潘忠寶（連云港市市區(qū)水工程管理處,江蘇 連云港 222006）

研發(fā)大板跳閘閘門自動化控制系統(tǒng)可行性探討

潘忠寶
（連云港市市區(qū)水工程管理處,江蘇 連云港 222006）

隨著水利科技日益進步，沿海擋潮閘研發(fā)閘門自動化控制系統(tǒng)已成趨勢，很多同類水工建筑物已經(jīng)研發(fā)自動化控制系統(tǒng)，經(jīng)日常運行檢驗，效果良好。大板跳閘作為沿海擋潮閘，擔負防洪、排澇和維護市區(qū)水環(huán)境職責，重要性可見一斑。但是，大板跳閘在日常運行中卻一直沿用落后技術(shù)，存在安全隱患，且與同類水閘相比工作效率較低，已經(jīng)不能很好滿足連云港市水利發(fā)展需要，研發(fā)閘門自動化控制系統(tǒng)已勢在必行。

大板跳閘；自動化；可行性；探討

0 引言

大板跳閘位于連云港市連云區(qū)板橋街道東北4公里排淡河入?？谔帲撻l是東鹽河、排淡河的排水口門，擔負著市區(qū)及周邊地區(qū)143平方公里的排澇、擋潮和維護市區(qū)水環(huán)境等重要任務(wù)。該閘建于1971年，共5孔，每孔凈寬5米，閘身總長33.4米，設(shè)計過閘流量159m3/ s。采用平面鋼閘門，配4臺QPQ2×125KN、1臺QPQ1×250KN卷揚式啟閉機。由于建閘年代久遠，至今未研發(fā)閘門自動化控制系統(tǒng)，閘門啟閉技術(shù)落后，效率低下，已不能滿足高頻率的開閘需求。

1 傳統(tǒng)閘門啟閉技術(shù)局限性

（1）閘門在啟閉過程中無法準確控制閘門啟閉高度，尤其在夜間啟閉閘門困難較大，安全隱患較大；（2）閘門沒有安裝限位裝置，導(dǎo)致閘門在啟閉過程中，閘門何時降落到最低、最高點全憑經(jīng)驗，稍有疏忽，將會導(dǎo)致安全事故；（3）缺少視頻監(jiān)控系統(tǒng)，導(dǎo)致閘門在啟閉過程中無法及時觀察上下游情況，如遇突發(fā)情況，可能出現(xiàn)安全事故；（4）缺少閘門控制系統(tǒng)，導(dǎo)致閘門在出現(xiàn)上游水位暴漲情況下，無法同時開啟多個閘門，排洪效率很低。例如，2012年7月9日連云港市百年一遇強降雨;（5）無法顯示閘門運行工況和水位特征值，統(tǒng)計開閘次數(shù)，記錄上下游、閘室水位變化曲線，生成各種統(tǒng)計報表和操作記錄;（6）沒有加入因特網(wǎng)，無法登陸水利信息網(wǎng)，無法及時查看各地降雨量，導(dǎo)致閘門的開啟高度得不到及時調(diào)整，導(dǎo)致排水效率降低；

2 研發(fā)閘門自動化系統(tǒng)有利條件

（1）隨著水利信息化的提高，研發(fā)閘門自動化控制系統(tǒng)可以充分發(fā)揮其經(jīng)濟和社會效益，應(yīng)用最新的現(xiàn)代通信、計算機、監(jiān)測監(jiān)控等技術(shù)；（2）正逢水利科技發(fā)展的重要階段，研發(fā)閘門自動化系統(tǒng)可以大幅提升現(xiàn)代化管理水平；（3）有成熟技術(shù)力量，有經(jīng)驗豐富的研發(fā)團隊；（4）“兄弟”單位已有研發(fā)成功實例，并運行效果良好，有經(jīng)驗可鑒。

3 閘門自動化系統(tǒng)優(yōu)勢

（1）具有較高安全性和可靠性。一般情況下，閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)驗收審定嚴格，系統(tǒng)的自動化程度要求很高，通常要求采用成熟的自動控制技術(shù)、計算機技術(shù)、安全防范技術(shù)及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用國內(nèi)外知名的設(shè)備廠家提供的先進的監(jiān)控設(shè)備來設(shè)計技術(shù)先進的閘門計算機監(jiān)控系統(tǒng);（2）具有開放性和合理性。整個系統(tǒng)設(shè)計要采用開放的網(wǎng)絡(luò)體系、標準的信息采集與處理體系，以方便升級、擴展和互聯(lián)。采用的設(shè)備要充分考慮易升級換代，并且在升級時可以最大限度地保護原有的硬件設(shè)備和軟件投資。系統(tǒng)參數(shù)配置少，調(diào)整少，自動化程度高，使用方便，操作簡單，合理實用; （3）具有方便性和適用性。可實時采集上下游水位、閘門開度、閘門全開/全關(guān)信號級電氣開關(guān)狀態(tài)，具有現(xiàn)地、遠程智能控制閘門啟閉，通過監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，創(chuàng)建系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)庫，生成各種統(tǒng)計報表和操作記錄，實現(xiàn)對大板跳閘的遠程監(jiān)控。

4 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)想

（1）視頻監(jiān)控系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)（圖1）

圖1

（2）閘門控制系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)（圖2）

圖2

5 結(jié)語

隨著計算機技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)自動控制系統(tǒng)已進入一個全新的時代。采用新技術(shù)、新設(shè)備對水利工程管理進行現(xiàn)代化改造是水利科技發(fā)展的必然趨勢。通過對大板跳閘現(xiàn)狀的分析和對沿海擋潮閘閘門自動化控制系統(tǒng)先進技術(shù)的展望，大板跳閘研發(fā)閘門自動控制系統(tǒng)已勢在必行。

[1]劉柏青,馬吉剛.水利工程管理自動化[J].武漢大學(xué)出版社,2002(10):50-60.

[2]魏光輝，余芳，羅世良.希尼爾水庫閘控自動化系統(tǒng)建設(shè)初探[J].大壩與安全,2005.

潘忠寶（1983-），男，江蘇灌南人，本科，工程師，主要從事：閘門自動化控制系統(tǒng)維護和水利工程管理。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.152