常熟市昆承湖节制闸计算机监控系统

1、江苏省江苏省 常熟市常熟市昆承湖沿湖节制闸昆承湖沿湖节制闸自动化与信息化系统方案自动化与信息化系统方案扬州大学扬州大学 李李 彬彬n1. 综合网络通信系统。综合网络通信系统。网络通信系统是实现常熟市昆承湖节制闸自动化与信息化系统数据传输、视频传输以及各级管理部门对水利资源管理、水量配置、运行管理、通信、安防、电话等功能的必要基础，是整个信息化系统的通信承载体。建立灌区的骨干通信网络，形成整个灌区主干通讯网。n2. 节制闸计算机监控系统。节制闸计算机监控系统。采用计算机网络技术、遥测遥控技术、通信技术、数据采集及各种传感器测量技术，建立节制闸计算机监控系统，把昆承湖沿线区域内节制闸运行进行统一的

2、安全运行监视、自动化调控的智能化水利工程系统。n3.节制闸视频监视系统。节制闸视频监视系统。视频监视系统是节制闸自动化运行调度系统的有机结合。作为信息化的内容，视频监视系统为运行调度和管理人员提供一个亲临现场的感觉。同时，通过网络可以上传到管理信息中心。常熟市昆承湖节制闸自动化与信息化系统常熟市昆承湖节制闸自动化与信息化系统主要内容包括：一、主要建设任务一、主要建设任务一、主要建设任务一、主要建设任务n4.建设昆承湖节制闸自动化调度控制中心。建设昆承湖节制闸自动化调度控制中心。通过综合光纤网络将昆承湖沿湖现场单元联网，实现系统集中调度、控制与监视。同时，可以租用光纤将调度控制中心的监测数据接入

3、市水务局其他信息应用系统，实现水文数据共享与调用。 n5.建设昆承湖节制闸调度控制中心大屏幕显示系统。建设昆承湖节制闸调度控制中心大屏幕显示系统。利用最新液晶或者LED技术，建立信息中心大屏幕，实现节制闸运行信息的实时显示与各级节制闸的调度信息，提高常熟市水利工程现代化管理水平。 常熟市昆承湖节制闸自动化与信息化系统常熟市昆承湖节制闸自动化与信息化系统主要内容包括：一、主要建设任务一、主要建设任务n6.信息化管理业务应用系统。信息化管理业务应用系统。在昆承湖节制闸自动化调度控制中心根据实际需要选择配置以下相应的信息化管理业务应用系统：n（1）昆承湖基本信息管理系统 。n（2）节制闸实时运行信息

4、管理系统 。n（3）节制闸计算机远程监控系统。n（4）节制闸计算机远程视频监视系统。n（5）综合办公政务管理系统。n（6）昆承湖电话语音系统。 常熟市昆承湖节制闸自动化与信息化系统常熟市昆承湖节制闸自动化与信息化系统主要内容包括：二、二、 节制闸网络通信系统节制闸网络通信系统n以光纤为主的综合通信网络以光纤为主的综合通信网络随着通信技术的发展和成熟，有多种通信传输通道适用于灌区，如光纤通信、微波通信、载波通信、有线电话、无线扩频通信、无线超短波通信和移动通信等。无论采用哪一种通信方式，都应该保证通信链路的安全、可靠、高效、经济实用和易于扩展。最佳方案是自建光纤通信网。昆承湖沿线昆承湖沿线采用专

5、线光缆通信，网络中心设在大陈泾闸管理处 。该局域网将昆承湖节制闸、后港节制闸、大陈泾节制闸、龙泾节制闸、陆申泾节制闸以及其他待建的3座3孔节制闸等现场单元的所有数据与视频联网。在提供高性能数据传输的同时，对各现场单元的管理工作同时顾及。网络及通信系统建成后各节制闸与沿湖可实现电话语音传输、数据监控、局域网、图象传输等功能。网络通信在陈泾闸管理处节制闸控制中心配置MSAP光传输汇聚设备，在各节制闸配置MSAP光传输接入设备，全网速率配置可以达到达到622Mbps。可以为昆承湖网络工程提供相对独立的通信业务，为数据传输、计算机联网、以及图象传输的运行奠定了基础，基本满足了系统对高速信息通道的需求。

