临淮岗洪水控制工程49孔浅孔闸计算机监控系统设计.pdf

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1、水利技术监督2004年第6期临淮岗洪水控制工程49孔浅孔闸计算机监控系统设计王根喜刘江张国芳（中水淮河工程有限责任公司，安徽蚌埠市233001）摘要：介绍了49孔浅孔闸计算机监控系统的网络结构和功能以及闸门监控、视频监视、安全监测等子系统的硬件及软件配置，供其他大型水闸工程实现“无人值班，少人值守”的管理方式借鉴。关键词：49孔浅孔闸计算机监控闸门监控视频监视安全监测临淮岗工程临淮岗洪水控制工程位于淮河干流中游正阳关以上档、检索，运行报表生成及打印，对外通信管理等。因此，主28km处的霍邱县临淮岗镇，是淮干正阳关以下的淮北平原控级设两台冗余操作员/工程师站、通讯工作站、多媒体工作及沿淮工

2、矿城市的重要保护屏障。49孔浅孔闸作为其中最站、网络打印机及UPS电源等。现地LCU要求能在现地完成对重要的分项工程之一，对整个枢纽工程的行（蓄）洪起着举闸门的控制、操作显示及与主控级通信，故控制级设置以PLC足轻重的作用。本工程共49孔，闸室总宽约700m，每一闸为核心的现地控制屏。孔设置上、下两扇闸门，每扇闸门配置1台卷扬式启闭机。2.2.1主控级（1）操作员/工程师站。操作员/工程师站采用2台美1计算机监控系统监控目标国产ICS高性能工控机，该工控机具有完善的自诊断功能、鉴于本工程的运行特点及安全需要，计算机监控系统的监高可靠性和很强的抗干扰能力，其MTBF＞50000h。为实现控

3、目标主要包括：①98扇闸门启闭机现地及远方监控，闸门开互为热备用的要求，2台工控机通过0号光端机连接在环形度及荷重的现地和远方监测；②闸底板27个扬压力观测点、以太网上，当正在工作的主机发生死机或其它故障时，自动岸翼墙10个扬压力观测点及上下游水位监测；③上下游河道、切换到另一台工控机。公路桥、启闭机房、柴油发电机房及配电室的视频监视；④柴（2）通讯工作站。通信工作站采用HPXE320作为整油发电机组的远方监控；⑤变电所高、低压侧和闸门电机控制个网络系统通讯服务的中枢，该主机以TCP/IP协议通过环回路电气参数现地及远方监测；⑥与管理处调度中心联网，并形以太网与现地13台LCU柜相联，同

4、时通过Modem与水能在调度中心实现对浅孔闸的实时监控。情测报系统及临淮岗洪水控制工程管理处实现联网。要实现上述监控目标，该系统必须具有数据采集与处（3）网络打印机。为实时打印生产报表，并在系统发理、实时监视、事故预告和报警、目标控制、保护及调节、生故障时打印故障类型，配置一台型号为HPLJ—5100LE数据通信与系统管理等功能。A3以太网网络打印机。（4）多媒体工作站。多媒体工作站主要用于对建筑物、2计算机监控系统设计监控系统及变电所等的运行情况给出音、视频信号。因此，2.1计算机监控系统结构根据监控目标的数量及类型选用DSL-DX09C型多媒体硬盘鉴于工程的监控目标及功能要求，并考虑

5、到工程在防汛录像主机，该型主机不仅能进行画面分割显示，用硬盘实现期间对系统的可靠性要求较高，确定49孔浅孔闸闸门监控连续录像，高清晰回放，而且可控制云台镜头，并具有网络系统采用分层分布开放式结构，通信网络采用基于TCP/IP视频服务器的功能，是集硬盘数码录像机、视频矩阵、画面协议的具有冗余功能的环形以太网；视频监视系统采用星形分割器、云台镜头控制器、视频服务器和视频报警主机于一物理拓扑结构；安全监测系统采用现场总线方式。本工程计体的设备，可根据需要进行模块化组合。算机监控系统网络结构如图1所示。（5）不间断电源UPS。为防止突然断电造成数据丢失，2.2计算机监控系统配置在主控级设一台型号

6、为APCSMART3000在线式UPS电源，本工程计算机监控系统由主控级和现地控制级（LCU）构其放电时间不小于1h，确保数据安全。成。主控级要求不仅能迅速、可靠地完成对各闸门的安全监视2.2.2现地控制级和控制，而且能完成对整个系统的运行管理，包括历史数据存现地控制级应具有很强的独立性，当主控级发生故障或·56·临淮岗洪水控制工程49孔浅孔闸计算机监控系统设计2004年第6期通信网络事故时，可通过现地控制级实现对闸门的启闭和监内存32K，扫描速度0.17ms/K字，在CPU模块上插有32K测，并保存重要的数据。的内存扩展卡和一个RS-485专用通信卡；②I/O模块。I/O本工程现地控制

7、级由闸门开度传感器；闸门荷重传感器模块配置64点及32点数字量输入模块各1个、64点数字及控制屏（PLC、Magelis触摸屏、闸门开度及荷重一体化量输出模块1个、16通道模拟量输入模块2个；③专用显示仪集成）等构成，其中PLC为现地控制级的核心。PLCRS-485通信口。使用RS-485作为物理接口支持的SCP114采用施耐德Premium，该产品为模块化结构，能在恶劣环境卡，采用普通双绞线与现地动力柜内的带RS-485通信接口条