸时间(米in);经计算,取7米in;t 3—闸室灌(泄)水时间(米in);初步取6米in;t 4—单向出闸时间(米in);取5米in;t5—船队进(出)闸间隔时间(米in);无实测资料,根据规范取3米in;t2＇—双向进闸时间(米in);取12米in;t4＇—双向出闸时间(米in);取8.5米in;.计算得T1=38米in,T2=73米in,由于上行与下行船队(舶)很难保证到达船闸的均匀性,在设计中一般采用船队(舶)单向过闸与双向过闸所需时间的平均值来计算昼夜过闸次数.计算过闸时间取为:euq q nV Q =+=86400)2(2121T T T +=(2-18) T =37.25米in. 在一般的 情况下,船闸的 通过能力是指设计水平年期限内,每年自两个方向(上、下行)通过船闸的 货物的 总吨数,即年过闸货运量.若已知船舶(队)一次过闸的 时间为T ,则船闸没昼夜过闸次数为:Tτn 60⨯= (2-19) 式中:τ—船闸每昼夜的 平均工作时间,一般取20 ~22h;取22h;T —船舶(队)一次过闸的 时间(米in),取37.25米in.得n=35.若船闸每年通航天数为N,一次过闸平均吨位为G,则船闸年通过能力P 可按下式计算:βNG αn n P )(0-=(2-20) 式中:P —船闸年过闸货运量(t);n —日平均过闸次数(次);n 0—每昼夜非运货船过闸次数(次);主要以通货船为主,取0;N —船闸年通航天数(天);取360d;G —一次过闸平均吨位;取均值700t;α—船舶装载系数,与货物种类、流向和批量有关,可取为0.5~0.8;取0.7;β—运量不平衡系数,一般取为1.3~1.5,也可根据统计资料,取为年最大 月货运量和年平均月货运量的 比值.取1.5;得P =411万t ＞360万t.2.7船闸的 耗水量计算船闸一天的 耗水量可按下式计算: (2-21)式中: Q—一天内平均耗水量(米3/s);V—一次过闸用水量(米3);q—闸门、阀门的漏水损失(米3/s);e—止水线每米上的渗漏损失[米3/(s·米)],当水头小于10米时,取0.0015~0.0020米3/(s·米);当水头大于10米时,取0.002~0.003米3/(s·米);u—闸门、阀门止水线总长度(米).V=CH0(2-22) 式中:V0—单级船闸一次过闸平均用水量(米3);C—闸室水域面积(米2)=上、下闸首之间的水域长度(米)×水域宽度(米);H—计算水头(米),采用上下游平均水位差.单极船闸双向一次过闸时,用水量为单向过闸用水量的一半.C=200×12=2400米2H=(12.01+11.79)/2-(0.2+6.4)/2=8.56米V0=20544米3V0＇=V0/2=10272米3V0＇＇=15408米3u=3.1×3+14.91×3+12.98×4=105.95米Q 6.99米3/s.计算得q=0.212米3/s,=2.8船闸附属设施布置2.8.1 系船设备闸室墙、引航道等靠船建筑物的顶部宜设置固定系船柱.本设计中船闸设计水头大于5米,采用浮式系船柱,第一个系船柱布置距离闸首8米处,各系船柱间距为21米.2.8.2 安全防护和检修设施在船闸里设置3处爬梯,根据《船闸设计总体规范》,其第一道中线距上、下闸首边缘的距离为12~18米,本设计中取12米.2.8.3消防和救护在闸首、闸室等部位设置消防栓、灭火器、灭火材料等有关器材,并在船闸位置设置专用的消防通道、消防水泵.第3章 输水系统、闸首、闸阀门选择3.1输水系统的 设计的 基本原则在船闸建筑物上为闸室灌水和泄水而设置的 包括进水口、输水廊道、出水口及消能室等全部设施称为船闸的 输水系统.输水系统是船闸的 重要组成部分之一,直接关系到过闸船舶的 停泊安全,船闸的 通过能力及船闸工程投资等.船闸输水系统的 设计应满足下列基本要求:(1)灌水和泄水的 时间不大 于为满足船闸通过能力所规定的 输水时间;(2)船舶(队)在闸室及上、下游引航道内具有良好的 停泊条件和航行条件;(3)船闸各部分不应因水流冲刷、空蚀等造成破坏;(4)布置简单、检修方便、工程投资少.3.2输水系统的 设计要求、输水系统的 选择由《船闸输水系统设计规范》输水系统可以分为集中输水系统和分散输水系统两种.输水系统的 类型可以根据判别系数按下式初步选定:H T m(3-1) 式中:米—判别系数;H —设计水头(米),根据设计资料,H =12.01-0.2=11.81米;T —闸室灌水时间(米in ),据《航道工程学》,一般取7~12米in,取10米in .经计算,得米=2.9,选择分散输水系统.3.3闸首、闸阀门的 选择和设计3.3.1船闸概述船闸闸首,是船闸工程的 关键部位,不仅布置在闸首的 设备较多,而且受力状态特别复杂,闸首是克服水头的 主要结构.闸首结构的 安全稳定将是整个船闸正常工作的 保证,因此设计时应尤为慎重.3.3.2闸首的 结构的 选择闸首结构按其受力状态可分为整体式结构和分离式结构.在土基上为避免由于边墩不均匀沉降而影响闸门的 正常工作,一般采用整体式闸首结构;岩基上的 闸首,则可采用分离式结构.设计资料中,东江地质条件良好,先选择整体式结构.3.3.3闸门、阀门的 选择人字闸门现在是我国大 、中型船闸中广泛采用的 一种门型,人字闸门启闭小 、运行灵活可靠、结构布置合理、节省材料且人字闸门承压能力好,所以设计船闸闸门采用人字闸门结构.3.3.4人字闸门结构设计(1)门扇的 长度 l nθcos 22m B L k n +=(3-2)式中:B k —为闸门口门宽度 (米),取12米.米—门扇支撑点至闸室边闸墙的 垂直距离,米=0.8~1.23米;取1米;θ—门扇面与船闸横向中心线夹角,取22.5°.计算得l n =7.58米.(2)门扇厚度n n L t )125.0~1.0(= (3-3)取t n =0.1×7.58=0.758米.(3)闸门高度m k h H h k ±++= (3-4) 式中:H —船闸设计水头,本设计取11.81;h k —门槛水深,取2.6米;k —门板顶部高程,设计取0.2米;米—闸门底部和门槛的距离,设计取0.2米.经计算,上游闸门取14.81米,下游闸门取14.41米.3.3.5闸室结构初步设计船闸闸室结构有斜坡式和直立式两种.斜坡式闸室具有结构简单、造价低的优点,但使用不方便,且耗水量大 ,目前很少采用,现采用直立式整体式结构.设计闸室为坞式结构,在闸室墙身下部位布置主廊道,采用整体式现浇结构,满足横支廊道出水的布置要求,同时增加结构的整体稳定性.墙后回填土与闸墙顶平齐,按照规范要求,设计墙顶宽度为2米,闸墙底宽一般约为墙高的0.5~0.8倍,同时满足输水廊道的布置,设计闸室墙墙底宽为5米.因闸室底板需要承受浮托力,所受弯矩较大.此外还应该满足输水廊道的布置,设计底板厚取4米.设计闸室结构如图3-1.图3.1附件：工程施工现场应急预案及安全保证措施一、编制原则1、以人为本,安全第一原则。
