水利作為國民經(jīng)濟的重要行業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅猛，隨著(zhù)計算機技術(shù)、數字控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)的發(fā)展，水工業(yè)自動(dòng)控制已 進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。水利現代化和智能化建設是提高防治洪澇干旱災害、提高水資源管理決策水平的需要。也是實(shí)現資源共享，促進(jìn)國民經(jīng)濟協(xié)調發(fā)展的需要，其 有助于消除了信息孤島，減少了數據冗余，提高了信息的可靠性和科學(xué)性。

    閘門(mén)作為水利系統最基層的工程之一在防洪抗災中扮演了重要角色，除了滿(mǎn)足水利部門(mén)的用水需求外，在防洪、保護工農業(yè)生產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)安全以及環(huán)境保護等諸 多方面都發(fā)揮了巨大的積極作用。為了進(jìn)一步發(fā)揮泵站的綜合利用效益，盡可能減少洪澇災害的損失，提高調度管理的決策水平，紫金橋公司提出以紫金橋軟件為數 據中樞的閘門(mén)監控信息系統。

一、系統構成

    閘門(mén)監控系統主要是通過(guò)計算機監控系統檢測所到達的閘門(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。紫金橋閘門(mén)監控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，監控中心由前置數采機、紫金橋系統數據平臺、計算機網(wǎng)絡(luò )組成，閘門(mén)現場(chǎng)監控裝置由圖像部分的攝像頭機位布置、閘門(mén)監控部件PLC 的布置以及信息傳輸通道的建設?，F場(chǎng)通過(guò)PLC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。

二、閘門(mén)監控系統的設計原理

    閘門(mén)監控系統對于系統的安全性、穩定性要求都比較高。尤其是在閘門(mén)（群）監控系統中，各類(lèi)閘門(mén)眾多，閘門(mén)操作運行可靠性直接關(guān)系到水庫運用的安全和效益的發(fā) 揮，在閘門(mén)控制系統的設計中充分考慮技術(shù)先進(jìn)性和操作安全可靠性。通常需要采用計算機、可編程邏輯控制器、通信網(wǎng)絡(luò )、自動(dòng)化元件等組成的完整控制系統。

    在大型的需要進(jìn)行遠程監控的系統中，由于樞紐的閘門(mén)布置比較分散，且距離較遠，為了能夠減輕運行人員的勞動(dòng)強度和實(shí)現電站無(wú)人值班，閘門(mén)控制系統的設計使得 運行人員能夠在閘門(mén)控制室對現場(chǎng)各個(gè)閘門(mén)進(jìn)行遠方監控，同時(shí)還能監視各閘門(mén)的位置以及運行情況，當出現閘門(mén)故障時(shí)系統能及時(shí)報警。系統除了能在遠方進(jìn)行監 控外，還能就地對閘門(mén)進(jìn)行控制，以便于現場(chǎng)的調試、維護和緊急情況處理。

三、系統功能

    紫金橋閘門(mén)監控系統可通過(guò)直觀(guān)的流程圖及報表等實(shí)時(shí)顯示現場(chǎng)數據，通過(guò)集成多媒體視頻實(shí)時(shí)觀(guān)察現場(chǎng)狀態(tài)，并通過(guò)下置控制命令來(lái)控制閘門(mén)的開(kāi)關(guān)度。

流程圖顯示 

    該系統利用紫金橋組態(tài)軟件（Real-V6.0）的DRAW圖形功能，通過(guò)模擬的圖形方式來(lái)顯示實(shí)際的閘門(mén)開(kāi)關(guān)情況，水位狀況。

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紫金橋過(guò)程數據庫。通常按照信號性質(zhì)的不同把它分分為模擬量、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。

運行指導 

    本系統可以實(shí)現對開(kāi)、停機過(guò)程監視，當開(kāi)、停機指令下達后，計算機監控系統能以流程圖的形式實(shí)時(shí)顯示全部開(kāi)、機的過(guò)程中每一步驟及執行情況，提示在開(kāi)、停機 過(guò)程受阻時(shí)部位及其原因，進(jìn)行開(kāi)環(huán)運行指導甚至閉環(huán)自動(dòng)控制操作。另外還可以實(shí)現廠(chǎng)用電系統操作指導，系統能判斷某個(gè)廠(chǎng)用電斷路器或刀閘在當前是否允許操 作并給出相應的標志。

    權限管理：使用權限密碼設定，按不同級別設定密碼和權限，提高系統運行可靠性和安全性。 

異常報警及事故追憶

    紫金橋閘門(mén)監控系統可對某些參數以及計算機數據進(jìn)行范圍監視，進(jìn)行趨勢分析，可預先設定其限制范圍，當它們越限或越復限時(shí)要作相應的處理。這些處理包括越 限報警、越復限時(shí)的自動(dòng)顯示、記錄和打??；啟動(dòng)相關(guān)量分析功能，作故障原因提示。同時(shí)當閘門(mén)發(fā)生事故時(shí)，計算機監控系統將立即以中斷方式響應并自動(dòng)顯示、 記錄和打印事故名稱(chēng)及時(shí)間；記錄、顯示和打印相關(guān)設備的動(dòng)作情況；自動(dòng)推出相關(guān)畫(huà)面；對事故原因進(jìn)行分析并提示處理方法；計算機監控系統能將發(fā)生的事故及 設備的動(dòng)作情況按其發(fā)生的先后順序記錄下來(lái)。 

故障狀變顯示記錄

    計算機監控系統定時(shí)掃描查詢(xún)各故障信號，一旦發(fā)生故障，故障報警信號將在CRT上以最為醒目的方式即時(shí)地顯示出來(lái)，以供值班人員查看。 

趨勢分析判斷

    對閘門(mén)啟閉機定子溫度、軸承溫度、電機電流、電壓、功率、主變壓器油溫等進(jìn)行趨勢分析；對閘門(mén)上、下游水位，水閘開(kāi)啟高度，過(guò)閘流量，閘門(mén)實(shí)時(shí)荷重，排澇即時(shí)流量等參數的變化趨勢曲線(xiàn)進(jìn)行分析，趨勢變化速率超過(guò)上、下限值時(shí)向各工作站值守人員發(fā)出報警信號。 

視頻圖像監控系統 

    系統可集成圖像監控系統，可對遠端場(chǎng)景進(jìn)行傳感成像、信號傳輸、集中監視、圖像記錄以及聯(lián)動(dòng)控制的安全技術(shù)防范和管理系統。

Web綜合信息發(fā)布系統

    紫金橋閘門(mén)監控系統中各子系統之間相互獨立，又有信息相關(guān)性，通過(guò)設立一個(gè)紫金橋中心數據庫服務(wù)器，把各子系統中的信息經(jīng)過(guò)整理、提煉、挖掘后存放到數據庫中，減少了信息冗余度，并提高了信息的可靠性和科學(xué)性。用基于INTERNET技術(shù)開(kāi)發(fā)Web綜合信息發(fā)布系統，根據各子系統的數據組織成相應的Web 頁(yè)面發(fā)布信息，可實(shí)現靜態(tài)和動(dòng)態(tài)頁(yè)面兩部分數據的瀏覽。靜態(tài)頁(yè)面是一些不變的信息，如工程概況、建筑物布置圖、系統構成圖等，動(dòng)態(tài)頁(yè)面即把服務(wù)器中存放的 數據按照業(yè)務(wù)邏輯組織，以數據表格、圖形的方式顯示，達到實(shí)時(shí)、直觀(guān)的效果。