6、同时为网络业务的扩展提供的后续保障。 三、节制闸计算机监控系统三、节制闸计算机监控系统 3.1节制闸计算机控制系统设计原则：节制闸计算机控制系统设计原则：n（1）采用国际成熟产品，系统之间采用国际标准接口，系统留有充分的扩展余量，确保系统的开放性、功能扩展及系统升级能力。n（2）系统各项技术性能指标满足相关的规程规范及各项标准的要求。n（3）充分考虑系统的实时性、响应速度、抗干扰能力、可适应性、可利用率高、可维护性，先进灵活便于扩充性能。n（4）确保系统可靠性，提升系统运行管理的自动化水平。n（5）节制闸监控系统具有防雷抗干扰、接地保护等措施。n（6）在软件选型与设计采取相关措施。节制闸计算机

7、监控系统能适用于节制闸工程的运行，实现节制闸电动机、辅助系统、进出水闸控制调节以及其他电气设备的自动控制，达到远程监控、数据共享、图像远传浏览的水平；同时可以通过通信网络与调度控制中心调度控制中心管理系统链接，实现遥测、遥信、遥控、遥调、遥视等功能。 3.2计算机监控系统建设任务计算机监控系统建设任务 三、节制闸计算机监控系统三、节制闸计算机监控系统 3.3计算机监控系统功能计算机监控系统功能 n监测功能监测功能n对节制闸主机、辅助设备、水工建筑物的各种对节制闸主机、辅助设备、水工建筑物的各种电量、非电量的运行数据及水情数据进行巡回检电量、非电量的运行数据及水情数据进行巡回检测、采集和记录，定

8、时制表打印、存储、模拟图测、采集和记录，定时制表打印、存储、模拟图形显示，并根据参数的给定限值进行监督、越限形显示，并根据参数的给定限值进行监督、越限报警等。报警等。 n控制功能控制功能n监控系统能根据节制闸当时的运行状态，按照给监控系统能根据节制闸当时的运行状态，按照给定的控制标准、控制模型或控制模式对泵机组、闸定的控制标准、控制模型或控制模式对泵机组、闸门启停、节制闸辅助设备、闸门等水工建筑物进行门启停、节制闸辅助设备、闸门等水工建筑物进行自动控制，也可以根据需要对节制闸实行远距离的自动控制，也可以根据需要对节制闸实行远距离的调度和控制。调度和控制。n保护功能保护功能n监控系统对节制闸的主

9、要电气设备、主机机组以监控系统对节制闸的主要电气设备、主机机组以及电源系统进行保护。及电源系统进行保护。 n管理功能管理功能n控制中心节制闸监控系统可以根据常熟市水务局控制中心节制闸监控系统可以根据常熟市水务局的优化调度指令控制机组的运行；根据节制闸当前的优化调度指令控制机组的运行；根据节制闸当前的水文数据，按照经济运行模型控制机组的运行；的水文数据，按照经济运行模型控制机组的运行；统计并分析节制闸阶段运行的情况，形成报表，通统计并分析节制闸阶段运行的情况，形成报表，通过通信网络进行传输与报告。过通信网络进行传输与报告。3.3计算机监控系统功能计算机监控系统功能 3.4 计算机监控计算机监控系

10、统结构系统结构n3.4 计算机监控系统结构计算机监控系统结构（节制闸控制中心）节制闸控制中心）节制闸控制中心节制闸控制中心是节制闸自动化的主要功能实现级，主要实现是节制闸自动化的主要功能实现级，主要实现数据采集与处理功能、统计与计算功能、参数在线修改、控制数据采集与处理功能、统计与计算功能、参数在线修改、控制与调节功能、设备运行统计记录及生产管理、画面显示、语音与调节功能、设备运行统计记录及生产管理、画面显示、语音报警、人机联系、系统自检、自动重启动、系统诊断等功能。报警、人机联系、系统自检、自动重启动、系统诊断等功能。昆承湖节制闸计算机监控系统控制中心昆承湖节制闸计算机监控系统控制中心n控制

11、中心与分中心布置示意图n液晶大屏幕或者液晶大屏幕或者LED大屏大屏n3.4计算机监控系统结构计算机监控系统结构（现地控制单元）现地控制单元） 现地控制单元LCU一般由现场PLC、电源系统、切换开关、控制按钮、通讯模块、人机对话触摸屏等组成。现地控制级是系统最后一级也是最优先的一级控制，它向下接现地控制级是系统最后一级也是最优先的一级控制，它向下接收各类传感器与执行机构的输入信息，采集设备运行参数和状收各类传感器与执行机构的输入信息，采集设备运行参数和状态信号；向上接收上级控制主机的监测监控命令，并上传现场态信号；向上接收上级控制主机的监测监控命令，并上传现场的实时信息，同时实施对现场执行机构的

