前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了水利工程中閘門監(jiān)控系統(tǒng)的實際應(yīng)用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進步，各種新科技被應(yīng)用到了水利工程中。在水利工程閘門系統(tǒng)方面，傳統(tǒng)的閘門需要利用手動開關(guān)進行控制，雖然簡單但是不符合社會發(fā)展的需要，無法保證操作的安全性和高效便捷性。在引入新的閘門系統(tǒng)以后，融合科技元素，配合計算機操作平臺可實現(xiàn)對水利工程閘門的遠程監(jiān)控，不僅提高了操作的安全可靠性，也減少了人工勞動量和勞動強度，對于促進水利工程的發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。

關(guān)鍵詞：水利工程；閘門監(jiān)控系統(tǒng)；自動化

閘門是水利工程項目的關(guān)鍵，利用自動化技術(shù)進行監(jiān)督與管理，通過閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)可檢測閘門的啟閉和開度、圖像信息等，同時還能實現(xiàn)遠程控制。閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)包括中央控制系統(tǒng)和閘門現(xiàn)場控制系統(tǒng)，另外還包括傳感部件、計算機網(wǎng)絡(luò)等設(shè)施。因為組成多樣，所以在實施監(jiān)控時對技術(shù)提出了較高的要求。

1閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

水利工程整個閘門監(jiān)控系統(tǒng)由多個部分組成，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，各個子系統(tǒng)和分單元在總監(jiān)控系統(tǒng)的控制下可完成各自的工作。各個單元分別可完成集中控制、現(xiàn)場操作和數(shù)據(jù)收集分析等系列操作。具體可以將閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)分成閘門監(jiān)控系統(tǒng)、PLC現(xiàn)場控制單元以及集中控制單元。

1.1閘門監(jiān)控系統(tǒng)

卷揚機為閘門提供動力，并使用精確度極高的旋轉(zhuǎn)式編碼器來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_性。旋轉(zhuǎn)編碼器可以捕獲電動機轉(zhuǎn)軸的啟閉位置，并間接反映出閘門所在的位置，同時將該信號轉(zhuǎn)為格雷碼。閘門監(jiān)控系統(tǒng)中的PLC元件接收格雷碼以后可進行精確定位，采集位置信息并進行實時反饋。閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的重要部件有傳感部件、信道以及遠程控制單元系統(tǒng)等。其中傳感部件是該系統(tǒng)常用設(shè)備，其主要作用是實現(xiàn)對現(xiàn)場施工的精準測量，能識別輸出信號的不同類型并找到有效的傳遞方式進行作業(yè)。數(shù)字型的閘門傳感器可以分成編碼式與計算式兩種，采用數(shù)據(jù)化的原理可實現(xiàn)對脈沖對位角度的測算并輸出數(shù)據(jù)。信道的傳輸將直接影響系統(tǒng)的運行穩(wěn)定，對于閘門自動化監(jiān)控起著至關(guān)重要的作用，信道控制著閘控站和中心站間的通信，可以以不同方式進行數(shù)據(jù)傳輸、接收等。此外，閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)就是可以進行遠程控制，實現(xiàn)夜間的自動化作業(yè)。遠程控制單元由多個部件組成，具有可靠穩(wěn)定的優(yōu)勢，作為單獨運行的工作站可進行本地控制與遠程數(shù)據(jù)采集、遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，并結(jié)合計算機語言程序完成編程。

1.2PLC現(xiàn)場控制單元

利用PLC技術(shù)進行現(xiàn)場控制，可提高現(xiàn)場控制的精確性，除了可以準確接收格雷碼，而且能將閘門的精確位置傳輸出去，精確計算閘門位置，準確啟閉電動機從而實現(xiàn)對閘門啟閉的控制。利用PLC作為現(xiàn)場控制單元，首先能通過顯示屏顯示文字圖片信息，并準確反映閘門的啟閉狀態(tài)和水位情況等。PLC控制單元還分成不同的操作程序，可實現(xiàn)遠程、現(xiàn)場等操作，并且這些操作都是獨立運行，在共同作用下保證閘門系統(tǒng)正常工作。PLC控制單元還可現(xiàn)場整定閘門的啟閉參數(shù)，由于PLC控制單元的安全系數(shù)極高，具有較為完善的報警程序，所以一旦出現(xiàn)故障，PLC控制單元便可啟動報警程序及時報警。

1.3集中控制單元

集中控制單元上有不同的操作按鈕，不同的按鈕代表著不同的操作程序，操作人員在實際操作時可通過選擇集中控制單元上不同的操作方式執(zhí)行命令。在自動化程序中，由于具有智能化的特點，操作人員只要在閘門操作系統(tǒng)輸入特定數(shù)值并取得部門的相關(guān)數(shù)據(jù)就能實現(xiàn)閘門操作系統(tǒng)的自動化操作。

2閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

首先，具有完善的控制功能，能實現(xiàn)對整個水利工程所有閘門的精準控制，比如對所有閘門的啟閉、應(yīng)急處理等進行控制。其次，還能及時采集閘門運行參數(shù)和狀態(tài)信號，完善的閘門檢測系統(tǒng)必須要做好對閘門運行與狀態(tài)的及時監(jiān)控，控制閘門開度，采集電度量，及時采集和控制閘門運行參數(shù)和狀態(tài)信號。第三，該系統(tǒng)具有人機聯(lián)系的功能，操作人員可通過人機界面獲取各個閘門工作狀態(tài)等關(guān)鍵信息，且操作簡單。第四，具有自我診斷、檢測的功能，即該系統(tǒng)在日常工作中可以對常見的問題進行自我診斷，判斷具體故障出現(xiàn)的位置并發(fā)出相應(yīng)報警信號。同時自我診斷還能實現(xiàn)對閘門系統(tǒng)各個軟件的實時監(jiān)控，可將起不到功能的軟件自動切換到其他備用軟件。

3建立閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)對于水利工程的必要性

第一，閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)可滿足現(xiàn)代化水利工程建設(shè)的需要，解決水利工程建設(shè)中存在的問題。比如我國地勢復(fù)雜、河流湖泊眾多復(fù)雜、水資源污染等，為提高水資源利用率，保證水利工程建設(shè)質(zhì)量，必須通過自動化監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)來實現(xiàn)對現(xiàn)代化水利工程建設(shè)的保護。因此在水利工程建設(shè)不斷引入新技術(shù)的條件下，建立閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對水資源的開發(fā)利用，可提高水資源的利用率，推動水利工程的可持續(xù)發(fā)展。另外，自動化監(jiān)控系統(tǒng)還能實現(xiàn)水資源共享，即該系統(tǒng)可實時獲取和水資源有關(guān)的信息，利用這些信息進行科學(xué)合理的規(guī)劃。目前水資源監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系較少，而建設(shè)合理的閘門監(jiān)測系統(tǒng)可很好地解決該問題，實現(xiàn)各部門之間的數(shù)據(jù)共享，一同完成我國水資源監(jiān)測管理任務(wù)。

4閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)在水利工程中的具體應(yīng)用

閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)因為具有顯著的優(yōu)勢，因此只要通過采取有效的對策便能將該系統(tǒng)有效地利用到水利工程建設(shè)施工中。首先利用該系統(tǒng)的實時性，系統(tǒng)的響應(yīng)時間很短，能快速處理PLC、IPC主機，響應(yīng)I/O接口，以及存儲器的存取、軟件執(zhí)行與通道傳送速度等。其次利用該系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)在外界環(huán)境良好的情況下具有較好的抗干擾能力，實現(xiàn)長期可靠穩(wěn)定地運行。再次，利用該系統(tǒng)的可維護性，即閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的設(shè)備可自行完成診斷的工作，然后結(jié)合水利工程施工現(xiàn)場具體情況和不同特點實現(xiàn)對故障部件的檢查與更換。在進行軟件故障檢測時，可準確檢測到任務(wù)的級別，同時還具有便于實驗、可隔離故障斷開點、區(qū)別可互換拌和設(shè)備與不可互換設(shè)備。因為該系統(tǒng)的可維護特征，將其應(yīng)用到水利工程建設(shè)施工中，可有效提升水利工程建設(shè)的效率與質(zhì)量。另外，閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)中有許多接點，因為該系統(tǒng)的子系統(tǒng)是獨立的，因此每一個節(jié)點和子系統(tǒng)在退出時不會對整個系統(tǒng)或其他部分產(chǎn)生影響，而當(dāng)某一個節(jié)點或子系統(tǒng)出現(xiàn)故障時也不會影響整個系統(tǒng)或其他部分的運行。系統(tǒng)用戶則可以進行在線數(shù)據(jù)設(shè)定和修改，但需要更換數(shù)據(jù)時則需要使用口令進行識別。在水利工程應(yīng)用時，可根據(jù)建設(shè)單位及其各部門的不同級別設(shè)置對應(yīng)的口令。同時，閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)還具有較好的檢測功能，當(dāng)檢測到出現(xiàn)系統(tǒng)不希望執(zhí)行的動作或者狀態(tài)時會立即報警，對相關(guān)指令實施拒收。

5結(jié)語

綜上所述，隨著社會主義現(xiàn)代化建設(shè)水平的不斷提升以及經(jīng)濟發(fā)展速度的加快，水利工程在推動國家建設(shè)方面起著越來越重要的作用。而閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)是其中重要的環(huán)節(jié)，該系統(tǒng)利用自動化技術(shù)可實現(xiàn)對水利工程施工現(xiàn)場的監(jiān)督控制，及時發(fā)現(xiàn)水利工程建設(shè)和運行中存在的問題并進行改正。相關(guān)單位必須加強閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)的安裝作業(yè)，強化對系統(tǒng)各部件的了解，有效利用相關(guān)設(shè)備設(shè)施，充分發(fā)揮系統(tǒng)實時性、可靠性、可維護性和安全性等優(yōu)勢。在未來還需要加強對該系統(tǒng)有關(guān)設(shè)備技術(shù)的創(chuàng)新，進一步提升閘門自動化監(jiān)控系統(tǒng)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用效果。

參考文獻

[1]劉明.自動化監(jiān)控系統(tǒng)在攔河閘工程設(shè)計中的應(yīng)用[J].水利建設(shè)與管理，2018（8）：46-49.

[2]韓福斌.水利工程中大壩閘門的設(shè)計與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（3）：168.

作者：王巖 尚振蘭 周威 單位：江蘇省淮沭新河管理處