閘門計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)分析

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摘要:計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在節(jié)制閘閘門系統(tǒng)中，在充分考慮遵從先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，同時還必須保證系統(tǒng)在實際工作環(huán)境中的安全穩(wěn)定性。文章主要論述了節(jié)制閘閘門中應(yīng)用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)所具備的優(yōu)勢特色以及相應(yīng)的維護(hù)和管理措施，實現(xiàn)了閘門運行的計算機(jī)監(jiān)控模式，同時提高了整個系統(tǒng)的安全可靠性。

關(guān)鍵詞:節(jié)制閘;計算機(jī);監(jiān)控系統(tǒng);安全運行

計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用在節(jié)制閘閘門系統(tǒng)中，在充分考慮遵從先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)之上，同時還必須保證系統(tǒng)在實際工作環(huán)境中的安全穩(wěn)定性。在具體的設(shè)計應(yīng)用環(huán)節(jié)綜合考慮實用性高，系統(tǒng)操作維護(hù)簡單方便的原則。實現(xiàn)國際上最先進(jìn)的工業(yè)太網(wǎng)與現(xiàn)場總線分布式開放結(jié)構(gòu)計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。確保在系統(tǒng)投入運營后實現(xiàn)“無人值班，少人值班”的功能性要求。

1節(jié)制閘閘門計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

現(xiàn)階段國際上發(fā)展較為先進(jìn)的節(jié)制閘閘門計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)都已經(jīng)完全實現(xiàn)了開放式全分布系統(tǒng)性結(jié)構(gòu)模式，這一系統(tǒng)中分別設(shè)有主控級和現(xiàn)地單元控制級2個方面如圖1。1.1主控級功能介紹。節(jié)制閘閘門的主控制級中心主要有兩部分構(gòu)成，操作員工作站與外圍設(shè)備組。其中的員工中心操作站是節(jié)制閘閘門的主核心控制部分，這一部分中操作員工完成閘門的自動化運行以及閘門運行中其他配套的管理工作，例如閘門的啟閉操作，閘門歷史運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計記錄與數(shù)據(jù)檔案的存儲，并進(jìn)行歸類檢索以及進(jìn)行管理。必要的情況下還需要對閘門運行情況數(shù)據(jù)生成運行表并打印。人機(jī)接口的部位功能主要是實現(xiàn)對完成設(shè)備運行情況的實施監(jiān)控與控制，并將其監(jiān)控到的內(nèi)容直接顯示在與之連接的顯示屏上來獲取現(xiàn)地控制單元LCU的實時工作情況。1.2現(xiàn)地單元控制級。在節(jié)制閘閘門的運行生產(chǎn)現(xiàn)場，系統(tǒng)按照被控制對象的不同，分別設(shè)置了不同的現(xiàn)地控制單元，并在此單元上配備有專門的觸摸屏，工作人員可以借助觸摸屏實現(xiàn)對每一閘門實際運行情況的跟蹤檢查，了解其閘門具體的荷重或是實際開度等信息，另外為了極大限度上的滿足工作人員對單獨閘門工作的控制與管理，在閘門動力箱上每一閘門都配有常規(guī)單獨的控制按鈕，以方便工作人員獨立于PLC而直接實施對閘門運行的操作。

