浅谈自动化监控系统的应用——以仙蠡桥水利枢纽工程为例

马 琳

(无锡市城市防洪工程管理处，江苏 无锡 214023)

一 仙蠡桥水利枢纽工程概况

仙蠡桥水利枢纽作为无锡市城市防洪防洪排涝八大骨干枢纽工程之一，与其他枢纽的不同之处是仙蠡桥枢纽分布于京杭大运河与梁溪河的交汇处，整个枢纽包括北枢纽和南枢纽，以及连接南、北枢纽的穿运地涵组成。工程于2004年5月开工建设，2005年9月基本建成，具有防洪、排涝、航运及调水改善城市水环境等综合功能。

二 仙蠡桥水利枢纽自动化系统的构成

仙蠡桥水利枢纽南、北枢纽分别设置计算机监控系统，两中控室相距1km。自动化系统大致可分为自动监测系统，自动控制系统、保护和信号系统，视频监测系统。其中，自动监测系统是其他系统的基础和依据，也是实现泵站自动化的最终目标。

1.监测系统

自动监测系统由水位自动采集部分，信息传输部分，上级中心站信息接收中心系统集成，数据处理及业务应用，维护保障系统等部分组成，在江苏省无锡市水利防汛抗旱指挥部设立水位监测系统中心，同时在下设水位监测中心设立水位监测分中心，分设水位监测站的数据通过GPRS/GSM通信方式传输到相应的监测分中心，监测分中心通过接收设备或网络接收后存储到本地的数据库，并提供相应数据的查询检索功能;通过指挥部的防汛专网将接收的数据转发到监测中心，监测中心通过网络以及接收软件接收后存储到数据库，并提供相应的数据查询检索功能，达到水位信息的采集自动化、传输网络化、处理标准化、分析科学化、管理规范化。仙蠡桥的自动监测系统亦是如此，从上往下达到数据传输的目的。

2.自动控制、保护和信号系统

仙蠡桥水利枢纽在平时泵站开机中，根据运行需求，监测系统要控制和检测的对象是很多的，所以被监测物的参数也是多种多样的。在机组正常运行的情况下，我们每隔一段时间就对水泵的流量、扬程、进出水池的水位、机组的转速等参数进行巡查，进而了解水泵当前的运行情况。同时通过对其它部件，如摩擦表面的工作温度、液压的油温、压力以及低压柜温度等一系列情况来判断出各参数是否在正常范围之内，若发生异常则发出报警信号，如遇特殊情况还会自动做出停机指示。

随着泵站自动化的日益普及，计算机软件员根据泵站实际运行情况开发出适用于泵站自动控制的软件，如泵站机组的故障诊断，泵站自动化开关机的最优化运行和泵站运行时间统计等。这些程序控制不但便于操作，而且对泵站运行的安全性和提高工作效率也起到了明显的作用。

3.视频监测系统

视频监测系统具有稳定性、先进性、网络化、智能化和人性化的特点，根据泵站自身需求选用分控监视、回放、设置和远程监控等多种功能，从而提高泵站设备和人员财产安全。

三 仙蠡桥水利枢纽自动化监控系统的应用

仙蠡桥水利枢纽整个工程的监控系统都是由南京科工电气有限公司使用WebAccess4.5制作完成的。其中北枢纽泵站的上位机为Nematron工控机，使用了Windows 2000 server操作系统，数据库采用MS SQL Server 2000。2台上位机，一主一备，形成冗余热备。另配备了打印机、投影仪和红外线探头设备。系统的网络结构选用光纤以太环网，枢纽级设备以及LCU均挂在以太网上，网络介质选用光纤。

上位机启动后自动进入仙蠡桥水利枢纽北枢纽效果图画面，运行管理人员输入正确的用户名和密码就可进入主控界面进行操作，否则只可浏览不可操作，这大大增强了操作地安全性。主控界面由两大块组成，左边是主菜单，右边是主界面。主菜单包括系统图、剖面图、电气图、主机温度棒图、信息统计、控制画面、用户登录、图表、运行指导。其每个菜单下又有多个子菜单，按需求可依次点击进入查看。主界面则便于运行管理人员对现场设备进行实时监测，便于第一时间地了解各设备的生产运行状态。整个自动化系统支持网络浏览与控制功能，但从网络安全性考虑，一般不采用远程网络控制，只供浏览，除非现场给予了权限。为了确保安全，系统控制方式分成调度级、中控室级和现地级三个等级，优先级由低到高分配后决定。

仙蠡桥水利枢纽正式投运至今，在防汛排涝和改善城区河道调水的作用也日益明显。采用WebAccess作为水利工程监控系统的组态软件，通过这几年的稳定运行，具有以下几个优缺点:

1.具有较高的稳定性。仙蠡桥水利枢纽按自动开机流程开机，一次开机成功率高。

2.具有较好的安全性。由于整个操作需根据最上层管理员的授权，下层的操作员也具有不同的权限，使无关人员不可直接操作，从而避免了无关人员的误操作。

3.具有网络功能扩展功能。WebAccess具有免费的无限客户端。只要网络用户下载并安装客户端插件，用相应的权限登录系统，即可进行对应的操作。在今年的自动化改造中就增加了手机上网查看视频的功能，以便于员工通过随时随地了解监控泵站的运行工况，轻松实现管控一体化。

四 总结

虽然仙蠡桥水利枢纽的自动化监控系统大大降低了职工的劳动强度，有效地避免了误操作，提高了工作效率，延长了设备的使用周期，是当前泵站运行管理现代化的发展趋势，是实现水利工程现场“无人值班，少人值守”管理模式的必要工具，但职工在开机运行中的巡视仍然是必要的，通过听、闻、触我们可以鉴别出自动化系统不能反映出来的情况。还有就是机组的日常维护保养也很重要，只有在各个部件完好的情况下才能发挥出自动化系统的优势，否则都只是空谈罢了。

[1]《百色水利枢纽综合自动化系统设计综述》.《水电站机电技术》.2002年第一期

[2]赵志强.《浅谈电气自动化在水利枢纽工程中的应用》.《城市建设理论研究》.2012年第30期