上位机远程监控水闸方案

闸门自动监控系统

闸门自动控制系统由中心控制站、现地工作站组成，系统集测量、控制、保护、信号、管理等功能于一体，主要实现数据采集与处理、运行监视和事故报警、控制与调节、数据通讯，实现闸门自动控制，流量调节等功能。在中心控制室内能够实现数据集中显示、分析、处理；满足“无人值班、少人值守”的要求。

闸门运行控制方式

监控系统按“无人值班、少人值守”进行总体设计，本着安全可靠、技术先进、经济、实用的原则进行配置。

闸门计算机监控系统的运行控制分为三个等级，系统的控制权限以越接近设备，控制权限越高。控制权顺序为：现地控制级、集中控制级、调度控制级。

①现地控制级

现地控制级（现地监控单元）设于近设备端，由可编程控制器（PLC）等设备组成，操作人员可以通过现地控制柜上的按钮等设备，实现对闸门设备的控制、调节。在现地控制柜上进行现地控制时，单元控制器上的远方/现地开关置于“现地”位置，此时主控级命令被闭锁，保证了控制的安全性，但主控级仍然可以采集到现地信息。

②集中控制级

在水库监控中心主控级实现对闸门设备的两种控制方式：

闸门自动控制：计算机监控系统监控主机能根据预先给定的流量要求和其他限制条件，完成水库各闸门的启停控制。

人工操作控制：操作员根据闸门当前的运行情况和控制命令，对闸门等设备的运行进行控制。控制的内容包括启闭机的开、停机操作、断路器操作等。

③调度控制级

上级中心调度控制人员可以通过调度计算机系统，操作人员可以在远程利用IE浏览器查看全部的报表数据，实现遥测、遥信、遥控。

本系统采用分层分布式结构，可方便地对系统进行扩充。监控计算机与现地监控单元之间的通信采用光缆（光纤）方式。

闸门监控架构

水库闸门自动化监控系统由中心控制站、现地工作站组成。

根据水闸的实际运行情况，为使水闸控制达到可靠和安全的要求，采用先进的分布式控制模式，即操作者在远程终端上进行操作，远程终端通过上位机对闸门进行控制。

闸室内配备一套现地控制单元、控制柜、闸位计、启闭机、传动机构、闸门及光端机，系统结构如下图所示：

闸门监控功能

（1）调度控制功能

在中心控制站设置监控主机，主要对整个闸门计算机监控系统进行管理、数据计算和处理、数据库管理及各种报表曲线、故障信号的分析处理等。具有画面显示、数据打印、闸门运行监视和控制功能、发操作控制命令、定值切换、设定及变更工作方式、语音报警等功能。具体包括以下功能：

1）联网功能

2）数据采集与处理功能

系统可巡测闸门各种实时数据与状态信号，进行必要的数据预处理并建立当地实时数据库和历史数据库。

3）统计与计算功能

  ①事故及故障统计记录

  ②参数越复限统计记录

  ③设备运行时间统计

4）参数在线修改

5）控制与调节功能

操作员在界面上点击所控设备图形（控键），界面上自动弹出控制模拟键和操作流程图，操作员要点击所需控键后，计算机自动实施操作流程，并能在流程图上观察每一步的执行情况和流程受阻情况的部位及原因，进行开环运行指导、闭环自动控制操作和调度。

6）设备运行统计记录及生产管理

  ①闸门运行记录

  ②主要电气设备动作及运行记录

  ③操作记录

  ④定值变更记录

  ⑤事故及故障统计记录

  ⑥参数越复限统计记录

  ⑦主要设备和装置退出运行统计记录

  ⑧运行日志及报表打印

7）画面显示

  ①曲线图类

  ②棒图类

  ③报警画面类

  ④表格类

  ⑤运行指导类

8）语音报警功能

当需要对重要操作进行提示以及闸门发生事故或故障时，可以用准确、清晰的汉语向有关人员发出报警。

9）人机联系

操作人员通过CRT，键盘、鼠标以及打印机实现对全站运行的监视、控制、调节、在线修改定值、画面调度、报表显示和打印等功能。

（2）现地监控单元功能

闸门监控系统现地控制柜位于溢洪道闸门控制室。通过现地控制柜，完成对各闸门控制及闸门开度实时测量。具体要求有：

能通过触摸屏控制闸门升、降、停，能监测当前闸门开度位置，准确控制闸门开度。

能检测超限及过载等异常状况，发出报警信号，停止闸门升降。

能通过低压电器实现闸门升、降、停等操作，指示闸门运行状态。