水利工程自动化现状与适应技术分析研究.pdf

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1、水利工程自动化现状与适应技术分析研究黄祚继黄忠赤马浩(水利部淮委水利科学研究院蚌埠233000)【摘要】本文通过对水利工程自动化系统的现状调研，分析了水利工程自动化系统存在的主要问题，研究解决了适用于现阶段水利工程的自动化技术，为水利工程自动化系统在立项、设计、建设、施工、管理和运行维护方面提供了技术支撑。【关键词】自动控制信息技术系统工程工程管理1前言2．1．1系统的总体结构特性水利自动化工程是指采用自动化控制技术和信息目前水利工程自动化系统大都采用二层或三层分技术实现水利信息自动采集和水利设施自动控制的专布式系统结构，第一层为现地测量控制层(现地单元

2、项工程。计算机技术、电子技术和通讯技术的高速发层)，第二层为集中监控层(主控单元层)，第三层为生展，给水利自动化的发展提供了良好的建设环境和技产调度管理层(管理单元层)。术支持，水利自动化系统已广泛应用于水文测报、洪水系统各单元问的测控计算机均通过TCP／IP高速调度、大坝监测、水质监测等水利建设的各个方面，大以太网连接，其主控级与现地单元级以及现地单元级幅提升了水利现代化管理水平，为水利工程建设质量间采用星形以太网或环网连接，网络介质大都采用了和投资效益提高发挥了巨大的作用。网线和光缆相结合的模式。由于水利自动化工程建设起步较晚，还处于探索控制权分生产

3、调度管理层、集中监控层、现地测量阶段，存在水利自动化工程投资严重不足、工程设计招控制层三级，控制权可以进行设置和切换，优先顺序为标阶段不够完善、一些承包单位后期服务不到位、自动“现地测量控制层一集中监控层一生产调度管理层”。化工程质量控制难度大、基层缺乏专业维管人员等问2．1．2系统的主要硬件配置题。为探索适合水利工程自动化系统的适用技术，须现地测量控制层一般都是由现地传感器或变送开展自动化适应技术研究，以便更好地发挥水利工程器、现地智能仪表、PLC控制系统等部分组成。现地传自动化系统的作用，为水利自动化系统项目建好、管感器或变送器主要包括开度传感器、荷

4、重传感器、水位好、用好提供理论支撑。变送器、压力变送器等；现地智能仪表主要包括开度测2水利工程自动化系统现状控仪、荷重测控仪、水位仪、电流表、电压表等；PLC控2．1系统建设情况制系统主要由PLC系统与其输入输出接口及其电源目前大部分大中型水闸、泵站和水库枢纽工程均按钮等部件组成。配置了自动化控制系统，主要包括防洪调度自动化系集中监控层一般都是由主控计算机、数据服务器、统、视频监视系统、水工设备计算机监控系统、水情测打印机、UPS电源、网络设备等部分组成。系统主控应报系统和安全监测自动化系统。各工程一般都具有视用软件安装在主控计算机中，可通过主控计算机对

5、整频监视系统、水工设备计算机监控系统和安全监测自个系统进行操作控制。动化系统，基本采用分层、分布、开放式系统结构。水生产调度管理层一般由调度管理计算机、数据库利工程自动化系统的技术构成模式如下：服务器、打印机、UPS电源、网络设备等部分组成，可以·53·一水利建设与管理2012年·第1O期进行远程调度管理和实现办公自动化。没有数据发布与共享功能。由于软件接口不统2．1．3系统的应用软件与数据库的配置一，硬件接口不匹配，以至难以达到设计要求。有的工水利工程自动化系统主控应用软件大都采用了组程点没有此项设计内容。态软件技术，大部分为进口产品，部分为国产产品。

6、具视频控制系统基本正常，失控点基本是由于硬件有无需编制复杂的指令代码、开发周期短、界面友好、损坏、排线不合理所致。通用性强、可靠性高等优点。开度、荷重仪表以及编码器、传感器等部件经常损数据库采用SQLSERVER系统，数据库的性能较高。坏，导致仪表显示不准、数据不能远控。2．1．4系统操作与应用特点3．1方案设计方面水利工程自动化系统是一种硬件和软件相结合的水利工程自动化系统设计仅提供框架设计和功能系统，其硬件环节多而分散，影响因素多，且间歇性使要求，项目实施时由各承包单位进行详细设计，导致了用，必须定期对系统进行检测和维护，以保证系统在需水利自动化系统

7、千差万别。要使用时能正常可靠地工作，因此对操作维护人员的存在的突出问题：硬件选型不成熟、软件接口不开素质要求较高。放、相互之间难兼容，造成维修难、改造难；重复建设现2．2运行情况象普遍，比如：水位和雨量观测，一些工程水文测报系水利工程自动化系统建成后，系统运行操作便捷、统均有设置，各大中型工程也设置了相应的系统，但缺数据采集方便、设备监控全面。部分工程自动化系统少统一整合；设计方案不尽合理，比如：水位井大多离应用较好，比如：安徽宣城南漪湖枢纽工程包括南漪湖闸过近，致使水位测量不够准确；部分系统操作存在流闸和双桥闸，两闸相距25km，闸门开关较为频繁，枢纽

8、程繁杂、设备标识不清、图纸资料不全的问题。工程的运行实现了远程控制，自动化系统发