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基于新疆南岸干渠工程闸门自动化监控系统设计.pdf

  • 上传人:zhengping33
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    资源关键词暂无
    资源描述:
    2010年第」期
    黑龙江水利科技
    (第38卷
    Heilongjiang Science and Technology of Water Conservancy
    (Todal No. 38)
    文章编号:1007-7596(2010)01-0102-01
    基于新疆南岸干渠工程闸门自动化监控系统设计
    任军,赵倩
    (新伊犁河流域开发建设管理局,鸟鲁木齐830000
    摘要:闸『]自动化监控作为新疆南岸于渠工程建设的重点系统,对推进灌区信息化、提高科学管理水平和工作效率将起到积极的
    作用,文章通过对该系统的技术要求、性能、功能、以及
    关键词;千渠工程;闻门;自动化监控系统;设计
    中图分类号:TV663
    文献标识码
    1工程概况
    时间≤18;②调度中心控制命令的响应时间能满足调度要
    新疆南岸于渠,全长168.84km。干渠沿线主要有渠首求。
    2)可靠性:设备在设计、制造、装配上都是高质量、高可
    分水、节制、退水、支渠分水、干管分水房48座;各門房有上靠的,系统中单个元件故障将不会导致系统崩溃
    至5面闸门不等,闻门包括装配式平板闻门和蝶。闸门自
    3)可维护性:可维护性指标为平均维修时间(MTTR);按
    动化监控系统(下称自动化监控系统)就是针对以上水闸实标准规定的高端要求为1h,这是指扣除管理和备品备件运送
    现调度现地远程操作控制、运行状态与参数监测故障报时间外的维修时间。
    警与记录、水位、雨量监测等,以达到现地无人值守的运行管
    4)可用率:在系统正式投入运行后的一年保证期内,该
    理要求
    系统的可用率不低于99.95%,即系统的停机时间每年不多
    技术要求
    于4.5h
    2.1总体要求
    5)系统安全:①操作安全性:具有防误操作和自动、手动
    自动化监控系统按“无人值班,少人巡视”进行总体设报警功能。人机接口设备需操作员控制权限及口令。②软
    计,本着安全可靠、技术先进、经济、实用的原则进行没计。
    件和硬件的安全性包括:电源具有故障保护和自动重启动;
    2.2启闭机及蝶阀要求
    能设置和重新设置初始状态;能实现自检,并具有故障检测
    卷扬式启闭机安装主令控制器、绝对绵码传感器、机清除、切换、以及报警等功能;具备软件故障自诊断和故障消
    械过载负荷控制器、电动机械手动转换接点以及荷重传感除功能
    器等。各电动蝶阀安装开/关向行程限位开关、开/关向转矩
    6)备用能力:系统设计具有合理的软件和硬件结构,足
    控制开关、阀门位置反馈信号器、电机内部的温度保护开关
    够的冗余能力、存贮容量和接口,方使的扩充能力,系统的扩
    手电动切换互锁开关等;阀体安装开、关阀现场操作开关等。
    充和设备的增加将不会影响原系统的工作性能及响应时间。
    2.3通讯系统要求
    5屏柜结构及功能
    沿渠线建设622M的SDH光传输网,渠道各闸站通过光
    纤接入光传输网,基于以太网技术解决干渠沿渠各闸房和调
    卷扬启闭机PLC现地控制柜
    变中心之间的通讯问题
    自动化监控系统在每个闻房设置一套PLC现地控制柜
    以实现本间房所有启闭机的现地控制及远程控制。现地
    2.4现地控制单元设计原则
    PLC主要完成数据的采集及数据预处理功能,同时也具有控
    控制单元要求设计高标准、严要求和高起点。遵循先进制操作和监视功能,支持远方监控系统的接入
    性、可靠性、安全性、经济性相结合等原则。
    PLC具有与调度中心进行通信的功能,定时向调度中心
    3水闸运行控制方式
    传送所需要的过程信息,也可根据调度中心指令随时上送要
    远程控制,现地控制指操作人员在间房内控制间「门;远程控事故信息。并接受调度中心发来的控制指令,并将执行情况
    制指操作人员在远程控制台上通过显示器、键盘、鼠标等设和结果回送到调度中心。
    备来控制阐门。②自动控制:通过预先设定控制要求和其他
    PLC以 Modbus协议或现场总线的方式与其它设备如电
    限制条件,系统自动完成对各闸房内闻门的启闭控制
    机综合保护测控装置等进行通信。
    水闸控制分为3级:①第一级为远程控制:操作人员可
    2卷扬启闭机现地动力柜
    通过调度中心监控计算机,远程査看全部的报表数据,实现
    每台卷扬启闭机设置动力柜一套,动力柜是控制启闭
    等设备,实现对本座房所有间门的控制。③第三级为现地实现对水闸进行独立的监视控制和故障保护等功能,并
    送信息。控制优先权为现地动力桓最高,现地触摸屏控制次53电动媒网PC及动力現地控制恒
    之,远程控制最低
    对于独立布置的电动蝶阀分水闸,将PIC、触摸屏、电机
    4系统性能
    保护装置、动力控制元件等统一组成一面柜。
    参考文献
    系统的各种设备要完全能满足实时性、可靠性、可维护『1]陈忠华,可编程序控制器与工业自动化系统[M].北京:机械
    性、可用率、安全性、可扩展性等性能要求
    工业出版社.,2006
    1)控制响应时间:①接收控制命令到执行控制的响应
    [2]刘柏青.水利工程管理自动化[M].武汉:武汉大学出版社,
    2002
    [收稿日期]2009-12-14
    [作者简介]任军(1982-),男,新疆乌鲁木齐人,助理工程师,学士;赵情(1984-),女,新疆乌鲁木齐人,助理工程师,学士。
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