闸门自动监控系统实施方案2014

1、宁夏延环丁洋水务管理处宁夏延环丁洋水务管理处干渠闸门测控一体化实施方案2014年5月2014年5月目录第1章项目概述项目概述.3 1.1项目背景.3 1.2需求分析.3第2章第2章设计基础和原则设计基础和原则.4 2.1设计基础.4 2.2设计原则.4第3章第3章方案设计方案设计.总体设计.6 3.1.6 3.2系统组成.6 3.3控制说明.7 3.4电源设计.9 3.4施工内容.的技术特征.11 3.5.12 3.6设备选择.12第4章第四章项目预算项目预算.18 4.1设备清单.18 4.2系统总价.39 4.3一期实施项目工程设备清单.40 4.4第一阶段实施项目总价.43第1章第1章项

2、目概述1.11.1项目背景项目背景陕甘宁盐环黄河扩建工程共同项目于1988年7月开工建设，并于1996年9月通过竣工验收投入使用。共用工程渠道123.8公里，本方案中，将对工程干渠沿线的35个直口进行改造。项目实施后，由盐环提水管理处调度中心实现对各戽斗口水门的远程自动控制和实时监控。根据实际需要，计划在第一阶段实施5个直口，计划在5月中旬建设，其余30个直口计划在第二阶段建设。1.21.2需求分析目前，盐环支渠闸门为人工操作，给调度中心和泵站的运行管理带来很大不便：一方面需要投入人力操作，另一方面无法准确监控闸门的启闭状态。闸门远程自动监控系统可以很好地解决上述问题。该系统以“无人值守”为设

3、计原则，采用SCADA系统结构，通过传感技术、自动控制技术和网络通信技术进行自动控制和监控。由于盐环顶泵站与调度中心之间采用光纤通信，本项目闸门控制系统可利用原有光纤与最近的泵站建立通信，泵站将闸门的相关数据传输至调度中心。第二章设计基础和原则设计基础和原则2.12.1设计基础考虑到一些关键问题和固有特点，我们应尽可能采用国际先进成熟的无线网络技术和标准网络协议(TCP/IP、CSMA/DS、SNMP)，坚持开放性，采用国际标准(如ISO、CCITT、IEEE)、国家标准、行业标准等。1.遵循标准在网络通信中，为了保证整个网络的可靠性，保持兼容性和可扩展性，我们严格遵循：IEEE 802.3

4、10 Base-T；IEEE 802.3u以太网(100 base-T)；ANSI FDDI/TPDDI 100 Mbps；IEEE 802.11a/b/g/n .2.安装设计规范通信工程系统防雷技术规定中国网络通信工程协会标准网络通信系统工程施工及验收规范2.22.2设计原则设计原则为了保证用户的投资利益和应用需求，我们在设计系统时充分考虑系统的先进性、实用性、可扩展性和可维护性，保证系统运行的可靠性、安全性和保密性，建立一个经济合理、资源优化的系统。1.高级原则：硬件和协议的透明性：就有线网络而言，它符合IEEE802.3标准。你可以顺利地与其他网络连接。2.设备接口和网络操作系统的透明性

5、为系统的当前安装和未来需求扩展提供了便利和可操作性。3.扩展性原则如果你需要在联网后添加新的点，你不需要对你正在使用的设备做任何改变，只需要安装新添加的设备。4.可靠性原则：抗干扰能力强，故障率低，接收灵敏度高，室外安装耐候性和耐老化性强，耐高低温性强。5.按经济原则使用的产品具有一次性投资总是受益的特点。在建立网络系统时，要最大限度地提高资金的利用率，使其具有方便、经济的扩容和扩容功能。第三章第三章方案设计方案设计3.13.1总体设计本系统采用光纤数据传输技术，通过光纤传输设备形成通信网络，对闸门的数据信息进行采集、处理、传输和控制。对原有的测水堰进行标准化改造，并在测水堰旁修建测量井，测量

6、井与测水堰相通，测井仪安装输入液位计检测测水堰水位。启闭机配有一个整体式电动执行机构，可以手动控制闸门的开启和关闭。有两种类型的手动操作：一种是用一种不用电的专用工具手动开关门；另一种是在有电的情况下，在起重机的控制面板上手动操作。同时，电动执行器可以精确测量闸门的启闭高度。与传统的电机配合皮带或电机配合减速器相比，电动执行机构可以精确地将阀门/闸门移动到任何位置。除了简单的开关功能外，它还包括位置传感装置、扭矩传感装置、电极保护装置、逻辑控制装置、数字通信模块和PID控制模块，所有这些都安装在一个紧凑的外壳中。电动执行器可以提高工作安全性和环保性现场设有一套可编程控制器控制箱，可采集启闭机运

7、行、停止、故障、遥控等切换信号，以及闸门开度、计量堰液位等模拟信号。同时，可编程控制器控制箱可以根据上层(后台工控机)发出控制信号，实现闸门开度的调节。传输设备采用视频光端机，可将PLC信号连接并传输至泵站，进入整体监控系统。同时，保留了一个可扩展的视频接口。3.23.2系统组成根据自动闸门控制系统的控制要求，采用基于远程调度中心集中控制、泵站级自动控制和本地手动控制的三层控制架构。闸门的就地控制层由电动执行器和液位计组成，就地采集各种数据和控制，并将处理结果通过光纤网络传输到站级控制系统。PLC控制器是站级控制系统的核心。可编程控制器可以在控制程序中实现强大的逻辑控制功能，运行速度快，抗干扰

8、能力强。它是自动控制(联动、联锁控制和逻辑控制)的首选。同时，PLC通过以太网与站级控制计算机相连，站级可以根据中央控制级的指令及时调整控制策略。系统结构图如下：各可编程控制器控制站的监控内容包括：闸门/阀门运行状态；例如手动/自动、运行/停止、远程/本地状态等。低闸门/阀门开度信息；例如上升、下降、位置等。设备状态；如开关状态和行程限位开关状态。低液位；水位测量堰。报警信息；如报警类型和报警时间。3.33.3控制说明根据工艺和设备特点的要求，被控电气设备可分为三种控制方式：就地控制、站控和调度控制，就地手动操作为最高优先级，电动执行机构有就地/远程切换按钮。当处于本地控制模式时，操作员可以根

9、据工艺条件直接打开和关闭闸门。此控制模式作为备用模式存在，但具有最高优先级。当电动执行机构的控制模式处于本地操作时，上级的控制干预将被屏蔽。二、站级控制：站级控制系统由站级计算机和PLC控制系统组成。当电动执行器通过工控机对闸门进行站级控制时，它可以监控闸门控制箱的信号量、测量值等所有实时工况和运行参数，并执行和记录调度员发送的设备调整和控制命令信息。远程控制可以实现闸门的手动开启和关闭控制，或者设定一个开启值。当与当前的开启值比较时，可编程控制器控制系统将自动给出开启和关闭指令。当达到目标值时，它将自动停止。闸门控制柜收到启闭指令后，将首先进行判断。如果指令正确，它将控制电机按照给定的开度启动。同时，电动执行器将获得闸门位置。在此过程中，如果闸门超过上下移动范围，立即停止电机运行，保护闸门不受损坏，完成操作指令后停止电机运行，并通过光纤传输将启闭高度结果返回站级控制系统和调度中心。三、调度级控制：调度中心控制