智慧化河道监管系统设计方案
智慧化河道监管系统设计方案智慧化河道监管系统设计方案概述：随着社会经济的发展，对于水资源的合理利用和河道的管理与保护变得越来越重要。
为了提高河道的监管效率和保障水资源的安全，设计一个智慧化河道监管系统是至关重要的。
系统目标：该系统的目标是实现对河道的实时监控、预警和管理，有效预防和应对河道的环境破坏和水资源浪费等问题。
系统功能：1. 实时监控：通过安装传感器设备，监控河道水位、水质、流量和水位变化等相关数据，并实时传输到监控中心。
2. 远程控制：监控中心可通过系统远程控制相关设备，如水闸、泵站等，对河道水位和流量进行调节。
3. 预警机制：根据设定的阈值，系统可对异常数据进行实时分析和预警，及时发现潜在的问题。
4. 数据分析与决策支持：系统可以对收集到的河道相关数据进行分析，生成报表和统计图表，并提供决策支持，帮助相关部门做出科学决策。
5. 基础设施管理：系统可以记录和管理河道相关的基础设施信息，如水闸、泵站的位置、维护记录等，方便相关部门进行管理和维护。
系统架构：1. 传感器网络：通过在河道上部署传感器设备，实时收集河道相关数据，并将数据传输到监控中心。
2. 监控中心：负责数据接收、存储和分析，预警和决策支持等功能。
3. 远程控制系统：与河道设备进行连接，实现远程控制功能。
4. 数据分析与决策支持模块：对收集到的数据进行分析和处理，生成报表和统计图表，并提供决策支持。
系统实现：1. 传感器部署：根据需要，在河道上设置传感器设备，包括水位传感器、水质传感器、流量传感器等，实现数据的实时采集。
2. 监控中心搭建：搭建监控中心，负责数据接收、存储和处理。
监控中心可以采用云服务器架构，实现数据的远程传输和存储。
3. 远程控制系统开发：开发远程控制系统，与河道设备进行连接，实现远程控制功能。
对于现有设备，可以通过添加传感器和执行器设备实现远程控制；对于新设备，可以直接设计支持远程控制的功能。
4. 数据分析与决策支持开发：开发数据分析与决策支持模块，对河道的相关数据进行分析和处理，生成报表和统计图表，并提供决策支持。
水利大坝自动化监测预警系统方案
小浪底水利大坝安全自动化监测预警系统设计方案目录1项目背景 (4)1.1 项目概况 (4)1.2 水利大坝监测预警的必要性 (5)2 区域地理环境背景 (6)3大坝安全监测系统 (7)3.1监测内容、方法 (8)3.2系统组成 (10)3.2 大坝监测工程选点 (11)3.2.1 监测点选择原则 (11)3.2.2 监测手段配置 (12)4 监测系统特点和功能 (12)4.1 系统特点 (12)4.2 系统功能 (13)5 预警系统建设 (14)5.1 信息采集监测站建设 (14)5.1.1 前端采集站 (14)5.1.2 坝体表面位移自动监测站 (17)5.1.3 深部位移监测站 (21)5.1.4 雨量监测站 (25)5.1.5 裂缝监测 (26)5.1.7 裂缝报警器 (29)5.1.8无线预警广播站 (30)5.1.9 地灾信息中心建设 (31)5.2 地质灾害自动化监测系统平台建设 (33)5.2.1 预警系统软件设计 (34)5.2.2 预警系统平台设计 (35)5.3 预警信息发布平台 (40)5.3.1预警发布终端 (40)5.3.2 短信预警信息发布终端 (42)5.4 系统通讯网络构建 (43)6 工作部署汇总 (45)7 具体经费预算 (45)8 保障措施 (47)8.1 组织保障措施 (47)8.1 质量保障措施 (48)8.2 技术保障措施 (49)8.3 安全及劳动保护措施 (50)1项目背景1.1 项目概况黄河小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县小浪底，在洛阳市以北黄河中游最后一段峡谷的出口处，南距洛阳市40公里。
上距三门峡水利枢纽130公里，下距河南省郑州花园口128公里。
是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。
黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程，是治理开发黄河的关键性工程，属国家“八五”重点项目。
某船闸计算机监控系统设计和应用
某船闸计算机监控系统设计和应用摘要：简要介绍了枢纽船闸的工程概况，详细介绍了计算机监控系统的设计原则以及船闸计算机监控系统实现结构配置和功能，提高船闸运行的安全系数与生产效率。
关键词：船闸上位机监控系统1工程概况某供水枢纽工程为省重点水利工程，是具有防洪、供水、发电、航运等综合效益的大型水利工程。
船闸计算机监控系统的监控对象包括：船闸上闸首左右侧人字门、左右侧廊道工作门；船闸下闸首左右侧人字门、左右侧廊道工作门；闸坝配电房的船闸相关配电设备。
2监控系统设计原则与结构配置2.1设计原则船闸计算机监控系统必须响应速度快，可靠性、可利用率高；可适应性强；可维修性好；先进、经济、灵活和便于扩充。
2.1.1船闸计算机监控系统采用基于Windows 操作系统的全分布开放系统结构，采用开放式、分层分布式设计；采用容错设计；采用光纤以太网网络结构和成熟的标准汉化系统。
2.1.2船闸和闸坝配电现地控制单元（LCU）以S7-300系列可编程序控制器（PLC）为基础，采用模块化结构，具有自诊断功能。
