閘門(mén)綜合自動(dòng)化監控信息系統主要是通過(guò)計算機監控系統檢測閘門(mén)上、下游水位、閘門(mén)荷重、閘門(mén)啟閉狀態(tài)與開(kāi)度、圖像信息自動(dòng)化采集與傳輸，達到能夠在監控中心遠程控制閘門(mén)啟閉以及閘門(mén)自動(dòng)控制和系統聯(lián)動(dòng)；通過(guò)實(shí)時(shí)圖像可以直觀(guān)了解閘門(mén)的運行工況以及周邊環(huán)境的目的。

                  

    基于和利時(shí)HOLLiAS LK系列PLC的閘門(mén)監控系統解決方案，具有實(shí)時(shí)性高、響應速度快、安全可靠、功能強大等特點(diǎn)，對提升攔河閘壩工程的自動(dòng)化、信息化水平，提高水利系統的管理水平、健全水利系統的快速響應機制、建立有效的防災機制等方面提供了有力保證。

    系統配置

    系統主要分為系統中央控制室（監控中心）和閘門(mén)現場(chǎng)監控裝置兩部分。監控中心由監控計算機、系統監控軟件平臺、計算機網(wǎng)絡(luò )平臺及應用軟件組成。閘門(mén)現場(chǎng)監控裝置由閘門(mén)現地控制單元（LCU）、現場(chǎng)監測儀表、信息傳輸通道等部分組成。

    基于光纖網(wǎng)絡(luò )的通訊，在各個(gè)終端與中心站（管理中心）之間建立局域網(wǎng)完成數據通訊。光纖具有可靠性高、數據傳輸穩定、維護費用低等特點(diǎn)，是實(shí)施遠程可靠數據傳輸較為合理的方案。

      

                               圖1  閘門(mén)自動(dòng)化控制系統圖

    現地控制單元（LCU）一般安裝在閘門(mén)啟閉機房或者系統配電中心，由可編程控制器、智能閘門(mén)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，成套于一臺機柜內，通過(guò)接線(xiàn)端子與閘位傳感器、荷重傳感器、機械限位、閉鎖保護、啟閉機電機、三相交流電源進(jìn)線(xiàn)等連接?，F場(chǎng)由現地控制單元（LCU）來(lái)控制閘門(mén)啟閉設備，通過(guò)閘門(mén)開(kāi)度儀實(shí)時(shí)確定閘門(mén)的開(kāi)度，通過(guò)閘門(mén)荷重儀實(shí)時(shí)確定閘門(mén)荷重，并通過(guò)水文水利計算，根據實(shí)測水文資料，自動(dòng)設定閘門(mén)開(kāi)度，提高自動(dòng)化控制程度，減少人工誤差。通過(guò)設立保護裝置，能對執行過(guò)程中發(fā)生的意外情況進(jìn)行及時(shí)處理。結合遠程圖像監控系統，可實(shí)現無(wú)人值守閘門(mén)自動(dòng)化控制。

    閘門(mén)現地控制單元（LCU）具有以下功能：

    顯示功能：數字顯示閘位、荷重、行程設定值、荷重兩級報警設定值、電網(wǎng)電壓、運行電流等參數；提升、降落等各種運行狀態(tài)指示。

    參數設定：通過(guò)按鍵設定行程值、上下限位值、荷重兩級報警設定值等參數。

    操作閘門(mén)：通過(guò)按鍵可提升、降落閘門(mén)到指定位置。

    安全保護：具有數字電子限位、機械限位、負載過(guò)荷、工作超時(shí)、閘門(mén)啟閉機過(guò)電流、方式閉鎖等多重保護功能，確保閘門(mén)運行安全可靠。

    通訊功能：可遠程修改參數，遵循最后一次有效原則；實(shí)時(shí)過(guò)程參數、運行狀態(tài)上傳；接收并執行遠程遙控控制命令，精確提升、降落閘門(mén)到指定位置。

    系統功能

    上位機是系統的指揮、監控中心，它可以與上級管理中心聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)上位機與PLC的通訊功能指揮系統運行和修改工藝參數。PLC是系統的控制中心，可以獨立控制整個(gè)系統正常運行。

       

    數據采集與處理

    這部分功能包括對實(shí)時(shí)數據的采集、進(jìn)行必要的數據預處理并以一定的格式存入實(shí)時(shí)數據庫。通常按照信號性質(zhì)的不同，把它分為模擬量、開(kāi)關(guān)量及脈沖數字量等，其采集及處理方法也各不相同。

    模擬量的采集與處理

    這一類(lèi)實(shí)時(shí)量包括電氣模擬量、非電氣模擬量及溫度量。電氣模擬量系指電壓、電流、頻率及功率、功率因素等電氣信號量。非電氣模擬量主要指壓力、流量、水位、位移等信號量。

