闸门启闭机自动化监控实施方法

　　【摘要】随着国家经济的快速发展，各行各业都对电力的供应提出了更高的要求，使我国水电站面临着一项重大的挑战。闸门启闭机是整个水电系统的关键所在，如果我国继续采用传统方法用继电器对水电系统进行控制，将无法满足水电站设备自动化的要求，无法及时解决供电过程所发生的问题，给供电带来极大的不便。本文就闸门启闭机自动化监控实施的方法进行了具体的研究，为水库的防洪和管理提供了改革性的决策，提高了水库的安全性，使国民生命财产得到了保障。

　　【关键词】闸门启闭，自动化，监控系统，研究

　　1、引言

　　我国是一个拥有众多河流和水库国家，水电技术也在不断发展与创新。过去的水库都是凭借人工提闸来完成闸门的启闭这一复杂而繁琐的工作，耗费了大量的人力、物力和财力;随着技术的不断发展，现在是应用远程控制闸门使其自动完成启闭过程。但是，由于技术的局限性和不可靠性，使得常常出现闸坝损坏的现象，不得不在原有技术上进行改进;为了提高闸门启闭的安全性和可靠性，现如今，我国正在积极改进闸门的启闭技术，致力于实现闸门启闭机的自动化监控。

　　实现闸门启闭机的自动化监控是一项综合技术的应用，该系统的建立过程涉及到计算机、传感器、无线通信、电学知识等多门学科的综合应用，是一项非常复杂的工程，要从闸门启闭机自动化监控实施方法入手，确保闸门正常可靠地运行，提高整个水电系统的稳定性、安全性和实效性。

　　2、闸门启闭机的安装要点

　　闸门启闭机的安装过程实际是泄洪闸门的启闭过程，安装之前要保证水库的水位已经调到正常状态，保护水电站工作的安全性，避免发生安全事故。在进行闸门启闭机的安装过程中要注意以下几个问题：

　　(1)如果水库的水位没有处于正常状态，而是高于警戒水位，则安装前必须提升闸门进行泄洪操作;若水库的水位处于正常警戒水位之下，则安装前则要关闭闸门停止泄洪操作;

　　(2)在安装前要建立手动和自动控制转换系统，达到及时掌握系统上升和下降准确情况的目的;

　　(3)建立设备运行和故障实时监测的监控系统，能及时掌握闸门启闭机的全开、全关位置以及闸门的开度情况，第一时间发现闸门启闭机出现的故障，并制定合理的方案及时排除故障，保证闸门启闭机的正常运行。

　　3、闸门启闭机自动化监控系统的组成部分

　　闸门启闭机自动化监控系统主要有四个子系统组成。

　　3.1计算机网络系统。计算机网络系统是闸门启闭机自动化监控系统的重要组成部分，该系统的稳定性和可靠性是实现闸门启闭机自动化的前提条件，所以，要想实现闸门启闭机的自动化监控，必须建立一个稳定性强、运行效率高的计算机网络系统。计算机网络系统是由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统又是由高配置的网络交换机、适宜的综合布线系统、数据存储系统以及WWW服务器组成;软件系统的主要功能是对大量的数据进行加工处理，是计算机网络系统的核心组成部分，主要由监控软件、数据库软件和WEB软件组成。

　　3.2监控系统。随着科学技术的不断发展，自动化监控技术也在不断的进行创新和改进。目前应用比较广泛的监控方式有数字式集中监控系统、PLC集中监控系统以及STD集中监控系统等。监控系统主要由PCL、传感器和工业基础设施组成。该系统的主要功能是实现对闸门启闭机的配电、行管设备和水位变化情况的实时监控。当收集的数据出现异常时，工作设备会自动切换到保护模式，停止工作。监控中心根据异常运行参数找到问题的根源，并及时解决问题。

　　3.3实时电视监控系统。实时电视监控系统的建立使闸门的实时状态都以视频的形式清晰地展现出来，有利于提高水库管理和保卫处的工作效率，对提高工作人员的分析力和判断力都有着至关重要的作用。该系统是通过在必要的地方安装高清摄像头的方法，对关键设备的工作状态和水位、水流的变化状态实行实时监控，并通过传输媒介将图像传达至监控室。

　　3.4通信系统。通信系统的主要功能是为监控系统和电视监控系统中的数据和图像提供一条专门的运输通道，现在主要采用光缆通信方式来实现这一传输过程。

　　4、闸门启闭机自动化监控系统的主要功能

　　(1)数据收集整理的功能。自动化监控系统通过对闸门启闭机的运行的状态、水位的变化情况和闸门开度的变化过程中数据的收集整理，经过分析计算得到闸流量，使之处于一定的控制范围内。

　　(2)数据显示的功能。监控系统与闸门控制箱中的显示器相连接，将闸门开度变化的信号传输到监控中心。

　　(3)控制功能。监控管理中心可以通过计算机系统传输运行指令，实现对闸门启闭机的远程控制。

　　(4)报警功能。监控管理中心对闸门监控收集到的数据进行分析，判断设备是否处于正常工作状态，一旦出现异常现象，立即向工作站发出报警信号，避免安全事故的发生。

　　5、闸门启闭机自动化可靠性的实现过程

　　要提高闸门启闭机自动化的可靠性，就必须从以下三方面着手，进而保证闸门启闭机的安全运行。

　　5.1对软件和硬件设备均进行限位.限位就是对闸门运行的范围进行上、下限制，限制范围是安全运行范围，一旦超出了这个范围就会出现安全事故。软件的限位是通过编写程序来实现的，一旦超出程序设定的范围，闸门将自动停止工作。硬件的限位是通过机械方式来实现的。

　　5.2控制中心应具有强制停机的功能.当出现紧急状况，危害到人员财产安全时，控制台应切断整个系统的电供应，保证设备及相关人员的人身安全。可以通过在闸门启闭机上安装重量传感器和电流控制器的方式来实现控制台强制停机的功能。

　　6、结论

　　闸门启闭机自动化监控系统适用于我国各种闸门，这一系统可以使工作人员对闸门运行的情况了如指掌，及时掌握水位的变化情况，对提高闸门运行的科学性、合理性都有明显的作用，该系统提高了工程故障的检测能力和处理能力，为水库防洪提供了有效措施，最大限度的保证了水利工程的安全运行，减少了安全事故的发生，为国民生命财产提供了安全保障。

　　参考文献：

　　[1]粟恺.老龙口水电厂启闭机和闸门自动监控系统应用.《水电能源科学》.2011年3期

　　[2]丁军，钱钧.双机闭式启闭机自动化监控系统设计.《水利信息化》.2014年3期