某閘樞紐工程屬某市城市防洪骨干工程，站址位于某市龍溪港和三里橋港交叉處，其主要功能是抵擋某城外水系的洪水來襲，并將城區(qū)澇水及時向外排出，對某城區(qū)范圍內的防洪、抗?jié)场⒖购档确矫嫫鸬街匾饔?，而其自動化監(jiān)控的實現為浙北地區(qū)率先實現水利現代化邁出了堅實的步伐。
1. 水閘概況
某閘樞紐工程分為三個相對獨立部分，一座單孔12米水閘位于中央，閘體兩翼各設有3臺1200ZLB軸流泵的排澇泵站；閘門采用平板鋼閘門，啟閉形式采用上提式雙頂點垂直液壓式啟閉機QPPYI—2X340（兩只液壓缸操作一扇門），兩套液壓泵組配套異步電動機Y180L——4（—380V，2X22KW），且為一開一備；泵站為拍門斷流形式，水泵配套電機為異步電動機JSL-14-12（~380V/6X210KW）。某閘樞紐工程的設計起點高、標準高為實現閘門及泵站的自動化監(jiān)控提供了有利條件。
2.自動化監(jiān)控設計
2.1某閘樞紐工程的自動化監(jiān)控的技術指標：
1） 實現閘門及6臺軸流泵的遠程監(jiān)控
2）實現閘門的自動開啟、關閉。閘門開度控制精度為+1厘米，左右雙吊點油缸偏差不超過5厘米。
3） 運行過程中嚴密監(jiān)視、監(jiān)測變壓器、電機、直流系統(tǒng)、技術供水系統(tǒng)、內外河水位、河道暢通情況等關鍵部位的運行狀況及重要電量、非電量參數等實時運行數據的保存。
4） 按照正常、報警、跳閘三級設定機組的保護要求，防止失誤操作。
5） 系統(tǒng)故障自診。
2.2自動化監(jiān)控設計
3. 自動化監(jiān)控系統(tǒng)的構成
3.1設備配置
某閘樞紐工程自動化系統(tǒng)主要由下列設備組成：計算機監(jiān)控臺，7套控制單元（LCU），6套電機軟啟動控制柜及電纜 ，1套現場圖象監(jiān)控系統(tǒng) ，水位傳感器及其他。
3.2系統(tǒng)構成
計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用符合國際開放系統(tǒng)標準的開放、分層分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)為主，常規(guī)設備控制為輔的監(jiān)控方式。計算機系統(tǒng)預留遙控、遙調的功能接口，以保證系統(tǒng)中采用不同計算機時的互操作性和系統(tǒng)擴展、設備更新時的可移植性。
監(jiān)控系統(tǒng)從結構上可分為主控制級和現地控制單元級。主控制級負責完成泵站機組、工作閘門、供配電設備、公用設備和水閘等的監(jiān)視和控制；各現地控制單元能對所管轄的生產過程進行完善的監(jiān)控，它們通過輸入、輸出接口與生產過程相連；通過通訊接口及相關設備與主控制層交換信息。現地控制單元對主控制層具有相對獨立性，能脫離主控制層直接完成生產過程實時數據的采集和預處理，各設備狀態(tài)監(jiān)視、調整和控制等功能。
3.3基本功能
A.數據采集與處理功能
對輸入模擬量、輸入開關量、溫度量、保護事件、電氣量進行數據采集和處理。具體功能包括：
① 光電隔離，接點防抖動處理功能；
② 具有硬件和軟件濾波，基準時間補償功能；
③ 數據有效性、合理性判斷；
④ 啟動相關量功能（如啟動事故數學順序記錄、發(fā)生事故報警音響，畫面自動推出以及自動停機等），
⑤格式化處理及存儲實時數據功能
B.運行監(jiān)控和事件報警
①計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以使運行人員通過CRT對全站各主設備的運行狀態(tài)及停運狀態(tài)進行實時監(jiān)視、實時顯示。
②監(jiān)控系統(tǒng)對越限及復限參數數據作相應的處理、自動顯示、記錄和打?。粚τ谥匾獢祿拇鎯罢賳撅@示：啟動相關量分析功能，作故障原因提示，具有趨勢報警功能。
③事故順序記錄、追憶及相關量記錄。
C.控制與調節(jié)
中控室值班人員通過主控機人機接口對設備進行自動完成開、停 機；調節(jié)機組聯合運行的投/切；根據內、外河水位和排澇時間推薦機組佳、經濟運行方式。
D.人機接口，數據通信
畫面顯示是計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能。它通過包括樞紐主布置圖、單線圖、泵站剖面圖、電器主接線圖、棒形圖、曲線、各種語句、表格等各種動態(tài)的圖形來表示整個閘站各設備的實時狀態(tài)，給人以生動、直觀的操作效果，并使運行人員在線調整畫面、投退測點，修改參數等，對于每個操作對象都有對應的彈出操作面板，有口令方能進行操作，防止誤操作。
