黄河引黄闸远程监控系统的开发与应用

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1、山东大学硕士学位论文摘要黄河属资源性缺水流域，水资源供需矛盾R益突出，防止黄河下游河道断流的问题已成为黄河水资源管理与调度工作必须解决的一项重大课题，为满足引黄工作的要求，解决黄河下游水量调度监督和管理工作的问题，设计了该黄河引黄闸远程监控调度系统。黄河引黄涵闸远程监控系统，是加强水量调度监督管理、防止违规引水、保证总调中一tl,在紧急情况下能对涵闸进行直接控制，确保黄河不断流的既科学又实用的有效手段。该系统主要分为现地监控系统和远程监控系统两大部分，现地监控系统又分为测控系统和视频监视系统。在测控系统中，以SIEMENS公司的中型PLCS7—300作为终端采集

2、单元及控制器，配合各种检测设备对各个检测量进行数据采集和设备控制。CPlJ主要完成与下位采集单元，上位监控计算机进行通讯任务，同时依据检测数据对闸门开度实施模糊控制，以达到恒定流量的要求。在视频监视系统中，采用网络视频压缩传送技术实现涵闸的远程图像监视，系统具有包括涵闸视频监视(包括闸前、闸后、闸室)、防护监视和告警、录像和画面捕捉、以及监视系统管理等功能。监视内容包括闸前图像、闸后图像、启闭机运行状态、监视设备的状态等。本课题研究了以下内容并加以开发实现：1．涵闸启闭的PLC智能控制，涵闸高度的自动校准，启闭的各种限值保护及连锁；2．闸前闻后水位的自动测量，引

3、水流量根据推算的流量数学模型自动测量，完全无人化运行；3．超远程多级监控系统实现了国家黄委、省局、市局、闸管所的远程异地带权限涵闸调度与控制，并实时地返回各涵闸的各种状态信息，包括闸门的高度，闸前后水位，过闸流量等信息；4．多种网络介质的信息通讯的融合与集成，本系统中包括RS485数据通讯网络、PROFIBUS现场总线网络、无线局域网网际连接和INTERNE’r，实现了多种数据的快速可靠传输；5．图像传输及编解码技术，实现了图像的远程实时快速传输，通过有效的编解码技术，提高了图像的质量，并实现了摄像机的远程异地控制。包括云台，镜头控制；6．涵闸监控系统的操作平台

4、为WINDOWS2000和WINCC，研究开发了适用于涵闸监控调度的安全通用操作平台，采用标准的图形界面和操作模式，模拟动画，I山东大学硕士学位论文辅以图像豁视系统，结合现场数据，再现了涵闸运行状况和劂边环境．并通过州TERNET实现了远程异地多点监控和视频监视功能，界面友好，操作简单安全，可靠。本文对PROFIBUS，微波通信，视频传输方式，上位监控及模糊算法作了较为深入的研究，对于实现各种功能的程序附有详细的程序清单及说明，对工程实际中所出现的问题进行了原因分析并给出了解决方案。该系统的设讨成功不但解决了对黄河下游引黄闸实时监控的问题，而且其设计思想对于通讯

5、不便的地区进行大范围多点监控也具有一定的实用价值。关键词：可编程逻辑控制器、现场总线、上位监控、视频、模糊控制fl山东大学硕士学位论文ABSTRACTTheYellowriverisaflowareadevoidofwater．Thequestionofwater-resourcesupply—demandisbecomingmoreandmoreserious．Itisofvitatimportancetopreventthestop—flowofriverwayofthelowerreachesoftheriver．InordertOmeetthedeman

6、doftheworktO1．isethewaterofYellowRiverandtosolvetheproblemofwaterresourcesupervisionandcontrol，WedesigntheYellowRiver’SgateofdiversionirrigationremotemonitoringandcontrolsystemItisaveryeffectivewaytostrengthenthewatermonitoringandcontrol，topreventtheillegaldiversionirrigation。Withthi

7、ssystem，wecarlasslArethatYellowRiverConservancyCommission(YRCC)Candirectlycontrolthegateandalsothatthelowerreachesoftheriverdoesnotstopflow．Themonitoringandcontrolsystemincludesthelocalmonitoringandcontrolandtheremotemonitoringandcontrolsystem，Thelatteriscomposedofmeasure—controlsyst

8、emandvideomo