12、逻辑控制。的实时信息，同时实施对现场执行机构的逻辑控制。 四、节制闸视频监视系统四、节制闸视频监视系统n 通过设置视频监视设施，使工作人员能够对现场关键设备的运行状态进行直接的观察了解，作为对自动控制系统的补充，帮助运行人员进行综合判断。n 系统设置多台网络摄像机与网络存储设备。系统传输采用结构化的标准布线方式，开放式的体系，灵活的模块化结构。在控制分中心利用视频控制主机对视频图像进行切换和管理；在监视器上显示画面分割图像，或大屏幕显示。n各节制闸点视频监视系统由：即前端设备、传输设各节制闸点视频监视系统由：即前端设备、传输设备、控制设备、显示设备四部分组成。备、控制设备、显示设备四部分组成。

13、n视频监视系统视频监视系统体系结构体系结构n常熟市水务局信息中心常熟市水务局信息中心五、节制闸信息管理应用系统五、节制闸信息管理应用系统 节制闸信息化遵循节制闸信息化遵循“平台化，分层设计平台化，分层设计”的理念。的理念。结合常熟市水利工程实际管理情况和节制闸信息化建设的内容，节制结合常熟市水利工程实际管理情况和节制闸信息化建设的内容，节制闸信息化分为硬件平台和软件平台，硬件是基础，软件是应用。二者按闸信息化分为硬件平台和软件平台，硬件是基础，软件是应用。二者按照一个有机的整体来统一设计。照一个有机的整体来统一设计。（1 1）硬件平台：分为三层结构，信息采集层、信息传输层、信息处理）硬件平台：

14、分为三层结构，信息采集层、信息传输层、信息处理层。层。（2 2）软件平台：）软件平台：第一层：基础架构设计；第一层：基础架构设计； 第二层：系统接口设计；第二层：系统接口设计；第三层：应用系统设计；第三层：应用系统设计；第四层：数据挖掘设计。第四层：数据挖掘设计。信息处理层信息采集层信息传输层依附昆成湖下属节制闸的监控与自动化系统与视频监视系统依附昆成湖骨干通信网与控制中心局域网络，实现网内信息共享与应用构建整个昆成湖信息化数据库系统，开发适昆成湖的信息化应用系统5.1、信息管理系统的结构、信息管理系统的结构n昆承湖节制闸站调度控制中心水务局信息中心昆承湖节制闸站调度控制中心水务局信息中心5.

15、2、信息管理系统功能模块有： 1、节制闸运行实时信息与数据采集模块。、节制闸运行实时信息与数据采集模块。n主要采集的量有：机组电压、电流、功率等实时参数。采集的主要采集的量有：机组电压、电流、功率等实时参数。采集的其它参数有水位、流量、各种闸阀状态、与各智能仪表通过通其它参数有水位、流量、各种闸阀状态、与各智能仪表通过通讯实时监测到的机组保护参数、各断路器状态、电源状态等。讯实时监测到的机组保护参数、各断路器状态、电源状态等。n状态量有：电源送电状态、机组起停状态、闸门状态启闭状态状态量有：电源送电状态、机组起停状态、闸门状态启闭状态以及保护动作状态等。以及保护动作状态等。 2、节制闸运行实时

16、信息管理功能模块。、节制闸运行实时信息管理功能模块。采用计算机软件开发采用计算机软件开发技术，在信息管理中心同步实现各节制闸主要实时信息的显技术，在信息管理中心同步实现各节制闸主要实时信息的显示与监视，采用的手段有中心大屏实时显示各节制闸机组主示与监视，采用的手段有中心大屏实时显示各节制闸机组主要运行状况与主要参数，同时，利用实时报表管理，可以组要运行状况与主要参数，同时，利用实时报表管理，可以组合、查询、打印任意时刻的节制闸运行参数。合、查询、打印任意时刻的节制闸运行参数。3、信息管理功能模块。、信息管理功能模块。该模块是信息管理系统的核心模该模块是信息管理系统的核心模块，根据昆承湖节制闸信息管理系统的需求与实际应用，块，根据昆承湖节制闸信息管理系统的需求与实际应用，建立节制闸基本信息管理系统、节制闸运行实时信