預留與調度中心的通信接口，將來可以實現遙視、遙測、遙調、遙信、遙控的五遙功能。并利用互聯網實現“遙診”的第六大功能。
4.實際運用
1.由于該操作系統(tǒng)是標準的WINDOWS操作系統(tǒng)，界面采用全中文式，所有工藝過程均有生動的動畫展示，操作員很方便上手、發(fā)布操作指令、排除故障。并且可以自教自學，縮短了人員培訓時間。
2.由于該系統(tǒng)采用六畫面監(jiān)控圖象并且可放大縮小畫面，使操作員很容易統(tǒng)覽全局，與傳統(tǒng)人工觀察相比，即減少人力又使安全系數大大提高。
3.與傳統(tǒng)控制相比，該系統(tǒng)自動生成各類運行記錄報表，減少了工作量，使運行資料進一步規(guī)范化，管理工作上了一個新臺階。
4.與傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)元件相對減少，故障點少，維護更方便，減輕了主汛期的維護養(yǎng)護壓力。
5.某閘樞紐工程在完成自動化建設后，綜合效益明顯，尤其在運行管理過程中?！ ?BR> 并在后來城北、城南水閘的改擴建工程中綜合效益得到了充分體現，城區(qū)水、旱澇等基本信息得到及時反饋，并大大節(jié)省了人事編制和運行管理成本，基本消除了信息在運行管理過程中的時間差，真正做到了實時監(jiān)控和決策。
5.結論
1.計算機監(jiān)控系統(tǒng)的運用，對傳統(tǒng)的運行進行了改造，實現了水閘、水泵的自動化控制，極大的提高了系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。
2.監(jiān)控系統(tǒng)自建成投運以來，按照水管工程“管養(yǎng)分離”的體制要求實現了“無人值班，少人值班”的基本目標。取得了明顯的經濟效應。
3.監(jiān)控系統(tǒng)的運用，為全市防汛系統(tǒng)的自動化、信息化建設進行了有益的探索，為同類工程建設提供了寶貴的經驗，并且在城北、城南水閘的改擴建中該新技術得到了推廣和運用。
4.計算機通信技術、多媒體圖象、網絡數字技術等高科技技術以及自動化控制技術的運用，提高了全市水利建設與工程管理的水平，為某市城市防洪工程建設自動化、現代化奠定了良好的基礎。
1. 水閘概況
某閘樞紐工程分為三個相對獨立部分，一座單孔12米水閘位于中央，閘體兩翼各設有3臺1200ZLB軸流泵的排澇泵站；閘門采用平板鋼閘門，啟閉形式采用上提式雙頂點垂直液壓式啟閉機QPPYI—2X340（兩只液壓缸操作一扇門），兩套液壓泵組配套異步電動機Y180L——4（—380V，2X22KW），且為一開一備；泵站為拍門斷流形式，水泵配套電機為異步電動機JSL-14-12（~380V/6X210KW）。某閘樞紐工程的設計起點高、標準高為實現閘門及泵站的自動化監(jiān)控提供了有利條件。
2.自動化監(jiān)控設計
2.1某閘樞紐工程的自動化監(jiān)控的技術指標：
1） 實現閘門及6臺軸流泵的遠程監(jiān)控
2）實現閘門的自動開啟、關閉。閘門開度控制精度為+1厘米，左右雙吊點油缸偏差不超過5厘米。
3） 運行過程中嚴密監(jiān)視、監(jiān)測變壓器、電機、直流系統(tǒng)、技術供水系統(tǒng)、內外河水位、河道暢通情況等關鍵部位的運行狀況及重要電量、非電量參數等實時運行數據的保存。
4） 按照正常、報警、跳閘三級設定機組的保護要求，防止失誤操作。
5） 系統(tǒng)故障自診。
2.2自動化監(jiān)控設計
3. 自動化監(jiān)控系統(tǒng)的構成
3.1設備配置
某閘樞紐工程自動化系統(tǒng)主要由下列設備組成：計算機監(jiān)控臺，7套控制單元（LCU），6套電機軟啟動控制柜及電纜 ，1套現場圖象監(jiān)控系統(tǒng) ，水位傳感器及其他。
3.2系統(tǒng)構成
計算機監(jiān)控系統(tǒng)采用符合國際開放系統(tǒng)標準的開放、分層分布式計算機監(jiān)控系統(tǒng)為主，常規(guī)設備控制為輔的監(jiān)控方式。計算機系統(tǒng)預留遙控、遙調的功能接口，以保證系統(tǒng)中采用不同計算機時的互操作性和系統(tǒng)擴展、設備更新時的可移植性。