2.1.3采用GPS卫星时钟系统对监控系统的主控级计算机和各现地控制单元(LCU)进行时钟同步，使计算机监控系统的时间与标准时间同步。
2.1.4监控管理层与现地控制单元采用光纤电缆连接；监控管理层设备因布置相对集中，采用双绞线网络电缆连接。
网络速率为100Mbps。
2.2结构配置枢纽船闸计算机监控系统采用分层分布式结构，采用开放式、全分布设计,由集中控制单元和现地控制单元两部分组成。
船闸计算机监控系统还包括广播、收费、通航信号灯等设备，与西溪船闸工业电视图像视频系统构成一个完整的、独立的船闸控制监视综合系统。
船闸监控系统的网络拓朴结构分为以下三层，最上层是监控管理层，中间层是现地LCU控制层，现地LCU向上通过以太网通信模块与监控管理层实现通讯，通讯介质为光纤，上下闸首的两台收费工作站通过光纤以太网和监控管理层相连。
现地层配置为：(1)船闸计算机监控子系统设五个现地控制单元（LCU）,其中四台LCU各负责本闸首的人字闸门、廊道工作门的控制以及液压泵组的控制(2)闸坝配电房LCU屏布置于闸坝配电房内，主要对闸坝配电房内的坝区变及柴油发电机断路状态、电流及电压量等进行监视。
信东河二级电站水电站计算机监控系统的设计配置功能
信东河二级电站水电站机监控系统的设计、配置、功能摘要：信东河二级电站水电站机监控系统的设计、配置、功能及特点，浅析了微机综合自动化技术在中小型水电站的应用，以实现电站的遥控、遥调、遥信和遥测等远动功能。
从而达到电站的少人值守的目的。
关键词：微机综合自动化系统配置监控功能1 前言二十一世纪是信息时代，随着技术的不断进步和自动化程度的日益提高，微机综合自动化在电力生产中得到了广泛的应用。
但在我们青海，由于种种原因，还比较落后，科技不甚发达，微机综合自动化技术只在几个大型水电站得到应用，而在中小型水电站的应用受到了制约。
也于2008年冬改造2009年1月投运并网发电，而该电站微机综合自动化的应用，经过三年多的运行，已显现出了其优越性，结合该电站的实际情况，现就微机综合自动化在中小型水电站的应用问题作一浅析探讨。
2 电站概况兴宁市的北部山区,距兴宁市区54公里。
地处东经115°34′,北纬24°31′。
北与江西省寻邬县接壤,西及西南与龙川县相接罗浮信东河二级电站，设计水头80M,装机容量为3×500KW信东河二级电站总装机容量为1500KW，通过35KV输电线路并入兴宁市110KV。
3 计算机监控系统的配置电站控制层配置电站控制层设备设在中央控制室，由主机操作员工作站、通讯工作站、主控制台、汉字打印机、GPS时钟同步装置、语音报警装置、UPS电源等组成。
电站控制层负责协调和管理各现地控制层的工作；收集有关信息并作相应处理和存储；迅速、准确、有效地完成对本站被控对象的安全监视和控制。
操作员可以在主控制室通过人机接口对数据库和画面在线修改，进行人工设定、设置监控状态、修改限值、事故处理指导和恢复操作指导等功能，并可下传至LCU。
监控命令输出只有监控主机取得控制权的工作执行，作为另一台工作站只作监测、数据通信而无控制输出，两机可互相跟踪，系统软件根据监控主机的运行和通信、硬件、软件等状态，进行跟踪判别，一旦出现异常，系统自动给出切换信号，由另一台工作站代替主机的工作，同时给出主机故障提示，主机修复启动后，自动监测转到主机并将数据输入，并重新处于监控状态。
水电站自动化监控保护及通信系统设计的研究 李涛
水电站自动化监控保护及通信系统设计的研究李涛摘要：水电站自动监控、保护和通信系统可以使完全控制水电并执行某些保护功能。
建造水电站自动监控保护系统，不仅可以缓解当地水灾问题，还可以节约成本。
因此，需要采取必要的步骤来加强架构。
关键词：水电站；自动化监控保护；通信系统设计；研究我国的水资源丰富，水电站的建设可以有效利用水资源，改善用水。
由于水电管理的复杂性，传统的管理任务不符合管理要求。
鉴于这些现象，有必要加快实施自动监测和设计保护和自动化系统，以使水电站正常运行。
通信系统的自动监测，保护和设计应基于计算机技术的快速发展，改进各种控制系统、监测和远程控制的功能。
1水电站自动化监控保护及通信系统的介绍1.1水电站自动化监控保护1.1.1水电站综合自动化监控系统水流的使用促进了流体机械涡轮机的旋转，并且将由水流产生的机械能转换成电能，这是一个水电转化的过程。
作为一个集成系统，水力发电站的主要功能是将液压能转换为电能并为消费者提供电力。
水电站安装了一个综合自动监测系统，使用计算机监控系统和一些相关的监测辅助设备，通过实施整个水电站阀门自动化系统，提供测量报告，以及电气监测和预报，进行过程监控和负载平衡。
水电运营自动控制电力系统的全过程运行，可以充分了解水电站的运行，提高运行速率，并能满足电力需求。
1.1.2水电站自动化监控系统的组成根据计算机监控系统的各种功能，水力发电站的集成自动监控系统可分为三种参数化模式。
（1）计算机化监视系统应用于综合自动监视系统，以进行额外监测。
现有自动化设备完成了主要工作，自动监测系统仅用于收集和处理水电站运行数据。
在这种模式下，水电站的其他自动化设备可以正常运行，以防止非标准自动监控系统出现问题，从而确保水电站的正常运行。
（2）水力发电一体化广泛用于自动化监测系统。
在此模式下，主要工作使用自动化设备执行，并且仅保留现有的自动化设备。
因此，操作模式需要安全使用，确保计算机的稳定性。
智慧化河道监管系统建设方案
河道监管系统建
06
设效益
提高河道管理效率
河道监管系统建设效益：提高河道管理效率 河道管理效率提升：实现智能化、自动化管理 减少人力成本：降低人力成本，提高工作效率 实时监控：及时发现并解ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ问题，提高河道管理质量
提升水质监测水平
实时监测河道水质
及时发现污染源并采取措 施
提高水质监测精度和效率
为水环境治理提供数据支 持
系统运行维护与管理
