计算机监控系统在泉河杨桥枢纽工程中的应用

自改革开放以来, 我国的经济水平和国际综合实力有了显著的提高, 因此, 我国的科学技术和各行业的发展有了质的提高, 因此, 计算机监控系统在水利方面的应用程度也在不断的加大。泉河杨桥枢纽工程为大 (二) 型水利工程, 主要由节制闸、分洪闸和船闸三部分组成, 位于泉河下游临泉县杨桥镇, 具有防洪、排涝、灌溉的功能, 航运综合效益十分显著。该工程为了加强水利枢纽闸门控制系统的质量问题, 为了更好地实现现代化的要求, 将现代化计算机系统引入进来, 对防汛以及水利调度加以适当的调整, 起到了良好的效果。工程建设的整体水平得到了提高, 一改往日落后单一的人工操控系统, 真正实现了自动化操作, 不仅大大减少了对劳动力的需求, 在一定程度上还降低了生产的成本。由于防汛及水利调度的现代化要求, 闸门控制系统的自动化技术是水利工程发展的必然要求。泉河杨柳枢纽除险加固工程建设为了顺应现代化的要求, 在项目改建工程中列入了节制阀、分洪闸自动控制系统以及监视系统技术。

一、计算机监控系统的主要功能

计算机监控系统又被人们叫做计算机检测控制系统, 它是集监测、控制、数据处理为一体的计算机技术系统。不仅如此, 因为计算机的特性, 其具有实时性、安全性、管理性以及自动控制的特点, 所以其在航空、建筑、服务业等领域都有很大程度的应用。

想要将计算机监控系统有效应用到水利枢纽闸门控制中, 首先要做的就是充分了解计算机监控系统的主要功能, 并将其功能特性发挥到最大化, 只有这样才能够真正的实现计算机控制系统在闸门控制中的有效性。

(一) 集中控制层的功能应用

集中控制, 顾名思义, 是指在某个组织或者系统中建立一个相对稳定的控制中心, 由控制中心对组织或者系统内外的各种信息进行统一的加工和处理, 发现问题并提出问题的解决方案。集中控制层将采集到的信息内容, 收入数据库当中, 紧接着生成数据列表, 以便后来的查阅使用。因此, 集中控制层作为计算机监控系统中最为重要的功能之一, 在水利枢纽闸门控制中起着不可小觑的作用。该系统在远距离控制时的作用, 具体表现为对分洪闸闸门、节制闸闸门以及上下游水位的实时监控上。

(二) 现地控制层的功能应用

现地控制层是指计算机监控系统中位于水轮发电机层、开关站等设备等附近的控制系统, 是实施管理的中间环节, 其控制对象主要包括:电厂发电设备、开关站以及闸门等, 其在接受集中控制层的具体指令以后, 将其转达为具体数据并输出。

(三) 应用软件的功能及其高级应用

闸门控制作为应用软件控制的核心, 包括单孔、多孔和自动三种模式。单孔控制单个闸门的开启和关闭, 多孔控制多闸门。所谓自动控制, 则是根据排水量和水位, 采用自动计算方法来实现自动管理。阀门控制是系统软件的高级应用功能, 很好的发挥了现代技术的应用水平, 对于掌握闸门的孔数和开度具有非常高的精准度, 并且具有群控功能。

二、计算机监控系统在水利枢纽闸门控制中的应用

在新时期发展背景下, 我国水利枢纽工程在数量、质量及类型上得到了长足发展, 传统的人工操控闸门的方式已难以有效适应现代化建设的深层次诉求, 需要相关技术管理人员重新审视水利工程建设的隐藏问题及发展新形势。计算机、互联网的广泛应用为我国社会各领域建设革新提供了必要的现实支撑, 因其兼具数据库存储及状态反馈的双重功能, 计算机监控系统与水利枢纽闸门控制系统的密切配合, 有助于全方面监测闸门安全运行状况并进行实时调控。监控即监测控制, 计算机监测系统即是指计算机的监测控制系统, 是计算机对于其他应用系统实施监视、控制功能的系统。无论是在水利枢纽闸门控制中, 还是在其他应用领域中, 计算机监控系统都不是一个简单的应用系统, 其只有与其他系统进行有效的结合, 才能发挥其良好的监控性能。

