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(lái)襲，并將城區(qū)澇水及時(shí)向外排出，對(duì)某城區(qū)范圍內(nèi)的防洪、抗?jié)?、抗旱等方面起到重要作用，而其自?dòng)化監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)為浙北地區(qū)率先實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化邁出了堅(jiān)實(shí)的步伐。
    1. 水閘概況
    某閘樞紐工程分為三個(gè)相對(duì)獨(dú)立部分，一座單孔12米水閘位于中央，閘體兩翼各設(shè)有3臺(tái)1200ZLB軸流泵的排澇泵站；閘門(mén)采用平板鋼閘門(mén)，啟閉形式采用上提式雙頂點(diǎn)垂直液壓式啟閉機(jī)QPPYI—2X340（兩只液壓缸操作一扇門(mén)），兩套液壓泵組配套異步電動(dòng)機(jī)Y180L——4（—380V，2X22KW），且為一開(kāi)一備；泵站為拍門(mén)斷流形式，水泵配套電機(jī)為異步電動(dòng)機(jī)JSL-14-12（~380V/6X210KW）。某閘樞紐工程的設(shè)計(jì)起點(diǎn)高、標(biāo)準(zhǔn)高為實(shí)現(xiàn)閘門(mén)及泵站的自動(dòng)化監(jiān)控提供了有利條件。
    2.自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)計(jì)
    2.1某閘樞紐工程的自動(dòng)化監(jiān)控的技術(shù)指標(biāo)：
    1） 實(shí)現(xiàn)閘門(mén)及6臺(tái)軸流泵的遠(yuǎn)程監(jiān)控
    2）實(shí)現(xiàn)閘門(mén)的自動(dòng)開(kāi)啟、關(guān)閉。閘門(mén)開(kāi)度控制精度為+1厘米，左右雙吊點(diǎn)油缸偏差不超過(guò)5厘米。
    3） 運(yùn)行過(guò)程中嚴(yán)密監(jiān)視、監(jiān)測(cè)變壓器、電機(jī)、直流系統(tǒng)、技術(shù)供水系統(tǒng)、內(nèi)外河水位、河道暢通情況等關(guān)鍵部位的運(yùn)行狀況及重要電量、非電量參數(shù)等實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的保存。
    4） 按照正常、報(bào)警、跳閘三級(jí)設(shè)定機(jī)組的保護(hù)要求，防止失誤操作。
    5） 系統(tǒng)故障自診。
    2.2自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)計(jì)
    3. 自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成
    3.1設(shè)備配置
    某閘樞紐工程自動(dòng)化系統(tǒng)主要由下列設(shè)備組成：計(jì)算機(jī)監(jiān)控臺(tái)，7套控制單元（LCU），6套電機(jī)軟啟動(dòng)控制柜及電纜 ，1套現(xiàn)場(chǎng)圖象監(jiān)控系統(tǒng) ，水位傳感器及其他。
    3.2系統(tǒng)構(gòu)成
    計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)采用符合國(guó)際開(kāi)放系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放、分層分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為主，常規(guī)設(shè)備控制為輔的監(jiān)控方式。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)預(yù)留遙控、遙調(diào)的功能接口，以保證系統(tǒng)中采用不同計(jì)算機(jī)時(shí)的互操作性和系統(tǒng)擴(kuò)展、設(shè)備更新時(shí)的可移植性。
    監(jiān)控系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上可分為主控制級(jí)和現(xiàn)地控制單元級(jí)。主控制級(jí)負(fù)責(zé)完成泵站機(jī)組、工作閘門(mén)、供配電設(shè)備、公用設(shè)備和水閘等的監(jiān)視和控制；各現(xiàn)地控制單元能對(duì)所管轄的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行完善的監(jiān)控，它們通過(guò)輸入、輸出接口與生產(chǎn)過(guò)程相連；通過(guò)通訊接口及相關(guān)設(shè)備與主控制層交換信息?，F(xiàn)地控制單元對(duì)主控制層具有相對(duì)獨(dú)立性，能脫離主控制層直接完成生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理，各設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視、調(diào)整和控制等功能。
    3.3基本功能
    A.數(shù)據(jù)采集與處理功能
    對(duì)輸入模擬量、輸入開(kāi)關(guān)量、溫度量、保護(hù)事件、電氣量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。具體功能包括：
    ① 光電隔離，接點(diǎn)防抖動(dòng)處理功能；
    ② 具有硬件和軟件濾波，基準(zhǔn)時(shí)間補(bǔ)償功能；
    ③ 數(shù)據(jù)有效性、合理性判斷；
    ④ 啟動(dòng)相關(guān)量功能（如啟動(dòng)事故數(shù)學(xué)順序記錄、發(fā)生事故報(bào)警音響，畫(huà)面自動(dòng)推出以及自動(dòng)停機(jī)等），
    ⑤格式化處理及存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)功能
    B.運(yùn)行監(jiān)控和事件報(bào)警