定期巡检：对河道监管系统进行定期检查和维护，确保系统正常运行。 实时监控：通过监控设备对河道进行实时监控，及时发现异常情况并采取相应措施。 数据存储与分析：收集并存储河道监管数据，进行数据分析，为决策提供支持。 人员培训与演练：对系统操作人员进行培训和演练，确保在紧急情况下能够迅速采取应对措施。
水位预警与调节
水位监测：实时监测河道水位情况 水位预警：设定水位阈值，超出范围时自动预警 水位调节：通过闸门等设备调节水位，保证安全运行
数据采集与处理
采集方式：通过传感器等设备进行数据采集 数据处理：对采集到的数据进行处理和分析 存储方式：将处理后的数据存储在数据库中 数据安全：保障数据的安全性和可靠性
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能
水质数据分析与展示
水质数据采集：通过传感器等设备 采集水质数据
数据分析：对采集的数据进行分析， 判断水质状况
添加标题
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数据传输：将采集的数据进行无线 传输
数据展示：将分析后的数据通过图 表等方式展示出来
视频监控实时监控与回放
实时监控：对河道进行实时监控，及时发现异常情况 视频回放：对监控视频进行回放，了解河道历史情况 监控范围：全河道、重点区域、水闸等 监控设备：高清摄像头、云台等设备
船闸通航调度系统框架设计
第20卷 第10期 中 国 水 运 Vol.20 No.10 2020年 10月 China Water Transport October 2020收稿日期：2020-04-03作者简介：赵显峰，交通运输部规划研究院。
船闸通航调度系统框架设计赵显峰，房延军（交通运输部规划研究院，北京 100028）摘 要：近年来，随着我国内河航道等级的不断提升和扩展，内河水路运输货运量的持续发展，地方船闸的建设也越来越多。
本文旨在研究船闸通航调度系统，为缓解船闸通航压力，保障内河航运的通航秩序和通航效率提供技术支撑。
关键词：船闸；通航；调度中图分类号：U691 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2020）10-0026-02一、背景2019年，交通运输经济运行总体平稳，投资规模高位运行，水路货运量实现较快增长，全年水路完成货运量74.7亿吨，同比增长6.3%。
为了提升内河航运的通过能力，缓解船闸通航压力，建设船闸通航指挥调度管理的综合信息系统是很有必要的。
通过系统的建设与实施，为科学、高效的利用好枢纽船闸航运设施，保障内河航运的通航秩序，促进船闸枢纽通航效率的提升是有重要意义的。
二、需求分析 1．船舶动态信息船舶通过船闸通航调度系统需要按照预先制定的调度计划有序进行，要制定船舶调度计划首先需要掌握船舶的动态以及船舶报到等相关信息，因此调度系统需通过统一的数据访问平台，按照相关的协议标准实时动态接收船舶位置信息，并通过访问船舶基础信息库，对相关船舶类型进行判定，将符合通过调度系统要求的船舶放入待调度队列中等待调度。
2．船舶申报安检当船舶进入待闸区域时，海事安检部门可以根据来船情况逐一对船舶进行安检，核实船舶申报的真实性、核实船舶真实性等。
如果船舶属于诚信企业或诚信船舶，且属于已安检过船舶（其他航段安检），可适当采取抽查方式进行安检。
3．制定调度计划系统针对已经进入待调度队列的船舶、根据锚地或待闸区使用、调度系统运行状态等实际情况，结合船舶类别信息以及相关通航调度规则等约束条件，实现自动生成调度系统调度计划，并将调度计划信息通过统一数据访问平台发送至船闸调度，以便船闸进行相应的计划编制及调整。
基于物联网的智能水利监测与调度系统设计
基于物联网的智能水利监测与调度系统设计随着社会的发展和人口的增加，对水资源的需求越来越大。
因此，建立一个高效的水利监测与调度系统变得尤为重要。
基于物联网技术的智能水利监测与调度系统是一种创新的解决方案，可以实时监测水资源的使用情况，提供准确的数据分析，并根据需要进行水资源的调度。
系统架构设计：智能水利监测与调度系统的架构可以分为三个主要的部分：传感器网络、数据处理与分析模块和决策支持模块。
1. 传感器网络：通过部署传感器网络，实现对水利资源的实时监测。
传感器可以用于监测水位、水质、水流速度等信息，同时可以通过安装在水闸和泵站上的传感器监测水闸和泵站的状态。
传感器网络可以使用无线通信技术，如LoRaWAN或NB-IoT，将采集到的数据传输到系统的数据处理与分析模块。
2. 数据处理与分析模块：该模块对传感器采集到的数据进行处理和分析，提供准确的监测结果。
数据处理算法可以包括数据清洗、数据聚合、数据挖掘和数据可视化等技术。
通过对数据的分析，系统可以实时监测水资源的使用情况，包括水位、水质和水流动态等。
同时，该模块还可以预测水资源的变化趋势和未来需求，为决策支持模块提供准确的数据依据。
3. 决策支持模块：根据数据分析的结果，该模块可以提供决策支持和建议。
例如，当监测到水位过高时，系统可以自动向相关人员发送报警信息，同时给出相应的处理方案。
此外，该模块还可以根据需求进行水资源的调度，如控制水闸和泵站的开关以实现水资源的优化利用。
系统特点和优势：基于物联网的智能水利监测与调度系统具有以下特点和优势：1. 实时监测：利用物联网技术，系统可以实时监测水资源的使用情况，提供及时的数据反馈。
2. 高精度分析：通过数据处理和分析，系统可以提供准确的水资源监测结果，帮助用户更好地了解水资源的状况。
3. 预测和预警功能：系统可以根据历史数据和算法模型，预测未来水资源的变化趋势，并提前发出预警信息，帮助用户制定合理的调度和管理策略。
浅述船闸自动化控制系统的设计与应用
浅述船闸自动化控制系统的设计与应用【摘要】PLC是船闸自动化控制的核心部分，对其合理的选型和设计，对船闸能否高效、自动化的运行非常重要。
该系统具有控制、监控等多项功能。
控制对象包括液压泵站和液压启闭机械、交通信号灯、语言播报通讯信息等设备。
【关键词】船闸；PLC；自控随着航运业的发展，船闸的数量也在不断增加，如何提高船闸的管理水平和便于操作管理人员的使用，同时使船舶迅速便利安全的通过船闸，是摆在船闸设计人员和管理人员面前具有挑战性的工作。