2節(jié)制閘閘門計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計原則

該系統(tǒng)的設(shè)計原則在遵循最基本的安全可靠性同時還需要進(jìn)一步滿足企業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)實用性，堅持按照計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)為主導(dǎo)的控制思想原則，對整個系統(tǒng)實施總體設(shè)計與系統(tǒng)配置模式，確保整個計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在投入應(yīng)用之后，實現(xiàn)節(jié)制閘閘門運行的“無人值班，少人值班”要求。2.1便于操作管理的原則。對于這一原則的實現(xiàn)主要盡可能的滿足，全計算機(jī)監(jiān)控與現(xiàn)地手動操作控制方式相結(jié)合的方式，這樣的監(jiān)控方式可以極大的實現(xiàn)操作快速安全的同時，針對某一部位的管理還可以在不影響全系統(tǒng)正常工作模式下的單獨處理。同時也便于實現(xiàn)全計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用升級，充分實現(xiàn)節(jié)制閘閘門監(jiān)控系統(tǒng)管理水平的提升，切實實現(xiàn)分布開放式的閘門監(jiān)控系統(tǒng)。2.2實現(xiàn)現(xiàn)地控制單元與主控制中心之間的良好連接。對于這一原則的滿足可以借用太網(wǎng)實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)與現(xiàn)地LCU之間的有效連接，其中的現(xiàn)地LCU在與現(xiàn)場測控元件之間的連接一般建議使用工業(yè)總線布局結(jié)構(gòu)，可以有效的實現(xiàn)現(xiàn)地控制單元與整個計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的總控制室進(jìn)行通信連接，以實現(xiàn)實時對現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)的監(jiān)測控制，以及相關(guān)的監(jiān)視功能。

3節(jié)制閘閘門計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的運行控制方式

在了解運行控制方式之前對節(jié)制閘閘門計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的運行對象有一個簡單的了解，計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象主要有兩部分，現(xiàn)地監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)控。節(jié)制閘閘門計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以將其運行中所有的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確快速傳輸?shù)街骺刂浦行模瑫r還可以利用計算機(jī)主控制中心實現(xiàn)與上級防汛跳讀系統(tǒng)的有效連接。在這過程中涉及到的系統(tǒng)運行控制方式有以下幾種:3.1遠(yuǎn)程控制方式。這種控制方式旨在中控制室內(nèi)，對其接入本計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的節(jié)制閘進(jìn)行有效的遠(yuǎn)程控制，通過這一監(jiān)控方式對遠(yuǎn)程節(jié)制閘實際運作情況有清楚的了解，另外在操作過程中還有具體的對話框進(jìn)行事先的提示，對閘門所處位置信息及時反饋，如果閘門運行出現(xiàn)故障，還可以給予及時報警提示，以方便相關(guān)的工作人員可以迅速處理解決。避免較大程度上影響整個節(jié)制閘閘門正常運轉(zhuǎn)。3.2現(xiàn)地控制方式。這種控制方式可以在現(xiàn)地控制單元，借助現(xiàn)地LCU觸摸屏操作間接你的實現(xiàn)對閘門的啟閉操作。除了這一操作方式可以達(dá)到這一目的之外，一般在閘門動力箱上具體的每一個閘門上還單獨配置常規(guī)性大的操作按鈕，這一配置主要是為了解決觸摸屏不能有效操作時可以借助按鈕，確保工作運行人員在獨立于LUC之外直接對閘門運行情況進(jìn)行操作。3.3現(xiàn)地控制與遠(yuǎn)程控制相互轉(zhuǎn)化的控制方式。對于這一控制方式的實現(xiàn)，由于在現(xiàn)地控制單元的控制單元柜上安裝有相關(guān)的轉(zhuǎn)換開關(guān)，這一開關(guān)就是管理遠(yuǎn)程控制與現(xiàn)實控制相互閉鎖作用的，方便的實現(xiàn)不同部分現(xiàn)地的切換。并在進(jìn)行現(xiàn)地控制時，可以方便的在現(xiàn)地控制屏的顯示器上查找到相關(guān)的控制信號，以及節(jié)制閘閘門的運行狀態(tài)信號，并將相關(guān)的信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺刂萍墸袁F(xiàn)地控制其實很明顯的優(yōu)先于遠(yuǎn)程控制。

