1、   概述：

閘門監(jiān)控系統(tǒng)主要用于水電廠、水庫、河道、供水渠的閘門控制，被控閘門可以是平板門、弧型門、液壓門或快速門，目前應(yīng)用較為廣泛，我公司閘門監(jiān)控系統(tǒng)以安全、穩(wěn)定、可靠為原則，符合"無人值班，少人值守"的管理理念，以分散控制與集中控制相結(jié)合，采用分層、分布式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，將上位監(jiān)控與現(xiàn)地控制單元組成穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡(luò)。操作人員在中控室即可完成對(duì)現(xiàn)地所有閘門的控制，工作效率高，勞動(dòng)強(qiáng)度低，配合視頻監(jiān)控系統(tǒng)，安使操作更加全。電站更無需親臨現(xiàn)場，在個(gè)人工作站上即可查看當(dāng)前閘門各閘門及輔助設(shè)備狀態(tài)，全面快速地掌握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工況，及時(shí)有效地做出決策，指導(dǎo)現(xiàn)場工作.

閘門遠(yuǎn)程監(jiān)控子系統(tǒng)由現(xiàn)場傳感部件、邏輯控制單元、監(jiān)控中心站以及網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)等部分組成?，F(xiàn)場傳感器部件檢測(cè)閘門開度、上下游水位和電機(jī)工況等現(xiàn)場參數(shù)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理后送入監(jiān)控中心站的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（IPC）處理；安裝在IPC中的實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件對(duì)采集上來的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以動(dòng)畫、數(shù)字、圖表等多種表現(xiàn)形式進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示，同時(shí)邏輯控制單元（可編程邏輯控制器PLC）根據(jù)現(xiàn)場采集的參數(shù)，依據(jù)相關(guān)算法計(jì)算閘門的開啟扇數(shù)和對(duì)應(yīng)的開度，經(jīng)人工/自動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)閘門開啟?！?/span>

系統(tǒng)同時(shí)具備手動(dòng)操作功能，即在PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)停止運(yùn)行的情況下，或操作員認(rèn)為必要的條件下，可以通過監(jiān)控中心的手動(dòng)控制閘門的開閉。實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件同時(shí)具備Web遠(yuǎn)程發(fā)布功能，可將監(jiān)控畫面發(fā)布到Internet上，以供的遠(yuǎn)程用戶通過IE瀏覽器監(jiān)視并控制現(xiàn)場。

閘門是水利水電工程的重要設(shè)施，它擔(dān)負(fù)著水電站的發(fā)電、泄洪、水庫的灌溉和船閘的航運(yùn)等重要任務(wù)。隨著我國現(xiàn)代化水平的提高，閘門群計(jì)算機(jī)集中監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛地采用。我所自上世紀(jì)80年代起就致力于本系統(tǒng)的研究和開發(fā)，現(xiàn)已形成了以單片機(jī)、可編程控制器（PLC）為主要監(jiān)控手段的閘門群監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)監(jiān)控的閘門類型有平板閘門、弧形閘門等各類閘門，系統(tǒng)控制的起閉機(jī)類型有卷揚(yáng)式啟閉機(jī)、液壓啟閉機(jī)、螺桿式啟閉機(jī)等各類啟閉機(jī)。

 2、實(shí)拍圖片

3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖：

系統(tǒng)圖1

系統(tǒng)圖2：

系統(tǒng)圖3

系統(tǒng)圖4:

系統(tǒng)圖5:

系統(tǒng)總圖：

4、系統(tǒng)組成

●閘門控制系統(tǒng)

（1）集中控制級(jí)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有現(xiàn)地控制單元的集中控制與監(jiān)視，提供系統(tǒng)的宏觀控制，協(xié)調(diào)各閘門的運(yùn)行、處理局部發(fā)生的事故和緊急狀況，維護(hù)系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)。布置在集中控制室內(nèi)，主要由2臺(tái)操作員工作站（雙機(jī)冗余）、一臺(tái)多媒體工作站，UPS，打印機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等組成。

（2）現(xiàn)地控制級(jí)由分布于各閘的現(xiàn)地控制單元（LCU）組成?，F(xiàn)地控制單元由可編程控制器、閘門測(cè)控儀、控制電器、邏輯保護(hù)電路、操作按鈕、狀態(tài)指示燈、電流電壓顯示表等組成，成套于各機(jī)柜內(nèi)。各機(jī)柜通常安裝在閘門啟閉機(jī)房，直接面向現(xiàn)地設(shè)備，控制閘門，油泵，啟閉機(jī)的動(dòng)作，采集現(xiàn)地?cái)?shù)據(jù)，上送集控級(jí)，并獨(dú)立或按照集控級(jí)的命令進(jìn)行系統(tǒng)控制和監(jiān)視。