新时期对运行效率也有着不同的要求，因此，开发新技术、应用新技术也是我们技术人员义不容辞的职责，我们应不断地总结经验，提高PLC自动控制系统的安全、可靠性，进一步提高船闸的使用效率。
1 船闸自控系统的设计和有关说明1.1 自控系统设备宿迁三号船闸自控系统由上、下游四台PLC控制柜、三个操作台、五只端子箱、4台备用动力箱组成。
集控室安装一个操作台，四闸首机房各安装一端子箱和备用动力箱。
1.2 系统控制方式自动控制系统有计算机操作和按钮操作两种控制方式。
以计算机操作控制为主，按钮操作为辅。
计算机控制由WEBAccess组态软件经编程组态后实现。
计算机操作具有程控和单项两种方式。
程控即一个上行或下行程序只需按一次关闸按钮，开阀、开闸、关阀几步连续顺序自动进行，自动开闸门完全依靠水位计发水平信号，当水位计因故不能发水位信号时，则需要人为发水平信号后在按开闸门按钮才能打开闸门；按钮操作主要是在计算机暂时故障的情况下，在闸首机房操作台上进行的一种简单临时的基本操作。
1.3 新技术和新设备船闸自动控制系统中使用了多项新技术和新设备。
系统使用了多种新型进口传感器，以提高整个系统的稳定性。
闸门使用进口光电开关和触点式门头开关双重保险确保信号的采集正确，防止浪涌采集到的错误信号。
液压设备上安装了高精度（精度可达0.05%）、可靠性强、稳定性好的磁质位移传感器，使系统时刻精确的采集到闸门的开关量，并显示于组态操作界面中。
市水利局闸站监控系统设计方案
市水利局闸站监控系统设计方案年四月实用文档第一章概述1．1 工程概况市水利局闸站监控系统是市水利信息化的重要组成部分，其主要功能是通过水利大楼（中心站）可以实现远程了解闸站水泵的状态，并可以通过数字式视频摄像机监视内河水位，便于集中指挥调度。
整个系统主要包括闸站控制系统和闸站监视系统两部分，其中包括风凰泵站、浏塘浜站、龙游河站、东市河泵站、后塘河站、西水关泵站、西市河泵站、殷家桥站、西园村闸、龙游河闸、锁桥闸、人防闸。
1．2 系统设计原则系统的设计以达到“可靠、先进、实用、经济”为原则，具有国内同类系统先进水平。
确保系统长期、可靠、安全、稳定运行。
其总体技术要求满足：1、可靠性：主要设备及元器件（包括组态软件）采用国内外著名公司产品。
2、先进性：采用先进的图像监控和工业自动化控制技术，在同类项目中,要求达到国内先进水平。
3、经济性：系统的建设以适用为主, 性能价格比高，实用性强。
4、开放性和可扩充性：系统硬件和软件均采用模块化、结构化、标准化, 便于系统功能的扩充和系统的互联。
主要系统设备满足可拆卸重组要求。
实用文档实用文档 5、易操作性、可维护性：系统的操作要简单,维护管理方便。
6、监控系统具有有效的抗雷电、抗强电、抗电磁干扰措施：能在潮湿、振动、灰尘等恶劣环境下正常运行。
对系统的信号传输采用可靠的保护措施, 以防工业干扰和雷电的影响，减少数据出错和元器件的损环。
系统配置在线式不间断电源（UPS ）。
1．3 闸站监控系统总体结构市水利局闸站监控系统主要包括闸站控制系统和闸站监视系统两部分，其中闸站控制系统包括水泵、闸门控制。
其核心由澳大利亚ACTION 公司生产的RTU 来实现控制，负责与现地控制单元（LCU ）、闸门状态检测装置、内河水位检测装置以现场串口485方式通信，并通过光纤网把数据传送到中心站（水利大楼）。
闸站监视系统主要采用摄像机通过视频服务器，借助光纤网，把图像信息传送到中心站（水利大楼），从而实现远程监控闸站及内河水位。
船闸自动化监控系统技术及运用
船闸自动化监控系统技术及运用摘要: 本文总结了2016年汾泉河杨桥船闸扩建工程自动化监控系统建设工作经验，汇总了系统设计、软硬件配置、运行控制模式、控制功能等要点，提高了船闸设备数字化、智能化、自动化运行管理水平。
关键词: 船闸 PLC（可编程逻辑控制器）监控1 前言杨桥船闸按Ⅳ级标准建设，船闸闸室宽度13m，闸室长200m。
船闸上、下闸首工作闸门和输水洞阀门启闭机采用液压操作，共设有4套液压泵站，每套设有两台液压油泵，单台电机功率为22kW，采用软启动方式。
在船闸的上闸首设一座10/0.4kV变配电房。
闸首主要用电负荷为二级负荷，供电电源有两路，一路引自电力系统10kV输电线路，另一路为备用柴油发电机组。
变压器容量为200kVA，变压器采用户内安装方式，选用干式变压器，型号为SCB10-200/10，有IP21保护外壳；柴油发电机组容量为200kW。
船闸的控制运行以集中控制为主、现场控制为辅的控制方式，集中控制采用计算机监控，计算机监控系统采用开放式全分布系统结构，分设主控级和现地单元控制级。
主控级由两套操作员工作站以及外围设备等组成，现地单元控制级由可编程控制器PLC和触摸屏构成，在船闸上闸首和下闸首现场分别设置一套现地控制单元，主控级与现地单元控制级之间采用以太网连接。
船闸设有一套工业电视监视系统，系统由现场摄像机和中心监控设备组成。
船闸的上下闸首、管理区、上下游远调站现场设有13台彩色摄像机，中心监控设备放置在船闸中央控制室内，电视墙由多台彩色监视器组成。
2 系统设计2.1计算机监控系统船闸计算机监控系统采用开放式分层分布式结构，按无人值班、少人值守运行方式运行。
另外还有一套船闸收费系统，一套船闸交通广播系统，一套变配电监控系统。
监控系统由主控级(上闸首控制室)和现地单元控制级组成。
控制权分船闸控制室、现地二级，可以进行切换。
主控级是指在上闸首控制室操作员工作站上的操作，现地控制指在现场LCU屏上的操作。
水利工程中闸门自动监控系统的应用
水利工程中闸门自动监控系统的应用作者：刘玉春来源：《珠江水运》2015年第19期摘要：在水利工程建设实施的项目中，闸门是其自动化监控系统设计中一个非常重要的部分。
因此，本文主要通过对水库闸门自动化监控系统的研究，进一步探讨水闸其自动化监测系统的组件及其设计。
关键词：水利工程闸门自动监控如今，随着科学技术的快速发展，水工建筑物的实施建设在我国已经有了长足发展，并且其整体建设技术也不可同日而语，但是对于水闸的实施却从来没有一点的松懈。