    ①計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以使運(yùn)行人員通過(guò)CRT對(duì)全站各主設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及停運(yùn)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視、實(shí)時(shí)顯示。
    ②監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)越限及復(fù)限參數(shù)數(shù)據(jù)作相應(yīng)的處理、自動(dòng)顯示、記錄和打?。粚?duì)于重要數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及召喚顯示：?jiǎn)?dòng)相關(guān)量分析功能，作故障原因提示，具有趨勢(shì)報(bào)警功能。
    ③事故順序記錄、追憶及相關(guān)量記錄。
    C.控制與調(diào)節(jié)
    中控室值班人員通過(guò)主控機(jī)人機(jī)接口對(duì)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)完成開(kāi)、停 機(jī)；調(diào)節(jié)機(jī)組聯(lián)合運(yùn)行的投/切；根據(jù)內(nèi)、外河水位和排澇時(shí)間推薦機(jī)組佳、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。
    D.人機(jī)接口，數(shù)據(jù)通信
    畫(huà)面顯示是計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能。它通過(guò)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(yǔ)句、表格等各種動(dòng)態(tài)的圖形來(lái)表示整個(gè)閘站各設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，給人以生動(dòng)、直觀的操作效果，并使運(yùn)行人員在線調(diào)整畫(huà)面、投退測(cè)點(diǎn)，修改參數(shù)等，對(duì)于每個(gè)操作對(duì)象都有對(duì)應(yīng)的彈出操作面板，有口令方能進(jìn)行操作，防止誤操作。
    預(yù)留與調(diào)度中心的通信接口，將來(lái)可以實(shí)現(xiàn)遙視、遙測(cè)、遙調(diào)、遙信、遙控的五遙功能。并利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)“遙診”的第六大功能。
    4.實(shí)際運(yùn)用
    1.由于該操作系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)的WINDOWS操作系統(tǒng)，界面采用全中文式，所有工藝過(guò)程均有生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)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(xué)，縮短了人員培訓(xùn)時(shí)間。
    2.由于該系統(tǒng)采用六畫(huà)面監(jiān)控圖象并且可放大縮小畫(huà)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(shù)大大提高。
    3.與傳統(tǒng)控制相比，該系統(tǒng)自動(dòng)生成各類運(yùn)行記錄報(bào)表，減少了工作量，使運(yùn)行資料進(jìn)一步規(guī)范化，管理工作上了一個(gè)新臺(tái)階。
    4.與傳統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)元件相對(duì)減少，故障點(diǎn)少，維護(hù)更方便，減輕了主汛期的維護(hù)養(yǎng)護(hù)壓力。
    5.某閘樞紐工程在完成自動(dòng)化建設(shè)后，綜合效益明顯，尤其在運(yùn)行管理過(guò)程中。　　
    并在后來(lái)城北、城南水閘的改擴(kuò)建工程中綜合效益得到了充分體現(xiàn)，城區(qū)水、旱澇等基本信息得到及時(shí)反饋，并大大節(jié)省了人事編制和運(yùn)行管理成本，基本消除了信息在運(yùn)行管理過(guò)程中的時(shí)間差，真正做到了實(shí)時(shí)監(jiān)控和決策。
    5.結(jié)論
    1.計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用，對(duì)傳統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行了改造，實(shí)現(xiàn)了水閘、水泵的自動(dòng)化控制，極大的提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性。
    2.監(jiān)控系統(tǒng)自建成投運(yùn)以來(lái)，按照水管工程“管養(yǎng)分離”的體制要求實(shí)現(xiàn)了“無(wú)人值班，少人值班”的基本目標(biāo)。取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
    3.監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用，為全市防汛系統(tǒng)的自動(dòng)化、信息化建設(shè)進(jìn)行了有益的探索，為同類工程建設(shè)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，并且在城北、城南水閘的改擴(kuò)建中該新技術(shù)得到了推廣和運(yùn)用。
    4.計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、多媒體圖象、網(wǎng)絡(luò)數(shù)字技術(shù)等高科技技術(shù)以及自動(dòng)化控制技術(shù)的運(yùn)用，提高了全市水利建設(shè)與工程管理的水平，為某市城市防洪工程建設(shè)自動(dòng)化、現(xiàn)代化奠定了良好的基礎(chǔ)。