    開(kāi)關(guān)量的采集

    開(kāi)關(guān)量采集包括中斷型開(kāi)關(guān)量和非中斷型開(kāi)關(guān)量?jì)煞N。中斷型開(kāi)關(guān)量信號包括各類(lèi)故障信號、斷路器及隔離開(kāi)關(guān)位置信號、泵、機組設備運行狀態(tài)信號、手動(dòng)自動(dòng)方式選擇的位置信號等。

    運行安全監視

        

 ? 全廠(chǎng)運行實(shí)時(shí)監視及參數在線(xiàn)修改

    參數越復限報警記錄

    事故順序記錄

    故障狀變顯示記錄

    趨勢分析判斷

    運行指導

    開(kāi)、停機過(guò)程監視

    一次設備操作指導

    控制與調節

    操作員通過(guò)操作員工作站的顯示器、鍵盤(pán)等，對監控對象進(jìn)行控制與調節。

    生產(chǎn)管理

       

    可在中控室實(shí)時(shí)監控閘門(mén)的運行情況

    全廠(chǎng)所有監控對象的操作、報警事件及實(shí)時(shí)參數報表等可記錄下來(lái)，并能以中文格式在LCD上顯示，在打印機上打印。

    對從實(shí)地采集來(lái)的數據進(jìn)行管理、分析、統計、生成報表并打印輸出。

    系統維護與設置

    能實(shí)時(shí)地維護實(shí)時(shí)數據庫和歷史數據庫，包括對數據庫記錄的增加、刪除、修改、查詢(xún)和數據庫數據的備份。
用戶(hù)能根據自己的需要和興趣愛(ài)好來(lái)設置系統的工作環(huán)境，通過(guò)設置現場(chǎng)站點(diǎn)的基本參數、數據采集處理、通訊及控制的功能參數來(lái)設置系統的運行環(huán)境。系統還具有即時(shí)幫助和操作指導文件等幫助功能，包括系統自診斷、操作指南、幫助說(shuō)明等。

    系統特點(diǎn)

    安全可靠和先進(jìn)實(shí)用的系統

    系統設計選擇了成熟和先進(jìn)的分布式計算機控制系統，在生產(chǎn)過(guò)程中信息集中管理和科學(xué)操作的前提下，使控制危險分散，提高系統的可靠性?，F場(chǎng)各種數據通過(guò)LK系列 PLC采集，并通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò )傳送到中央控制室集中監控和管理；同樣中央控制室主機的控制命令也通過(guò)上述高速網(wǎng)絡(luò )傳送到PLC的測控終端，實(shí)施對各單元的分散監測和控制。

    集散型分布式構架方案設計

    一般地，分布式遠程群閘控制系統，對閘門(mén)開(kāi)啟、水泵運行實(shí)施實(shí)時(shí)控制，對監控閘門(mén)實(shí)現實(shí)時(shí)圖像傳輸和狀態(tài)數據（包括現象數據和控制命令）傳輸?；谏鲜鲆?，要保證數據傳輸的快速性、一致性，圖像傳輸的實(shí)時(shí)性及控制策略實(shí)施的可靠性，必須采用可靠的傳輸構架。對于遠程的、分散的監控系統通常采用總站－分站構架，有的大型系統還要采用多級分站。這時(shí)光纖通訊憑借著(zhù)它本身特有的可靠性高、數據傳輸穩定、維護費用低的優(yōu)勢在系統中占有極大的市場(chǎng)。

    信息分層管理和控制權限分級

    系統設計本著(zhù)安全可靠、經(jīng)濟實(shí)用原則，設計成一個(gè)綜合了計算機技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、圖像顯示技術(shù)于一體的全分布開(kāi)放型集散控制管理系統。在邏輯結構上采用分層式的結構，整個(gè)控制系統分為三層：第一層為生產(chǎn)調度層，第二層為中間監視管理層，第三層為現場(chǎng)測量控制層。各層之間通過(guò)專(zhuān)有的工業(yè)以太網(wǎng)或者租用其他通訊網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行信息傳輸和資源共享。

    系統具有良好的開(kāi)放性和可擴展性

    整個(gè)管理系統的設計采用開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )體系、標準的信息采集與處理體系，以方便多媒體管理系統的升級、擴展和互聯(lián)。采用的設備充分考慮易升級換代，并且在升級時(shí)可以最大限度地保護原有的硬件設備和軟件投資。系統參數配置少、調整少、自動(dòng)化程度高、使用方便、操作簡(jiǎn)單、合理實(shí)用。