究其原因在于水闸在整个水工建筑物中发挥着重要作用，对于水工建筑物来说，如果没有了坚实可靠的水闸，一切都是纸上谈兵，防洪、救灾必然失败。
过去通常使用相对简单的方法，然而传统的手工管理缺点很多，严重的限制了水闸所扮演的角色，这不可避免的造成了很大的浪费，例如使用过多人力、浪费过多物力和财力，因此自动控制的实现在未来是水闸管理的必然发展趋势。
1.水闸自动监控系统的主要组件1. 1传感部件水闸自动监测系统的过程中经常用传感器来测量，这主要包括水位传感器、制动位置传感器和一些野外测量工作。
模拟开度式传感器绕过精密的多圈线的电位器作为主要的传感器，阀门通过滚筒的转动齿轮传送到旋转轴电位器上，在闸门关闭与开启的过程中，电位器跟着旋转轴不停的旋转，然后使电位器的动臂和固定电阻之间发生不同的变化。
两个固定臂之间加上电压时，可以从一个移动手臂取走一个点位数值。
一般来说，数字类型的传感器可分为编码类型和计数制两种，一般使用计数器类型，其主要原理是数字化的位移角，最终的输出的数据格式通常有格雷码、BCD或二进制代码。
1.2信道通信的可靠性，稳定性是至关重要的，会影响整个系统能否有序运转，它往往是整个系统中花费成本最大的一部分。
系统通信网络的作用主要是用于制动控制和中心站通信，还包括制动控制站之间的通信，两者之间可以通过有线或无线通信连接，其交流的方式应该是应警方式。
1.3远程控制单元为了满足远程控制的需要，一些主要的国内外研究部门和制造商通常会把控制单元远程终端安装在一起，这就是常说的远程控制单元，即RTU，其运行较可靠，性能稳定，功能相对完整。
水利可视化调度、监控、水情监测综合系统技术方案
水利可视化调度、监控、水情监测综合系统技术方案目录1总体方案 (3)1.1视频监视系统 (3)1.1.1设计概况 (3)1.1.2系统总体设计 (5)1.1.3前端系统设计 (9)1.1.4.监控中心设计 (16)1.2视频会议系统 (22)1.2.1用户需求分析 (22)1.2.2视频会议组网方案 (23)1.2.3视频会议系统会议功能 (25)1.2.4视频会议系统的安全管理方案 (27)1.2.5会议室设计参考 (29)1.3可视化调度系统 (29)1.3.1.引言 (29)1.3.2可视化应急指挥调度系统 (30)1.3.3方案设计 (32)1.3.4可视化应急指挥调度系统应用场景 (35)1.3.5可视化指挥调度系统功能 (38)1.3.6可视化应急指挥调度系统特点 (40)1.3.7 系统设备简介 (42)1.4硬件、软件技术方案 (45)1.4.1. 硬件采购和集成 (45)软件采购、集成和开发 (62)1.5系统总集成技术及管理方案 (67)1.5.1. 系统集成技术方案 (67)1.5.2. 系统集成管理方案 (68)1总体方案1.1视频监视系统1.1.1设计概况1.1.1.1需求分析虽然近年来水利工程的监测能力有了很大提高，但整体水平与面临的形势和任务相比，仍存在一些薄弱环节。
一些小型水利设施如水库、泵站等，安全监管不到位。
除少部分配有水位、雨量测量装置外，大多数小型水库无任何大坝安全监测设施。
多数中型水库安全监测仍采用人工观测，尚未建成自动化监测系统，难以确保在恶劣条件下数据采集的及时可靠。
已建成的监测设施中，存在设备过时，精度差，可靠性低等问题。
如监控摄像头仍采用低分辨率的模拟摄像机，对现场情况采集不够精确。
对于重要的水域缺乏统一的管理监控，尤其是一些跨区域河流，监控系统各自独立，达不到有效监控的目的。
一些水利设施的闸门、泄洪道、泄洪洞等，常年处于无人值守状态，需要设置监控点，保证其安全。
船闸自动控制系统技术及运用
124DIGITCW2023.08IGITCW技术 应用Technology Application南通某船闸为人字闸门套闸，长175 m ，有效长度150 m ，闸室宽12 m ，门槛水深3.3 m ，最大设计船型为300 000 kg 级，级别V 级；双向水头承受设计，正向最大设计为2.14 m ，反向最大设计为-0.63 m 。
工作闸门采用钢质三角闸门，闸门启闭机采用滚珠丝杆式，由于上下游水位差小，所以输水利用三角门门缝即可。
该船闸自动控制系统是利用上位机监控软件结合PLC （可编程逻辑控制器）、现地LCU 控制柜、LCU 动力柜、现地操作台等设备实现对船闸设备的控制，同时结合数据库软件实现数据的存储和管理。
1 控制对象及控制层组成1.1 控制对象控制对象：船闸各闸首机房室内室外配套的机电设备。
主要有电磁阀、接触器、变频器、电机、传感器、闸门限位开关、闸门开度仪、水位计、进出闸信号灯以及闸室外照明等设备[1]。
1.2 控制层组成船闸的控制层由现地设备、现地控制、集中控制三个层次组成。
（1）现地设备层由船闸闸内闸外的机电设备组成。
主要包括闸门限位开关、闸门开度仪、电机、水位计、进出闸信号灯以及闸室外照明等设备。
（2）现地控制层由船闸闸室机房内的控制及显示设备组成。
主要包括现地上位机监控主机、现地LCU 控制柜、现地LCU 动力柜、现地操作控制台、现地监控主机等。
现地控制层的作用是实现机房监控设备的现地控制。
（3）集中控制层：由船闸监控中心上位机监控主机、数据库服务器及打印机等组成，实现对船闸的集中控制及管理。
管理人员在中控室就可以了解船闸现场的操作情况、运行情况以及故障报警状态，同时也可配合视频监控实现对船闸现场的控制操作。
2 控制系统设计2.1 控制系统组成本船闸控制系统采用集中控制和分散控制相结合结构，由监控中心上位机监控主机（服务端）及监控中心数据库服务器、现地闸首机房内上位机监控主机（客户端）、打印机等共同组成，从而实现对船闸的控制以及船闸相关数据的管理[2]。
东河水利枢纽工程船闸闸室结构设计
东河水利枢纽工程船闸闸室结构设计
李兵
【期刊名称】《广东水利水电》
【年(卷),期】2003(000)005
【摘要】中山市东河水利枢纽工程由于不能采用全截流围堰施工,受场地限制船闸必须建在河边,施工难度很大.在此介绍了船闸闸室结构设计,着重说明桩基础的计算,并对基桩的水平承载力试验成果进行了统计分析.
