浅谈水利工程中闸门自动监控系统的设计研究

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1、水利技术监督2014年第2期水利工程中闸门自动监控系统的设计研究段家贵(唐山市陡河水库管理处，河北唐山063021)【摘要】水利工程建设项目中，闸门自动监控系统的设计是非常重要的。笔者以陡河水库闸门自动监控系统为例，从水闸自动监控系统的主要组件出发，对闸门自动监控系统的设计原则等进行了探究，并概述了陡河水库闸门自动监控系统的配置及控站的主要作用。【关键词】水利工程；闸门；自动监控；设计研究[DOI编码】10．3969／j．issn．1008-1305．2014．02．014【中图分类号】TV736【

2、文献标识码】A【文章编号】1008—1305(2014)02—0039—03随着科学的发展，我国水工建筑物建设的总体具有我国特色的自动监控闸门系统，并得到了我国技术得到了很大的提高，而水闸的建设更是没有丝水利工作者的广泛认同Ⅱ。毫的懈怠。这主要是因为水闸在整个水工建筑物中1水闸自动监控系统的主要组件起着至关重要的作用，没有可靠的水闸，一切防洪、抗灾都是纸上谈兵。然而，传统的人工管理水闸的1．1传感部件简单方法在很大程度上限制了水闸作用的发挥，造在水闸自动监测系统中常用的测量传感器件成了人力、物力、财

3、力的极大浪费。由此可见，改有闸位传感器、水位传感器以及对现场工况的测造水闸的运行管理迫在眉睫，实施自动控制管理是量。闸位传感器又称闸门开度传感器(其原理很大水闸管理的必然发展趋势。程度上与水位传感器相似)，根据输出信号的类型随之出现的新型闸门自动监控系统能够执行不同可分为模拟式和数字式闸门开度传感器。早期准确及时的数据采集并进行自动化控制。该系统集的模拟式闸门开度传感器一般以精密线绕多圈电现代通信技术、自动运行设备、计算机技术、自动位器作为传感器件，将闸门启闭机滚筒的转动通过控制技术及现代测量技术等

4、多种高新技术于一身，传动装置引至电位器的旋转轴，在闸门启闭的过程实现了水情的自动检测与控制。水闸实行自动化管中电位器旋转轴跟着转动，使得电位器的动臂与某理，从而大大解放了灌区、水库、水电厂、河道、一固定臂之间的阻值随着闸门的升降而变化。当在供水渠等地方的劳动力。该系统所涉及的闸门造型电位器的两固定臂施加电压时，即可从动臂取走一从平板门到弧型门再到快速门，运行方式也不受限电位值。制，具体有液压方式、卷扬机方式或螺杆方式。通常，数字型的闸门传感器可以分为编码式的西方一些国家早己在水库和电站的大、中型闸和

5、计数式的，在实际运用过程中主要是采用计数式门组运行中实现了库水位等的计算机自动监测及的，其原理是将启闭机的位移角进行数据化，然后闸门开关的自动控制。而我国在这方面起步晚，从通过计数脉冲对位移角进行计数。记录脉冲的仪器20世纪80年代才开始研究，通过引进西方不同的RTU设备进行消化吸收，结合中国国情，开发出了作者简介：段家贵(1970年一)，男，高级工程师。·39·水利技术监督2014年第2期可以由霍尔器件或者干簧管组成，在记录和保存时(2)闸门和配电室周围有各种不利于监控系统都有电源支持，输出的数据

6、格式一般是格雷码、BCD的电磁干扰，在强电和雷电的干扰下，系统必须具码或二进制。备抵抗恶劣环境的能力。1．2信道(3)实行参数应答式工作机制。在闸群自动监控系统中，通信道是一个极其重(4)操作应该简单易懂，利于维修。要的部分。因为通信道的可靠性、稳定性直接影响(5)闸群控制组网需灵活便于操作。到整个系统的工作，而且通常是系统里价格最为昂(6)闸群自动监控与自动预测系统配套，水情贵的部分。系统通信网络主要用于闸控站与中心站自动预测应该按照规范SL61—94执行，符合用户的通信，也包括闸控站之间或与水位

7、站之间的通需要。信。通信链路种类可以是有线或无线的，常用的有2．2闸门自动监控系统工作体制选择超短波、微波、光纤和电缆等瞳。通信方式一般采2．2．1可编程控制器(即PLC系统)用全集上应警方式，即可由中心站触发通信和闸控PLC系统适用于现场的测量控制。其现场测控站触发通信。功能强、性能稳定、可靠性高、技术成熟、使用比1．3远程控制单元较广泛，价格合理，但它只局限于通信场台，在闸远程控制终端可以由各种各样的元器件或部门自动化中可用于单闸就地自动控制。件组成。为了适应远程控制的需要，国内外一些研2．2．

8、2分布式数据采集和监控系统(即SCADA系统)究部门和生产厂家，将远程终端站的主要控制部件SCADA系统属于中小规模的测控系统，系统组装在一起，称为远程控制单元，即RTU。RTU具主要由三部分组成：远程控制单元RTU、通信网有工作可靠、性能稳定、功能齐全(并可选择)、络及控制中心。它具有多种特点，能够现场测控，抗干扰能力强等一系列优点。又能实现系统之间的信息资源共享。其中的一个经过多年的改进提高，现在已有许多定型的、系统既能够配备有线通信系统，又能够配备无线性能优越的