詳情:
1、 概述:
閘門監(jiān)控系統(tǒng)主要用于水電廠、水庫、河道、供水渠的閘門控制,被控閘門可以是平板門、弧型門、液壓門或快速門,目前應用較為廣泛,我公司閘門監(jiān)控系統(tǒng)以安全、穩(wěn)定、可靠為原則,符合"無人值班,少人值守"的管理理念,以分散控制與集中控制相結(jié)合,采用分層、分布式網(wǎng)絡架構(gòu),將上位監(jiān)控與現(xiàn)地控制單元組成穩(wěn)定、可靠的網(wǎng)絡。操作人員在中控室即可完成對現(xiàn)地所有閘門的控制,工作效率高,勞動強度低,配合視頻監(jiān)控系統(tǒng),安使操作更加全。電站更無需親臨現(xiàn)場,在個人工作站上即可查看當前閘門各閘門及輔助設備狀態(tài),全面快速地掌握整個系統(tǒng)的運行工況,及時有效地做出決策,指導現(xiàn)場工作.
閘門遠程監(jiān)控子系統(tǒng)由現(xiàn)場傳感部件、邏輯控制單元、監(jiān)控中心站以及網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)等部分組成?,F(xiàn)場傳感器部件檢測閘門開度、上下游水位和電機工況等現(xiàn)場參數(shù),經(jīng)信號調(diào)理后送入監(jiān)控中心站的工業(yè)控制計算機(IPC)處理;安裝在IPC中的實時監(jiān)控軟件對采集上來的各種實時數(shù)據(jù)以動畫、數(shù)字、圖表等多種表現(xiàn)形式進行實時動態(tài)顯示,同時邏輯控制單元(可編程邏輯控制器PLC)根據(jù)現(xiàn)場采集的參數(shù),依據(jù)相關算法計算閘門的開啟扇數(shù)和對應的開度,經(jīng)人工/自動方式驅(qū)動閘門開啟?!?/span>
系統(tǒng)同時具備手動操作功能,即在PLC自動控制系統(tǒng)停止運行的情況下,或操作員認為必要的條件下,可以通過監(jiān)控中心的手動控制閘門的開閉。實時監(jiān)控軟件同時具備Web遠程發(fā)布功能,可將監(jiān)控畫面發(fā)布到Internet上,以供的遠程用戶通過IE瀏覽器監(jiān)視并控制現(xiàn)場。
閘門是水利水電工程的重要設施,它擔負著水電站的發(fā)電、泄洪、水庫的灌溉和船閘的航運等重要任務。隨著我國現(xiàn)代化水平的提高,閘門群計算機集中監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛地采用。我所自上世紀80年代起就致力于本系統(tǒng)的研究和開發(fā),現(xiàn)已形成了以單片機、可編程控制器(PLC)為主要監(jiān)控手段的閘門群監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)監(jiān)控的閘門類型有平板閘門、弧形閘門等各類閘門,系統(tǒng)控制的起閉機類型有卷揚式啟閉機、液壓啟閉機、螺桿式啟閉機等各類啟閉機。
2、實拍圖片
3、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖:
系統(tǒng)圖1
系統(tǒng)圖2:
系統(tǒng)圖3
系統(tǒng)圖4:
系統(tǒng)圖5:
系統(tǒng)總圖:
4、系統(tǒng)組成
●閘門控制系統(tǒng)
(1)集中控制級實現(xiàn)對所有現(xiàn)地控制單元的集中控制與監(jiān)視,提供系統(tǒng)的宏觀控制,協(xié)調(diào)各閘門的運行、處理局部發(fā)生的事故和緊急狀況,維護系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)。布置在集中控制室內(nèi),主要由2臺操作員工作站(雙機冗余)、一臺多媒體工作站,UPS,打印機及網(wǎng)絡設備等組成。
(2)現(xiàn)地控制級由分布于各閘的現(xiàn)地控制單元(LCU)組成?,F(xiàn)地控制單元由可編程控制器、閘門測控儀、控制電器、邏輯保護電路、操作按鈕、狀態(tài)指示燈、電流電壓顯示表等組成,成套于各機柜內(nèi)。各機柜通常安裝在閘門啟閉機房,直接面向現(xiàn)地設備,控制閘門,油泵,啟閉機的動作,采集現(xiàn)地數(shù)據(jù),上送集控級,并獨立或按照集控級的命令進行系統(tǒng)控制和監(jiān)視。