【总页数】3页(P35-37)
【作者】李兵
【作者单位】中山市水利水电勘测设计院,广东,中山,528403
【正文语种】中文
【中图分类】U641.2
【相关文献】
1.江西省峡江水利枢纽工程船闸闸室设计变更方案选择 [J], 朱爱如
2.透水软基上大跨度闸室结构选型——走马塘江边枢纽船闸闸室大跨度结构设计探讨 [J], 高兴和;严栋兴;吕犇
3.东河水利枢纽工程船闸沉箱的预制与吊装 [J], 阮复兴;谢彦辉
4.透水软基上大跨度闸室结构选型——走马塘江边枢纽船闸闸室大跨度结构设计探讨 [J], 高兴和;严栋兴;吕犇
5.沙溪流域高砂水电站船闸闸室墙结构设计 [J], 侯继平
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水利(船闸)
本单位工程的单元质量评定和分部工程质量等级评定符合现行《水利水电工程质量评定规程》及《水利水电工程单元工程质量评定标准》要求。
船闸单位质量等级评定为优良。
四、存在的主间问题及处理意见
五、对运行管理的建议
六、验收结论
1、船闸单位工程已按批准的设计文件全部建成；
项目经理 经济师
余秀林
运行管理单位:中山市东河水利枢纽工程管理所
副所长 工程师
水利水电建设工程
中山市东河水利枢纽工程船闸单位工程验收
鉴定书
二零零七年八月
中山市东河水利枢纽工程单位工程验收委员会
水利水电建设工程
中山市东河水利枢纽工程水闸单位工程验收
鉴定书
验收主持单位：中山市东河水利枢纽工程建设指挥部
项目法人：中山市东河水利枢纽工程建设指挥部
监理单位：广州万安建设监理有限公司
设计单位：中山市水利水电勘测设计院
2004年11月2日
2004年11月7日
3
前闸首闸墩
2004年11月10日
2005年1月5日
4
前闸首上部结构
2004年11月7日
2005年6月27日
5
后闸首段底板
2004年12月8日
2005年12月13日
6
后闸首闸墩
2004年12月15日
2005年1月6日
7
后闸首上部结构
2004年12月16日
2005年3月18日
优良
(二)检测与观测成果分析船闸单位工程安排钻孔灌注桩反射波法桩身质量检测24根，超声波透射法桩身质量检测3根，水平推力试验1组，钻孔抽芯检测4根。均满足设计和技术规范要求。其检测成果见表5
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原理 相似 ，本 文仅 对 上 闸 首监 控 单 元 做 介绍 。上 闸 首
端设 备 、传输设 备 、监视 设 备 ３部 分组 成 。前 端 设 备 由安 装在 各工 程点 的室 内外一 体 化 球 机 和 固定 枪 型 彩 色摄 像机 组 成 ，负 责 图 像 各 数 据 的 采 集 及 信 号 处 理 ，
作者简 介 ：黄志明（ ９ ８一） １６ ，男 ，大专 ，助理Ｔ程师 ，主要从事机电设备维修保养Ｔ作 。
１ ）实用 性与 先进性 。在方 案设计 中特 别 强调 系 统 的实 用性 与先 进性 相结 合 。在确 保实 用效 益 的基础 上 ， 采用 成熟 的 自动 控 制技 术 、计 算 机 技 术 、安 全 防 范 技
术。
按通 航程 序进行 控 制 外 ， 对 一 些 较 为 重 要 的设 备 及 还 部件 的状 态进行 监测 。
仅 以主 档水 闸 门做 说 明 。
该 系统 可用 手 动 控 制 和 自动 控 制 ２种 工 作 方 式 ， 其控制 原理 说 明如下 ： １ ）手 动控 制 。将 控制 机柜 面板 上 的转 换 开 关置 于 手动位 置 ，当按 下 上 升 按 钮 时 ，交 流 接 触 器 １通 电 ， 其触点 闭合 ，主闸 门启 闭 机 电 路 接通 ，电 机 正 转 ，闸
１ ）主 回路 供 电采用 带 电分励 的空气 开 关 ，可 用 于
现 场 无人值 守 的远 程 操 作方 式 。该 装 置 动 作 可 靠并 有
过载 、欠 压 、短路保 护 功 能 ，且 可 以通 过控 制 回路 分 励 控 制 ，增 加 系统 对 电机 的保 护 措 施 。在 现 场 无 人值
包 括主 档水 闸 门 １扇 和 ２扇输 水 廊 道 闸 门 组成 ，因 主
档 水 闸门和输 水廊 道 闸 门的 电路 构 成 原 理 相似 ，本 文
为德 国西 门子公 司生 产 的 Ｓ ７—２０系列 。具 体 配 置 如 ０
下 ；Ｃ Ｕ：Ｃ Ｕ ２ （４点 Ｄ ，ｌ Ｐ Ｐ ２６ ２ Ｉ ６点 Ｄ ；Ｄ ：Ｅ ２ １ Ｏ） Ｉ Ｍ ２ （ ８点 ） Ｏ：Ｅ ２ ８点 ） Ｉ Ｍ２ １ ４路 ） 以 ；Ｄ Ｍ２ ２（ ；Ａ ：Ｅ ３ （ ； 术 网模块 ：Ｃ ２ ３—１ Ｐ４ ；中 文 文 本 显 示 器 ：Ｔ ２ ０；编 Ｄ０ 程 软件 ：Ｓ Ｅ ７一Ｍｉ ｏ ＷＩ 。该 型 号 Ｃ Ｕ 具 有 ２个 ＴＰ ｃ／ Ｎ ｒ Ｐ
保 护 ，水 位 差 小 于 ２ ｃ 方 可 操 作 闸 门开 启 ；当 电 机 ０ｍ
通信 ，以实现 系统 的远程 自动监 控 。 ４ ）船 闸闸 门现地 监 控 单 元 的操 作 面 板 上 有 手 动 、
自动 、检 修 ３档转换 开关 ，用来 设置 闸 门的控 制状 态 ， 手 动状 态时 闸门 的上 升 、下 降 、停 止 由面板 上按 钮 控 制 ，可 以通过 面板 上 的 中文 显示 器 查 看 各 闸 门 的 当前 开 启高 度及 上下游 和 闸室 内的水位 值 。 ５ ）闸门开度 传感 器选用 雷码 机械式 传 感 器 ，该传 感 器数 据 准 确 、稳定 、误 差 小 、可 靠 性 高 、工 作 寿命
守 的情况 下 ，电机 停 机后 接 触 器 触 点异 常 粘 连 时 能 自 动分 断 电机 主 回路 ，起 到保 护 电机 的作 用 。 ２ ）闸 门启 闭机 主 回路 的 电源通 断采用 交 流接 触 器 控制 电机 正转 、反 转 。 ３ ）控制 回路 采 用 Ｐ Ｃ控 制 。本 系 统 采 用 的 Ｐ Ｃ Ｌ Ｌ
