紫金桥软件在水利闸门监控系统中的应用

水利作为国民经济的重要行业近年来发展迅猛，随着计算机技术、数字控制技术、网络通讯技术的发展，水工业自动控制已进入一个全新的时代。水利现代化和智能化建设是提高防治洪涝干旱灾害、提高水资源管理决策水平的需要。也是实现资源共享，促进国民经济协调发展的需要，其有助于消除了信息孤岛，减少了数据冗余，提高了信息的可靠性和科学性。

闸门作为水利系统最基层的工程之一在防洪抗灾中扮演了重要角色，除了满足水利部门的用水需求外，在防洪、保护工农业生产和人民生命财产安全以及环境保护等诸多方面都发挥了巨大的积极作用。为了进一步发挥泵站的综合利用效益，尽可能减少洪涝灾害的损失，提高调度管理的决策水平，紫金桥公司提出以紫金桥软件为数据中枢的闸门监控信息系统。

一、系统构成

闸门监控系统主要是通过计算机监控系统检测所到达的闸门上、下游水位、闸门荷重、闸门启闭状态与开度、图像信息自动化采集与传输，达到能够在监控中心远程控制闸门启闭以及闸门自动控制和系统联动；通过实时图像可以直观了解闸门的运行工况以及周边环境。紫金桥闸门监控系统主要分为系统中央控制室（监控中心）和闸门现场监控装置两部分，监控中心由前置数采机、紫金桥系统数据平台、计算机网络组成，闸门现场监控装置由图像部分的摄像头机位布置、闸门监控部件PLC的布置以及信息传输通道的建设。现场通过PLC来控制闸门启闭设备，通过闸门开度仪实时确定闸门的开度，通过闸门荷重仪实时确定闸门荷重，并通过水文水利计算，根据实测水文资料，自动设定闸门开度，提高自动化控制程度，减少人工误差。通过设立保护装置，能对执行过程中发生的意外情况进行及时处理。结合远程图像监控系统，可实现无人值守闸门自动化控制。

二、闸门监控系统的设计原理

闸门监控系统对于系统的安全性、稳定性要求都比较高。尤其是在闸门（群）监控系统中，各类闸门众多，闸门操作运行可靠性直接关系到水库运用的安全和效益的发挥，在闸门控制系统的设计中充分考虑技术先进性和操作安全可靠性。通常需要采用计算机、可编程逻辑控制器、通信网络、自动化元件等组成的完整控制系统。

在大型的需要进行远程监控的系统中，由于枢纽的闸门布置比较分散，且距离较远，为了能够减轻运行人员的劳动强度和实现电站无人值班，闸门控制系统的设计使得运行人员能够在闸门控制室对现场各个闸门进行远方监控，同时还能监视各闸门的位置以及运行情况，当出现闸门故障时系统能及时报警。系统除了能在远方进行监控外，还能就地对闸门进行控制，以便于现场的调试、维护和紧急情况处理。

三、系统功能

紫金桥闸门监控系统可通过直观的流程图及报表等实时显示现场数据，通过集成多媒体视频实时观察现场状态，并通过下置控制命令来控制闸门的开关度。

• 流程图显示

该系统利用紫金桥组态软件（Real-V6.0）的DRAW图形功能，通过模拟的图形方式来显示实际的闸门开关情况，水位状况。

数据采集与处理
这部分功能包括对实时数据的采集、进行必要的数据预处理并以一定的格式存入紫金桥过程数据库。通常按照信号性质的不同把它分分为模拟量、开关量及脉冲数字量等，其采集及处理方法也各不相同。

• 运行指导

本系统可以实现对开、停机过程监视，当开、停机指令下达后，计算机监控系统能以流程图的形式实时显示全部开、机的过程中每一步骤及执行情况，提示在开、停机过程受阻时部位及其原因，进行开环运行指导甚至闭环自动控制操作。另外还可以实现厂用电系统操作指导，系统能判断某个厂用电断路器或刀闸在当前是否允许操作并给出相应的标志。

• 权限管理：使用权限密码设定，按不同级别设定密码和权限，提高系统运行可靠性和安全性。
• 异常报警及事故追忆
  紫金桥闸门监控系统可对某些参数以及计算机数据进行范围监视，进行趋势分析，可预先设定其限制范围，当它们越限或越复限时要作相应的处理。这些处理包括越限报警、越复限时的自动显示、记录和打印；启动相关量分析功能，作故障原因提示。同时当闸门发生事故时，计算机监控系统将立即以中断方式响应并自动显示、记录和打印事故名称及时间；记录、显示和打印相关设备的动作情况；自动推出相关画面；对事故原因进行分析并提示处理方法；计算机监控系统能将发生的事故及设备的动作情况按其发生的先后顺序记录下来。
• 故障状变显示记录
  计算机监控系统定时扫描查询各故障信号，一旦发生故障，故障报警信号将在CRT上以最为醒目的方式即时地显示出来，以供值班人员查看。
• 趋势分析判断
  对闸门启闭机定子温度、轴承温度、电机电流、电压、功率、主变压器油温等进行趋势分析；对闸门上、下游水位，水闸开启高度，过闸流量，闸门实时荷重，排涝即时流量等参数的变化趋势曲线进行分析，趋势变化速率超过上、下限值时向各工作站值守人员发出报警信号。
• 视频图像监控系统

系统可集成图像监控系统，可对远端场景进行传感成像、信号传输、集中监视、图像记录以及联动控制的安全技术防范和管理系统。

紫金桥闸门监控系统中各子系统之间相互独立，又有信息相关性，通过设立一个紫金桥中心数据库服务器，把各子系统中的信息经过整理、提炼、挖掘后存放到数据库中，减少了信息冗余度，并提高了信息的可靠性和科学性。用基于INTERNET技术开发Web综合信息发布系统，根据各子系统的数据组织成相应的Web页面发布信息，可实现静态和动态页面两部分数据的浏览。静态页面是一些不变的信息，如工程概况、建筑物布置图、系统构成图等，动态页面即把服务器中存放的数据按照业务逻辑组织，以数据表格、图形的方式显示，达到实时、直观的效果。