(一) 计算机监控系统的配置

中央控制室采用戴尔公司设计制作的计算机进行工作, 运行昆仑国家组态软件 (MCGS) 实现与现有层的通信, 实现了对集中控制层的有效监控功能。

(二) 计算机测控系统与现场常规控制设备的配合

计算机测控系统的闸门测控终端为现场提升机控制柜提供了闸门开启、闸门关闭和关闭三个控制触点, 同时闸门开启值可以显示在开启仪表上。

三、视频图像监控系统

泉河杨桥枢纽工程中设有一套以现场摄像机和中心监控设备组成的视频监视系统。

系统中心监控设备由视频服务器、视频工作站、控制键盘和液晶电视器等组成。中心监控设备放置在中心控制室内, 大屏幕显示系统由1台43″液晶电视组成, 通过控制软件可自由显示摄像机的监视画面, 并通过视频工作站对一体化球机、变焦镜头等进行调节控制, 从而对上下游和闸室的全貌进行监视。带有录像功能的视频服务器可对监视器上的图像进行录制。

通过视频监控系统, 场景摄像头可以看到闸门前的水流状况、闸门内的水流形态以及上下游河流的情况。彩色固定式定焦镜头相机安装在孔水闸和分洪闸的阀门上, 用来监控水闸的操作情况, 彩色全方位摄像机安装在水闸监控的上游和下游河道水流条件在上游和下游。图像信号通过同轴电缆传输到控制室中心的视频服务器上面。

四、安全监测系统

为了保证水闸的安全运行, 必须对闸门及附属建筑进行安全监测。监测的部位包括闸墩、岸墙、翼墙等处。通过对沉降、扬压力等数据的监测, 可以发现闸基渗流异常以及闸室、岸墙、翼墙的异常位移等不安全因素, 确保水闸安全。

杨桥闸渗压监测系统采用分布式结构, 主要由安全监测管理系统、数据采集单元、渗压传感器和数据传输线缆等组成。各监测点的压力通过渗压传感器采集到采集模块, 各采集模块通过标准的RS485通讯接口与安全监测主机通讯。渗压监测管理系统主要功能都通过安全监测管理软件来实现, 该软件实现以下功能:参数设置、单点测量、定时测量、巡回测量、操作记录查询、异常监测数据查询、报表输出等。

五、上位机与现场控制级的网络通信

主控级与现场控制级的通信介质采用光纤通信, 通信信号量与通信总量的比值 (即通信速率) 为自适应100/10Mbps, 网络结构采用快速工业因特网络。现地控制单元PLC通过因特网单元与光电收发器相互转换, 主控级上位机的以太网卡通过交换机与光电收发器相连。

六、结语

泉河杨桥枢纽为顺应现代化的要求, 在项目改建工程中列入了节制阀、分洪闸自动控制系统以及监视系统技术, 实现了闸门的现地控制、中控室控制和将来的远程控制。计算机监控系统的应用使得水利工程实现了真正意义上的现代化, 为水利工程技术管理水平的提升奠定良好的基础。

摘要：随着国家经济的飞速发展以及社会主义现代化建设的逐步完善, 我国的各项科学技术水平得到了突飞猛进的进步。一些以计算机、互联网为代表的现代科技技术已经逐渐融入人民日常生活的各个角落, 并且扮演者不可小觑的角色。不仅如此, 将计算机监控系统运用到水利枢纽闸门控制中已经成为了大势所趋。众所周知, 水利枢纽一直以来都是国家建设的重点项目, 它是有关乎水资源的科学管理, 同样也是衡量一个国家综合国力的重要指标之一。另外计算机监控系统的使用对闸门安全运行起到非常重要的作用。本文就结合我国计算机监控系统在水利枢纽闸门控制中运用的实际情况, 简单阐述一下如何有效开展管控, 为水利工程技术管理水平的提升奠定良好的基础。

关键词：计算机监控系统,闸门控制,视频监视,安全监测