監(jiān)控系統(tǒng)從結構上可分為主控制級和現地控制單元級。主控制級負責完成泵站機組、工作閘門、供配電設備、公用設備和水閘等的監(jiān)視和控制；各現地控制單元能對所管轄的生產過程進行完善的監(jiān)控，它們通過輸入、輸出接口與生產過程相連；通過通訊接口及相關設備與主控制層交換信息。現地控制單元對主控制層具有相對獨立性，能脫離主控制層直接完成生產過程實時數據的采集和預處理，各設備狀態(tài)監(jiān)視、調整和控制等功能。
3.3基本功能
A.數據采集與處理功能
對輸入模擬量、輸入開關量、溫度量、保護事件、電氣量進行數據采集和處理。具體功能包括：
① 光電隔離，接點防抖動處理功能；
② 具有硬件和軟件濾波，基準時間補償功能；
③ 數據有效性、合理性判斷；
④ 啟動相關量功能（如啟動事故數學順序記錄、發(fā)生事故報警音響，畫面自動推出以及自動停機等），
⑤格式化處理及存儲實時數據功能
B.運行監(jiān)控和事件報警
①計算機監(jiān)控系統(tǒng)可以使運行人員通過CRT對全站各主設備的運行狀態(tài)及停運狀態(tài)進行實時監(jiān)視、實時顯示。
②監(jiān)控系統(tǒng)對越限及復限參數數據作相應的處理、自動顯示、記錄和打?。粚τ谥匾獢祿拇鎯罢賳撅@示：啟動相關量分析功能，作故障原因提示，具有趨勢報警功能。
③事故順序記錄、追憶及相關量記錄。
C.控制與調節(jié)
中控室值班人員通過主控機人機接口對設備進行自動完成開、停 機；調節(jié)機組聯合運行的投/切；根據內、外河水位和排澇時間推薦機組佳、經濟運行方式。
D.人機接口，數據通信
畫面顯示是計算機監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能。它通過包括樞紐主布置圖、單線圖、泵站剖面圖、電器主接線圖、棒形圖、曲線、各種語句、表格等各種動態(tài)的圖形來表示整個閘站各設備的實時狀態(tài)，給人以生動、直觀的操作效果，并使運行人員在線調整畫面、投退測點，修改參數等，對于每個操作對象都有對應的彈出操作面板，有口令方能進行操作，防止誤操作。
預留與調度中心的通信接口，將來可以實現遙視、遙測、遙調、遙信、遙控的五遙功能。并利用互聯網實現“遙診”的第六大功能。
4.實際運用
1.由于該操作系統(tǒng)是標準的WINDOWS操作系統(tǒng)，界面采用全中文式，所有工藝過程均有生動的動畫展示，操作員很方便上手、發(fā)布操作指令、排除故障。并且可以自教自學，縮短了人員培訓時間。
2.由于該系統(tǒng)采用六畫面監(jiān)控圖象并且可放大縮小畫面，使操作員很容易統(tǒng)覽全局，與傳統(tǒng)人工觀察相比，即減少人力又使安全系數大大提高。
3.與傳統(tǒng)控制相比，該系統(tǒng)自動生成各類運行記錄報表，減少了工作量，使運行資料進一步規(guī)范化，管理工作上了一個新臺階。
4.與傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)元件相對減少，故障點少，維護更方便，減輕了主汛期的維護養(yǎng)護壓力。
5.某閘樞紐工程在完成自動化建設后，綜合效益明顯，尤其在運行管理過程中?！ ?BR> 并在后來城北、城南水閘的改擴建工程中綜合效益得到了充分體現，城區(qū)水、旱澇等基本信息得到及時反饋，并大大節(jié)省了人事編制和運行管理成本，基本消除了信息在運行管理過程中的時間差，真正做到了實時監(jiān)控和決策。
5.結論
1.計算機監(jiān)控系統(tǒng)的運用，對傳統(tǒng)的運行進行了改造，實現了水閘、水泵的自動化控制，極大的提高了系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。
2.監(jiān)控系統(tǒng)自建成投運以來，按照水管工程“管養(yǎng)分離”的體制要求實現了“無人值班，少人值班”的基本目標。取得了明顯的經濟效應。
3.監(jiān)控系統(tǒng)的運用，為全市防汛系統(tǒng)的自動化、信息化建設進行了有益的探索，為同類工程建設提供了寶貴的經驗，并且在城北、城南水閘的改擴建中該新技術得到了推廣和運用。
4.計算機通信技術、多媒體圖象、網絡數字技術等高科技技術以及自動化控制技術的運用，提高了全市水利建設與工程管理的水平，為某市城市防洪工程建設自動化、現代化奠定了良好的基礎。