4節(jié)制閘閘門的啟閉操作介紹

1)如果是進(jìn)行手動或是自動操作閘門的啟閉，前提需要預(yù)置一下閘門開度值，之后再將啟閉閘門的信號發(fā)出，再閘在進(jìn)行閘門啟閉的中間加之電器的作用，進(jìn)一步驅(qū)動交流接觸器也進(jìn)行運作，一系列操作實現(xiàn)電機(jī)的重在啟動，最后實現(xiàn)啟閉機(jī)卷揚(yáng)的上拉或是下方操作，從而完成閘門的啟閉程序。2)在進(jìn)行閘門的啟閉過程中，相應(yīng)的閘門開度儀會對閘門的實際開度進(jìn)行實時的檢測比較，根據(jù)這一公式:當(dāng)事先設(shè)置的預(yù)置值減去實際開度測量值結(jié)果小于等于預(yù)置常數(shù)的時候，需要停止中間的繼電器操作，并將交流接觸器斷開，這樣操作之后，就實現(xiàn)了閘門運行的停止。3)在對閘門實施開啟或是關(guān)閉操作中，同時還需要利用電動機(jī)對相關(guān)電回路的電流進(jìn)行實時監(jiān)測，以及其中的供電回路狀態(tài)監(jiān)測，電動機(jī)所保護(hù)回路狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測等，通過所監(jiān)測到的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果，查看發(fā)現(xiàn)有無問題，如果有任何問題事故需要進(jìn)行立即報警以及相關(guān)的工作人員立即做出必要的解決處理。

5安全連鎖保護(hù)

為了實現(xiàn)對節(jié)制閘閘門工作運行的良好保護(hù)，借助其配套的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以起到良好的保護(hù)作用，當(dāng)其中的節(jié)制閘閘門實際開度超過上限或是下限的時候，PLC都應(yīng)該立即停止運行并盡快做出報警處理;其次，由于配電主變高低壓而影響其中的測供電無法正常運轉(zhuǎn)，這時候PLC也應(yīng)該進(jìn)行立即報警同時按照規(guī)程做出相應(yīng)的處理;除以上兩種操作之外，當(dāng)熱繼電動器發(fā)生動作或是發(fā)現(xiàn)閘門啟閉控制回路出現(xiàn)工作不正常的情況下，PLC同樣需要做出立即報警操作。

6系統(tǒng)安全運行監(jiān)視記錄及相關(guān)的報告

整個節(jié)制閘閘門運行系統(tǒng)的安全運行監(jiān)視包括對各種設(shè)備機(jī)器的運行狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)視或是相應(yīng)參數(shù)的在線修改，對于這一項工作內(nèi)容相關(guān)的值班人員可以借助CRT對各系統(tǒng)內(nèi)部其中的主要設(shè)備運行參數(shù)或是運行狀態(tài)實時監(jiān)控并實現(xiàn)在線修改;越限的檢查，對于這一檢查其中的CRT顯示器上會有相關(guān)內(nèi)容的異常狀態(tài)顯示，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)應(yīng)該采取立即報警的操作;運行趨勢的分析，為了有效的防止運行系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)性的運行故障，工作人員可以結(jié)合參照某些運行參數(shù)變化進(jìn)行運行趨勢的分析，及早的做到發(fā)現(xiàn)問題解決問題，并對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行越限報警以及進(jìn)行資料的打印與記錄工作;整個監(jiān)控系統(tǒng)工作運行是否異常的監(jiān)視，當(dāng)系統(tǒng)運作中出現(xiàn)軟硬件的故障之后，立即實施報警操作并將CRT顯示器上顯示的相關(guān)故障信息進(jìn)行記錄打印，以方便快速的發(fā)現(xiàn)故障位置得到及時的處理解決。

7結(jié)語

在節(jié)制閘門運行中實施自動化的計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，極大的減輕了相關(guān)工作人員的工作勞動強(qiáng)度，更為重要的是切實提高了閘門控制精讀，有效的起到了河流流域內(nèi)節(jié)流、防洪、生產(chǎn)生活用水保護(hù)等實際效果，最大限上的為保障人民生命財產(chǎn)安全保駕護(hù)航。

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作者:熊寒波 單位:豐城市豐東灌區(qū)管理局