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    閘門綜合自動化監(jiān)控信息系統(tǒng)主要是通過計算機監(jiān)控系統(tǒng)檢測閘門上、下游水位、閘門荷重、閘門啟閉狀態(tài)與開度、圖像信息自動化采集與傳輸，達(dá)到能夠在監(jiān)控中心遠(yuǎn)程控制閘門啟閉以及閘門自動控制和系統(tǒng)聯(lián)動；通過實時圖像可以直觀了解閘門的運行工況以及周邊環(huán)境的目的。

                  

    基于和利時HOLLiAS LK系列PLC的閘門監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，具有實時性高、響應(yīng)速度快、安全可靠、功能強大等特點，對提升攔河閘壩工程的自動化、信息化水平，提高水利系統(tǒng)的管理水平、健全水利系統(tǒng)的快速響應(yīng)機制、建立有效的防災(zāi)機制等方面提供了有力保證。

    系統(tǒng)配置

    系統(tǒng)主要分為系統(tǒng)中央控制室（監(jiān)控中心）和閘門現(xiàn)場監(jiān)控裝置兩部分。監(jiān)控中心由監(jiān)控計算機、系統(tǒng)監(jiān)控軟件平臺、計算機網(wǎng)絡(luò)平臺及應(yīng)用軟件組成。閘門現(xiàn)場監(jiān)控裝置由閘門現(xiàn)地控制單元（LCU）、現(xiàn)場監(jiān)測儀表、信息傳輸通道等部分組成。

    基于光纖網(wǎng)絡(luò)的通訊，在各個終端與中心站（管理中心）之間建立局域網(wǎng)完成數(shù)據(jù)通訊。光纖具有可靠性高、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、維護費用低等特點，是實施遠(yuǎn)程可靠數(shù)據(jù)傳輸較為合理的方案。

      

                               圖1  閘門自動化控制系統(tǒng)圖

    現(xiàn)地控制單元（LCU）一般安裝在閘門啟閉機房或者系統(tǒng)配電中心，由可編程控制器、智能閘門測控儀、控制電器、邏輯保護電路、操作按鈕、狀態(tài)指示燈、電流電壓顯示表等組成，成套于一臺機柜內(nèi)，通過接線端子與閘位傳感器、荷重傳感器、機械限位、閉鎖保護、啟閉機電機、三相交流電源進線等連接。現(xiàn)場由現(xiàn)地控制單元（LCU）來控制閘門啟閉設(shè)備，通過閘門開度儀實時確定閘門的開度，通過閘門荷重儀實時確定閘門荷重，并通過水文水利計算，根據(jù)實測水文資料，自動設(shè)定閘門開度，提高自動化控制程度，減少人工誤差。通過設(shè)立保護裝置，能對執(zhí)行過程中發(fā)生的意外情況進行及時處理。結(jié)合遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)無人值守閘門自動化控制。

    閘門現(xiàn)地控制單元（LCU）具有以下功能：

    顯示功能：數(shù)字顯示閘位、荷重、行程設(shè)定值、荷重兩級報警設(shè)定值、電網(wǎng)電壓、運行電流等參數(shù)；提升、降落等各種運行狀態(tài)指示。

    參數(shù)設(shè)定：通過按鍵設(shè)定行程值、上下限位值、荷重兩級報警設(shè)定值等參數(shù)。

    操作閘門：通過按鍵可提升、降落閘門到指定位置。

    安全保護：具有數(shù)字電子限位、機械限位、負(fù)載過荷、工作超時、閘門啟閉機過電流、方式閉鎖等多重保護功能，確保閘門運行安全可靠。

    通訊功能：可遠(yuǎn)程修改參數(shù)，遵循最后一次有效原則；實時過程參數(shù)、運行狀態(tài)上傳；接收并執(zhí)行遠(yuǎn)程遙控控制命令，精確提升、降落閘門到指定位置。

    系統(tǒng)功能

    上位機是系統(tǒng)的指揮、監(jiān)控中心，它可以與上級管理中心聯(lián)網(wǎng)，通過上位機與PLC的通訊功能指揮系統(tǒng)運行和修改工藝參數(shù)。PLC是系統(tǒng)的控制中心，可以獨立控制整個系統(tǒng)正常運行。

       

    數(shù)據(jù)采集與處理

    這部分功能包括對實時數(shù)據(jù)的采集、進行必要的數(shù)據(jù)預(yù)處理并以一定的格式存入實時數(shù)據(jù)庫。通常按照信號性質(zhì)的不同，把它分為模擬量、開關(guān)量及脈沖數(shù)字量等，其采集及處理方法也各不相同。

