分析自动化控制在启闭机电控的应用

杨林

【摘要】随着社会的进步，无论是人们生活用水还是农业、工业用水，量的需求都大幅度提升，因此渠道闸门迫切需要实现启闭机自动化控制，提高其运行效率。本文将阐述渠道闸门系统构成及其工作原理，以此为基础分析自动化控制在启闭机电控的应用。

【关键词】自动化；启闭机；水闸；应用

水利是我国基础产业，也是重要经济支柱产业，伴随经济的发展，社会对水资源的需求不断提高，对闸站启闭机监控而言，水闸电控自动化水平直接关系着企业经济效益。启闭机电控应用自动化控制技术，闸门实现了自动化能明显提升闸站运行的响应力，进而准确、及时地调节干口、支口流量；配水任务快速有效得以执行，同传统人力操作模式相比可明显排除许多人为不准确因素，供水准确性提升，灌区水能使用率跟着提高，随之带来的是更优的经济效益，促进了工业、农业发展，总的来说启闭机电控自动化是现代化高效准确配水的必然要求。

1、系统构成及运行原理

水利工程是经济发展的基础设施，为顺应社会的发展，水利信息化、自动化是实现水资源充分利用、优化配置、统一管理的必然需求，渠道启闭机现代化、智能化、自动化建设迫在眉睫，下面对一般渠道闸门系统构成展开分析，为启闭机电控应用自动化控制提供基础条件。

1.1整体系统

整体系统包括主站控制级、现地控制单位两个层级，其中主站控制级的重要责任是监视与控制工作闸门、渠道机组、供配电设备、水闸、公共设施等；各个现地控制单位通过可编程序控制器等可靠性、性能强的设备对它所管辖地域水资源生产过程进行实时准确的监控，并通过输出输入接口和生产过程相连接，现地控制单位针对主站控制级而言具有一定的独立性，能獨立直接完成生产过程实时实际数据的采集和数据预处理，对各个设备的运行状态有监视调整、控制等作用。测控系统以某软件平台为基础实现了完整系统的监测与控制，水闸和渠道闸门可编程序控制器既能自成系统独立运行，又能通过总线实现相互通信，进而形成完整的控制网络。

1.2办公自动化系统

以渠道水闸办公室各职能为基础，对应分配相应的权限，在整个渠道水闸信息化系统里再共享实时收集数据，以便需要时搜索查询，局部网络外面再连接外设资源，比如数字化仪、扫描仪、打复印机等，实现重要信息文件共享，文件传输、电子信箱服务、信息发布、局部通讯服务等，随着信息化建设进程的推进，还可进一步实现物资管理、财务电算化、公文流转等。

1.3 Web的综合信息发布系统

Web的综合信息发布系统里面各个子系统相互间存在一定信息关联性，又同时独立存在，各个子系统由一个中心数据库服务器连接汇总，并对整合信息进行再整理和提炼，将挖掘的数据存放于库中，能明显降低信息的冗杂程度，进一步体现了信息化、自动化的科学性和可靠性。Web的综合信息发布系统的开发以JAVA技术为基础，根据子系统数据构成Web页面，发布静态、动态两部分信息，动态页面以图形、数据、表格的形式显示，实现了直观又实时的显示效果。

1.4图像监控系统

图像监控系统应用当前使用频率很高的视频/数码服务器，多摄影机实现了同步监控，还包括视差互补、高画质动态撷取视讯、运程监控、视讯补强、资料备份、视频放大缩小、录制显示同步、多功能录像（时间录像、循环录像）、支持一定影像格式等，同时还支持多规格摄影机。

2、 自动化控制在启闭机电控的应用

2.1启闭机闸体监控提示

水闸自动化控制系统由远程监控、现场操作两部分构成，液压控制系统实现了现场操作部分，自带以太接口向着远程监控系统发送至闸门实时状态；远程控制应用中控DCS系统来接受并收集液压控制系统所发送的实时数据，这样使中央控制平台实现了对启闭机实时状态的监视。

2.2水文、水情监控和分析

这一部分使用以太网方式，将水情数据服务器和JX-300XDCS控制系统相连接，不同地域测得水文数据在中央控制室得到实时显示，为水文数据实时计算、分析打下了基础。现场总线系统和以太网都是网络控制系统的组成部分，在启闭机自动化监控系统里这些先进的信息化、自动化技术目前已经得到一定程度应用。

全以太网结构是未来的一个发展趋势，目前来讲仍基本为混合结构，如监视站监视系统运行状态；现场总线控制网络、计算机、可编程控制器等充当控制设备。工业控制计算机系统用以太网卡接入交换式集线器或网络交换机；PLC一种由以太网卡接入，一种通过交换式集线器转换接入。

2.3配电房监控

电量变送器采集到配电房电量参数，再连接控制站I/O卡件，中央控制室、应变电站实现实时电流参数、电压控制，同时具备有报警等功能。

2.4中心数据处理

液压控制系统传送数据，并对启闭机运行状态实时分析，进而判断出闸门工作状态。以水情数据库显示的实际数据为基础，对水情展开分析，再统计库容、流量、雨量、气温、风速、气压等，日统计、月统计以水文报表方式报出，统计配电房电压、电流，并对其展开分析得到配电房工作状态。

2.5 PIMS管理网络及英特尔网络发布系统

PIMS管理网络系统将多种运行数据收集、统计、分析，并形成通用数据库存储格式；实时数据产生多种类相应文件，实时数据和通用保存文件结合分析，产生统计报表，数据管理系统还和上级管理系统有良好的路径支持。

启闭机自动化系统中具备一定管理功能，如控制、监控、保护等，各个数据处理的方法包括处理-存储-分析-显示，根据一定原理辅助决策，最后通过英特尔网络发布系统将有关数据向管理部门发送；同时根据启闭机工程管理需要，设置查询等功能，可实现资料输出，如打印。

结论：

综上，启闭机自动化控制的建设实现了渠道闸门自动化监视、监控，实时监测运行与管理状态，能进一步提升系统运行的科学性、智能性、可靠性及安全性，整个系统以计算机为主导，通过多设备协作监控，可实现渠道闸门“无人或少人”的工作局面，且同样能为经济发展、人们生活需要提供需要的水资源需求。

参考文献：

[1]吕传红.对于启闭机电控中自动化控制技术的应用[J].机电工程技术，2013，（3）：87-89.

[2]侯海燕.闸门启闭机自动化监控实施方案[J].中国农村水利水电，2013，（12）：139-140.