（3）集中控制級(jí)與現(xiàn)地控制級(jí)通過通訊網(wǎng)絡(luò)相連，如以太網(wǎng)或?qū)Ｓ猛ㄓ嵕W(wǎng)絡(luò)（根據(jù)系統(tǒng)的性能要求選擇不同的控制網(wǎng)絡(luò)）。

(4)由可編程邏輯控制器（PLC）、手動(dòng)控制面板、相關(guān)電氣元件以及電路保護(hù)部件組成。

具體功能如下：

　 ●接收閘門開度、閘門全關(guān)全開狀態(tài)、、接觸器狀態(tài)、主電源、控制電源狀態(tài)、上下游水位、電機(jī)纜繩收放長度和電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)、狀態(tài)信息。

　 ●接收上位機(jī)運(yùn)行指令。

●根據(jù)上位機(jī)指令實(shí)現(xiàn)閘門的控制功能。

●通過信號(hào)燈顯示閘門狀態(tài)。

●具有多重保護(hù)功能，當(dāng)出現(xiàn)緊急故障時(shí)，自動(dòng)切斷電機(jī)控制回路。

●具有手動(dòng)控制功能。

　 ●執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有硬件互鎖功能，以提高系統(tǒng)安全性。

●數(shù)據(jù)設(shè)置限值保護(hù)，越發(fā)出報(bào)警信息并記錄，有用數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，供日后查詢使用；

●視頻系統(tǒng)

包括攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器、數(shù)字視頻矩陣、大屏幕電視墻、存儲(chǔ)服務(wù)器、流媒體工作站、視頻管理服務(wù)器等。視頻顯示主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備置于控制室，攝像機(jī)安裝于現(xiàn)場，用于對(duì)現(xiàn)場控制設(shè)備的監(jiān)視管理。

實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件由數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)模塊、現(xiàn)場參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊、控制決策模塊、系統(tǒng)安全管理模塊、報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計(jì)模塊、WEB遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊組成。

具體功能如下：

　 數(shù)據(jù)接收存儲(chǔ)模塊
　　接收現(xiàn)場實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并錄入數(shù)據(jù)

　 水閘工況實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊

　　通過動(dòng)畫、數(shù)字、圖表等多種表現(xiàn)形式對(duì)現(xiàn)場水閘工作情況以及其它參數(shù)（上下游水位、六個(gè)閘門的實(shí)時(shí)開度和全開全關(guān)狀態(tài)、六個(gè)電機(jī)纜繩的收放長度、六個(gè)電機(jī)的實(shí)時(shí)電流、電壓等）進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。計(jì)算并顯示各閘門的實(shí)時(shí)流量、累計(jì)流量，閘站的實(shí)時(shí)流量、累計(jì)流量。

　 控制決策模塊

　　根據(jù)設(shè)定的閘門開度、上下游水位差或流量值，按照參數(shù)之間的相互聯(lián)系以及相應(yīng)算法，給出閘門的參考控制策略，并依據(jù)所選策略通過PLC控制閘門。具有閘門操作多重確認(rèn)機(jī)制，防止操作員的誤操作。
　 系統(tǒng)安全管理模塊

　　根據(jù)用戶的使用權(quán)限允許或禁止其對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作?？梢詣?dòng)態(tài)添加刪除用戶，設(shè)置多級(jí)用戶權(quán)限。并對(duì)操作員的各種操作具有自動(dòng)記錄功能。

　 報(bào)警模塊

用戶可以設(shè)定參數(shù)的報(bào)警域值，若參數(shù)值超過所規(guī)定的界限，根據(jù)需要產(chǎn)生相應(yīng)警告信息，彈出報(bào)警畫面或聲光報(bào)警，同時(shí)將報(bào)警信息錄入數(shù)據(jù)庫，以備查詢。

具體報(bào)警功能如下：

a. 閘門上升（下降）卡滯報(bào)警

b. 閘門運(yùn)行超時(shí)報(bào)警（連續(xù)運(yùn)行超過一定時(shí)間表明閘門運(yùn)行失控

　　c. 閘門運(yùn)行超距故障（開度超過設(shè)定值）

　　d. 閘門運(yùn)行超限故障（閘門出槽）

　　e. 電機(jī)過載故障（電機(jī)過載）

　 數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計(jì)模塊

　　包括查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警數(shù)據(jù)、操作事件等等，以表格或圖表的形式顯示，并具有統(tǒng)計(jì)功能。且可以根據(jù)需要打印各種形式的日、月、年報(bào)表。

　 WEB遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊

　　實(shí)現(xiàn)本地監(jiān)控畫面遠(yuǎn)程發(fā)布。遠(yuǎn)程用戶使用WEB瀏覽器在通過權(quán)限認(rèn)證后可以對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視或控制。不同權(quán)限的用戶被進(jìn)行不同的操作。