(3)集中控制級與現(xiàn)地控制級通過通訊網(wǎng)絡相連,如以太網(wǎng)或?qū)S猛ㄓ嵕W(wǎng)絡(根據(jù)系統(tǒng)的性能要求選擇不同的控制網(wǎng)絡)。
(4)由可編程邏輯控制器(PLC)、手動控制面板、相關電氣元件以及電路保護部件組成。
具體功能如下:
●接收閘門開度、閘門全關全開狀態(tài)、、接觸器狀態(tài)、主電源、控制電源狀態(tài)、上下游水位、電機纜繩收放長度和電動機的運行參數(shù)、狀態(tài)信息。
●接收上位機運行指令。
●根據(jù)上位機指令實現(xiàn)閘門的控制功能。
●通過信號燈顯示閘門狀態(tài)。
●具有多重保護功能,當出現(xiàn)緊急故障時,自動切斷電機控制回路。
●具有手動控制功能。
●執(zhí)行機構(gòu)具有硬件互鎖功能,以提高系統(tǒng)安全性。
●數(shù)據(jù)設置限值保護,越發(fā)出報警信息并記錄,有用數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫,供日后查詢使用;
●視頻系統(tǒng)
包括攝像機、網(wǎng)絡視頻服務器、數(shù)字視頻矩陣、大屏幕電視墻、存儲服務器、流媒體工作站、視頻管理服務器等。視頻顯示主機和存儲設備置于控制室,攝像機安裝于現(xiàn)場,用于對現(xiàn)場控制設備的監(jiān)視管理。
實時監(jiān)控軟件由數(shù)據(jù)接收存儲模塊、現(xiàn)場參數(shù)實時監(jiān)控模塊、視頻實時監(jiān)控模塊、控制決策模塊、系統(tǒng)安全管理模塊、報警模塊、數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計模塊、WEB遠程監(jiān)控模塊組成。
具體功能如下:
數(shù)據(jù)接收存儲模塊
接收現(xiàn)場實時數(shù)據(jù),并錄入數(shù)據(jù)
水閘工況實時監(jiān)控模塊
通過動畫、數(shù)字、圖表等多種表現(xiàn)形式對現(xiàn)場水閘工作情況以及其它參數(shù)(上下游水位、六個閘門的實時開度和全開全關狀態(tài)、六個電機纜繩的收放長度、六個電機的實時電流、電壓等)進行實時動態(tài)監(jiān)測。計算并顯示各閘門的實時流量、累計流量,閘站的實時流量、累計流量。
控制決策模塊
根據(jù)設定的閘門開度、上下游水位差或流量值,按照參數(shù)之間的相互聯(lián)系以及相應算法,給出閘門的參考控制策略,并依據(jù)所選策略通過PLC控制閘門。具有閘門操作多重確認機制,防止操作員的誤操作。
系統(tǒng)安全管理模塊
根據(jù)用戶的使用權(quán)限允許或禁止其對系統(tǒng)進行操作??梢詣討B(tài)添加刪除用戶,設置多級用戶權(quán)限。并對操作員的各種操作具有自動記錄功能。
報警模塊
用戶可以設定參數(shù)的報警域值,若參數(shù)值超過所規(guī)定的界限,根據(jù)需要產(chǎn)生相應警告信息,彈出報警畫面或聲光報警,同時將報警信息錄入數(shù)據(jù)庫,以備查詢。
具體報警功能如下:
a. 閘門上升(下降)卡滯報警
b. 閘門運行超時報警(連續(xù)運行超過一定時間表明閘門運行失控
c. 閘門運行超距故障(開度超過設定值)
d. 閘門運行超限故障(閘門出槽)
e. 電機過載故障(電機過載)
數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計模塊
包括查詢實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、報警數(shù)據(jù)、操作事件等等,以表格或圖表的形式顯示,并具有統(tǒng)計功能。且可以根據(jù)需要打印各種形式的日、月、年報表。
WEB遠程監(jiān)控模塊
實現(xiàn)本地監(jiān)控畫面遠程發(fā)布。遠程用戶使用WEB瀏覽器在通過權(quán)限認證后可以對現(xiàn)場進行實時監(jiān)視或控制。不同權(quán)限的用戶被進行不同的操作。