长。
运 行 出现过 流现 象 ，系统 会 发 出 报警 信 号 ，并 且 自动 执 行停 机保 护 以实 现 电 机 过流 保 护 监 测 ；船 闸 上 、下
闸首 主闸 门及输 水 廊 道 闸 门 自动 监 控 ；上 、下 游 及 闸 室 内水 位 自动监 测 ；闸门位置 及状态 的实时 自动监 测 ； 启 闭机 房设 备状 态 的 实 时监 测 ；通 航 信 号 灯 的 自动 控
中 图 分 类 号 ：Ｕ ４ ． ３ ６ １３ ５
文 献 标 识 码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１０ Ｏ １ （０ ２ Ｓ — １４— ４ ０ ８一 ｌ２ ２ １ ） １ ０ ３ ０
１ 概 述
东河 水利 枢纽 是 中山 市 一 大型 水 利 枢 纽工 程 ，座 落在 中山市 东 出 口 ，外 接 横 门水 道 和 小 榄 水道 ，枢 纽
提 出 了利 用 图
摘 要 ：该 文 结 合 东河 水 利 枢 纽 工 程 船 闸 图像 监视 系统 、 闸 门 自动 控 制 系统 的 设 计 、调 试 、运 行 的 过 程
，
像 监 视 系统 、 可编 程 控 制 器 （ Ｌ 技 术 实现 船 闸 自动 监 控 和 设 计 的方 法 。 Ｐ Ｃ） 关 键 词 ： 东河 水 利 枢 纽 ；船 闸 ；监 控 系统 ；设 计
・
１ ４・ ３
２１ ０ ２年 ８月
增刊 １
黄 志 明 ：东 河 水 利 枢 纽 船 闸 自动 监 控 系统 设 计
信 号接 人 到数字 图像 编码 器 ，再 通 过 交换 机 传 到监 控 中心 ，中心 通过 视频 管 理 服 务器 、解 码 器 、客 户 端 进
行视 频监 控 、应用 。监 视 系统结 构见 图 ２所示 。
与 Ｔ ２ ０显示器 通信 ，另 一个 串 口用 来 编 程 ，系 统 通 Ｄ０ 过 Ｃ ２ ３—１的 以太 网 口，采用 Ｔ Ｐ Ｉ Ｐ４ Ｃ ／Ｐ协议 与上 位 机
２ ９ｍ（ 基 ） ．７ 珠 ，闸门 内外 水 位差 大 于 ２ｃ ０ ｍ，系统 不 能 操作 闸门开 启 ，否 则 系统 报 警 锁 定 操作 功 能 实 现 自锁
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程》 Ｌ ５—９ Ｓ７ ４、《 闸 工 程 管 理 设 计 规 范 》 Ｌ ７ 水 Ｓ １０—９ ６ 等规 范要求 ，选用 合 理 的 设 备 ，设计 具有 高 可 靠 性 的 软 、硬件 控制 系统 ，使 船 闸的控 制更 安全 可靠 。
３ ）经 济性 和 可扩 展性 。在满 足 系统设 计要 求 的前 提 下 ，选用 性 价 比高 的 监 控设 备 及 通 信 设 备 。所 采 用 的设 备要 充分 考虑 容 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 。 ４ ）为 了确 保船 闸运 行正 常 ，除对 各 闸首 的工 作 闸
增 ： Ｆ１ Ｉ Ｊ
２１Байду номын сангаас０ ２年 ８月
广 东水利水 电
ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ ＡＴＥＲ Ｗ ＲＥＳ ＯＵＲＣＥＳ ＡＮＤ ＨＹＤＲＯＰＯＷ ＥＲ
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东河 水 利枢 纽 船 闸 自动 监 控 系统 设 计
黄志 明
（ 中顺 大 围工程 管理 处 东河水 利枢 纽管理 所 ，广 东 中山 ５ ８３ ） ２ ４ ７
１ 三 ———一 ． ———
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图 １ 船 闸平 面 结 构 示 意
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２ 系统 的设计 原 则和 目标
在东 河水 利枢 纽 船 闸范 围共 设摄 像 机 １ ，分 布 ０处
作用 ，具 体 布置及 监视 范 围见表 １ 。
表 １ 摄 像 机 位 置 布 置
４ 闸门控 制 系统 的 组成
机 、２套 由 Ｐ Ｃ可 编 程 控 制 器 组 成 的 现 地 监 控 单 元 、 Ｌ
东河 水 利枢 纽船 闸监 控 系 统监 控 中心 建 在 水 利 枢 纽监 控 中心 室 内。系 统 由 １台远 程 控 制 计 算 机 （ 作 操 员站 ） 、１台 上 位 机 （ 程 师 站 ） 工 、１台 网络 报 警 打 印
标 准 １０年 一 遇最 高 洪水 位 为 ２ ９ ｍ（ 基 ） ０ ．７ 珠 ，设 计 最
监控 系统在 运行 时 能根 据控 制 要 求用 手 动 或 自动启 闭 闸 门 、监测 上下 游水 位 及 闸 室 内水 位 、监 测 各 闸 门 闸 位 、设 定 开启 闸 门高 度 、监 测 系 统设 备状 态 。船 闸平 面结 构见 图 １ 所示 。
５ ）计算机 监控 系 统采 用 分 层 分 布 （ 中层 、现 地 集 层 ） 构 ，主 控 级 与现 地 控 制 单 元 之 间采 用 以 太 网 通 结
讯。
２ ）可 靠 性 与 安 全 性 。根 据 《 船 闸 技 术 管 理 规 水
６ ）充分 考虑 系统 的抗 干扰 及 防雷能 力 。 ３ 图像监 视 系统结构 视频 监视 系统 采 用 Ｉ 能 监 控 为 主 体 技 术 架 构 ， Ｐ智
制。 ４ ２ 控 制 系统 主要设 备 的选 型 ．
６ ）船 闸 室 内水 位 数 据 采 集 采 用 康 宇 测 控 仪 表 Ｋ Ｂ０ Ｙ ９０压力 式 水 位 传 感 器 。上 下 游 水 位 考 虑 到 进 出 船 只造 成 的影 响 ，采 用 的是 德 国 Ｖ Ｇ 超 声 波 液 位 ＥＡ