应用于水利调度系统自动化控制系统探究

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1、应用于水利调度系统自动化控制系统探究【摘要】随着计算机网络、传感器技术等的迅猛发展，对水利信息的监控和管理方式逐渐由单一的现场、集中控制转变为分布式的、多技术结合的现代化综合性调度系统。本文就水利调度系统中的自动化控制系统的硬件组成结构进行了分析，对这种硬件构成方式的性能特点进行了总结和归纳，重点就调度系统中各子系统的功能和实现方式进行了阐述和研究，最后就整个系统的网络系统进行了简要讨论。【关键词】水利调度系统；自动化；控制系统；功能【中图分类号】TL503.6【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)07-0241-01推动水利工程向

2、信息化、自动化方向发展是我国现代水利的发展要求。应用计算机技术、网络通信技术以及多种软硬件控制技术可以有效实现对水利相关信息进行实时监测和调控，进而完成整个水利调度系统的自动化控制。1自动控制系统硬件结构及性能特点分析1.1系统硬件结构为满足多功能、多位置、全天候自动控制要求，应用于水利调度系统中的自动化控制系统通常由一个监控中心配合多个终端站通过B/S的架构方式实现。其中，监控中心配备运算能力较强的工业计算机和相关数据通信设备；终端站可以配备以PLC为核心或者单片机为核心的数据处理系统，同时配合使用多种传感器、数据采集设备、数据通信设备等实现与上位机

3、的通信。为保证系统运行可靠性和数据准确性，应该在监控中心中配置UPS电源，在终端站配置蓄电池。系统可完成的功能有：(1)数据采集和指令执行，该部分功能由布置于水利调度系统终端的传感器与执行设备完成;(2)数据传输，该部分功能由各通信设备完成；(3)数据处理，该部分功能由监控中心的软硬件设备协作完成。1.2系统性能特点水利调度系统通常由多个远端监测点组成一个网络平台，利用监控中心对平台各终端进行信息采集、数据处理以及决策制定。整个系统包括监控中心、数据采集子系统、视频监控子系统、通信子系统等几部分子系统，其特点如下：(1)扩展性能好。由于使用B/S三层结

4、构分布式架构,系统若需要进行扩容只需要通过相应的扩容端口进行新接入设备部署即可，不需要进行大范围的系统调整。(2)实用性强。该系统的操作终端可以通过WEB浏览器等实现，方便管理人员不在监控中心时，通过远程访问的方式登录管理系统，根据权限进行系统设定和功能使用。(3)可管理性好。整个自动控制系统提供了完善的用户管理、系统配置、运行状态监测、历史记录等功能，利用这些功能可以简化作业流程，明确管理权限，为系统制定合理的运行策略，维持整个系统的稳定运行。同时历史记录等功能还可以对控制系统的每个操作进行记录，便于后期检索和系统修正，为警报或故障原因的查找提供数据

5、支持。(1)数据精度高。由于采用了多种传感器设备对模拟量进行信息采集，故本自动控制系统可以将模拟信息转换为精确的数字信息，便于数据处理和分析。2各子系统功能实现2.1水利调度中心应用自动控制系统可以实现水利调度中心的无人值守。具体实现方式为，在自动控制系统中对水费计收系统、水利信息采集系统、闸门监控系统、视频监控系统、数据库备份系统等不同系统中的参数进行设定，同时制定相应的执行策略，只有满足条件时，系统才会启动运行。通过上述操作可以对水资源使用用户进行水费计收；对水资源调度过程中的水位、流量、渠道污泥厚度等参数进行实时监测，并监测数据修正系统运行状态，

6、如放水水量等；对闸门进行实时控制,只有满足开启条件时才能够开闸放水，当放水完毕后可以自动关闭闸门；对整个水利调度过程中的重点位置添加视频监控，确保水利调度的准确性和可靠性；对系统运行过程中产生的数据进行备份，以备后期检索和总结。2.2现场PLC控制系统现场PLC控制系统主要安装在各支、斗渠的闸房内与启闭机电器控制柜进行连接，可以通过通信系统与上位机进行数据通信获取对闸门的控制指令，进而对闸位信息、电量电压信息、水位信息等进行控制，实现远程自动化操作。同时,为保证系统的可靠性，增强系统的灵活性，可以在现场PLC控制系统中添加现场控制开关，便于特殊情况下进

7、行现场控制。2.3水利信息采集自动控制系统运行的基础是对诸如水位、渠道流速等信息的实时采集和监测。这些信息可以通过安置于水利调度环境中的传感器和数据采集装置获得。采集获得的数据被传送到监控中心进行处理和运算，系统根据运算结果控制闸门状态、进行水费计收等。需要说明的是，对水位信息的采集是通过水位传感器完成的，该传感器通常放置于测井中的测量筒中，但是需要根据实际情况进行零点调节和校正；对于流速信息的采集是通过流速仪及其相关装置完成的，测速装置应该选择超声波流速仪和超声波污泥厚度仪，以消除复杂水质和淤泥厚度对测量数据的影响。2.4视频监控在执行水利调度任务时

8、要求对重点检测位置进行24小时不间断监控，此时需要应用视频监控子系统。视频监控子系统中的监控相