    模擬量的采集與處理

    這一類實時量包括電氣模擬量、非電氣模擬量及溫度量。電氣模擬量系指電壓、電流、頻率及功率、功率因素等電氣信號量。非電氣模擬量主要指壓力、流量、水位、位移等信號量。

    開關(guān)量的采集

    開關(guān)量采集包括中斷型開關(guān)量和非中斷型開關(guān)量兩種。中斷型開關(guān)量信號包括各類故障信號、斷路器及隔離開關(guān)位置信號、泵、機組設(shè)備運行狀態(tài)信號、手動自動方式選擇的位置信號等。

    運行安全監(jiān)視

        

 ? 全廠運行實時監(jiān)視及參數(shù)在線修改

    參數(shù)越復(fù)限報警記錄

    事故順序記錄

    故障狀變顯示記錄

    趨勢分析判斷

    運行指導(dǎo)

    開、停機過程監(jiān)視

    一次設(shè)備操作指導(dǎo)

    控制與調(diào)節(jié)

    操作員通過操作員工作站的顯示器、鍵盤等，對監(jiān)控對象進行控制與調(diào)節(jié)。

    生產(chǎn)管理

       

    可在中控室實時監(jiān)控閘門的運行情況

    全廠所有監(jiān)控對象的操作、報警事件及實時參數(shù)報表等可記錄下來，并能以中文格式在LCD上顯示，在打印機上打印。

    對從實地采集來的數(shù)據(jù)進行管理、分析、統(tǒng)計、生成報表并打印輸出。

    系統(tǒng)維護與設(shè)置

    能實時地維護實時數(shù)據(jù)庫和歷史數(shù)據(jù)庫，包括對數(shù)據(jù)庫記錄的增加、刪除、修改、查詢和數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的備份。
用戶能根據(jù)自己的需要和興趣愛好來設(shè)置系統(tǒng)的工作環(huán)境，通過設(shè)置現(xiàn)場站點的基本參數(shù)、數(shù)據(jù)采集處理、通訊及控制的功能參數(shù)來設(shè)置系統(tǒng)的運行環(huán)境。系統(tǒng)還具有即時幫助和操作指導(dǎo)文件等幫助功能，包括系統(tǒng)自診斷、操作指南、幫助說明等。

    系統(tǒng)特點

    安全可靠和先進實用的系統(tǒng)

    系統(tǒng)設(shè)計選擇了成熟和先進的分布式計算機控制系統(tǒng)，在生產(chǎn)過程中信息集中管理和科學(xué)操作的前提下，使控制危險分散，提高系統(tǒng)的可靠性。現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)通過LK系列 PLC采集，并通過高速網(wǎng)絡(luò)傳送到中央控制室集中監(jiān)控和管理；同樣中央控制室主機的控制命令也通過上述高速網(wǎng)絡(luò)傳送到PLC的測控終端，實施對各單元的分散監(jiān)測和控制。

    集散型分布式構(gòu)架方案設(shè)計

    一般地，分布式遠(yuǎn)程群閘控制系統(tǒng)，對閘門開啟、水泵運行實施實時控制，對監(jiān)控閘門實現(xiàn)實時圖像傳輸和狀態(tài)數(shù)據(jù)（包括現(xiàn)象數(shù)據(jù)和控制命令）傳輸。基于上述要求，要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖傩浴⒁恢滦裕瑘D像傳輸?shù)膶崟r性及控制策略實施的可靠性，必須采用可靠的傳輸構(gòu)架。對于遠(yuǎn)程的、分散的監(jiān)控系統(tǒng)通常采用總站－分站構(gòu)架，有的大型系統(tǒng)還要采用多級分站。這時光纖通訊憑借著它本身特有的可靠性高、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定、維護費用低的優(yōu)勢在系統(tǒng)中占有極大的市場。

    信息分層管理和控制權(quán)限分級

    系統(tǒng)設(shè)計本著安全可靠、經(jīng)濟實用原則，設(shè)計成一個綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像顯示技術(shù)于一體的全分布開放型集散控制管理系統(tǒng)。在邏輯結(jié)構(gòu)上采用分層式的結(jié)構(gòu)，整個控制系統(tǒng)分為三層：第一層為生產(chǎn)調(diào)度層，第二層為中間監(jiān)視管理層，第三層為現(xiàn)場測量控制層。各層之間通過專有的工業(yè)以太網(wǎng)或者租用其他通訊網(wǎng)絡(luò)進行信息傳輸和資源共享。

    系統(tǒng)具有良好的開放性和可擴展性

    整個管理系統(tǒng)的設(shè)計采用開放的網(wǎng)絡(luò)體系、標(biāo)準(zhǔn)的信息采集與處理體系，以方便多媒體管理系統(tǒng)的升級、擴展和互聯(lián)。采用的設(shè)備充分考慮易升級換代，并且在升級時可以最大限度地保護原有的硬件設(shè)備和軟件投資。系統(tǒng)參數(shù)配置少、調(diào)整少、自動化程度高、使用方便、操作簡單、合理實用。