集中值守模式在船閘管理中的應用

陳思宇

淮陰船閘管理所,江蘇 淮安 223001

集中值守模式在船閘管理中的應用

陳思宇

淮陰船閘管理所,江蘇 淮安 223001

本文通過對已經竣工并投入使用的淮陰一號船閘集中值守改造工程的系統闡述，詳細介紹了集中值守的項目背景、設計思想、改造方案、和試運行現狀。

淮陰船閘；集中值守；應用

1 項目背景

淮陰一線船閘于1968年建成，規模為21×230×5.0（m）（口門寬×閘室長×檻上最小水深）。淮陰一號船閘原有的電器控制分散控制系統為一道船閘需要2-3人來操作運行，人為因素影響較大。為體現智能化管理，減少人員投入，合理配置人員，使船閘運行管理更加人性化。擬通過完善一號閘的電氣操作系統和視頻監控系統，達到在總調室集中控制、操作的目的。通過對一號閘集中值守研究，為將來實現3閘聯控積累經驗，使得船舶進出閘更加安全快捷。

2 設計思想

方案設計遵循技術先進、功能齊全、性能穩定、節約成本的原則。并綜合考慮運行現場的維護及操作因素，并將為今后的系統發展、擴建、改造、升級等因素留有擴充和的余地。其具有以下原則：

2.1 科學性與適用性

系統的技術性能和質量指標應滿足船閘運行現場使用要求；同時，系統的安裝調試、管理軟件操作使用又應簡便易行，容易掌握，適合船閘集中值守模式的特點。該系統體現了當前計算機控制技術與計算機網絡技術的發展水平，采用先進的H.264視頻壓縮算法，具有最佳的清晰度、較小的系統容量占用、完全實時以及良好的網絡傳輸功能，以滿足船閘運行現場的管理需求。本系統是面向各級管理層次使用的，所以系統采用標準的工業級操作系統和直觀的操作界面，其功能的配置能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷為準則，其操作應簡便易學，對設備的維護工作也十分方便。

2.2 經濟性與實用性

充分考慮實際需要和信息技術發展趨勢，根據運行現場管理環境，設計選用功能和適合運行現場情況、符合用戶要求的系統配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現最佳的性價比，以便節約工程投資，同時保證系統功能實施的需求，經濟實用。本系統能對各監控點進行實時的監控錄像，采用數字水印技術的錄像文件不能被修改，充分利用現有的互聯網絡，使監控系統的建設成本極大的減少；

2.3 可靠性與安全性

系統的設計應具有較高的可靠性，在系統故障或事故造成中斷后，能確保數據的準確性、完整性和一致性，系統采用最新壓縮技術，并具備迅速恢復的功能，同時系統還具有一整套完成的系統管理策略，可以保證系統的運行安全。

2.4 開放性

以現有成熟的產品為對象設計，同時還考慮到船閘運行現場信息通信環境的現狀和技術的發展趨勢，可以與報警、遠程診斷系統等系統實現聯動，具有網絡通訊接口，可實現遠程控制。

2.5 可擴充性

系統設計中考慮到今后技術的發展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能。并根據今后業務管理工作的實際要求擴展系統功能，同時，本方案在設計中留有冗余，以滿足今后的發展要求。在設備的控制、存儲等容量上保留一定的余地，以便在系統中添加新的控制點。

2.6 提高監管力度與綜合管理水平

通過對視頻監系統的使用，加強了設備控制的效率、準確及可靠，系統大大減少了勞動強度，減少了設備運行維護人員，從而提高了船閘運行現場監管力度與綜合管理水平。

2.7 系統設計目標

視頻監控系統針對船閘運行現場管理區域進行24小時不間斷攝、錄像監控，為船閘運行現場提供實時圖像以便管理人員進行管理，對于突發事件能夠做到及時記錄、備案，以便進行處理。視頻監控系統的設計方案必須以船閘運行調度管理為中心，依照船閘運行調度管理的基本需求，從架構合理、安全可靠、產品主流、低成本、低維護量作為出發點，為船閘運行調度管理提供高安全、高效率地視頻監控系統方案。

3 改造方案

3.1 照明改造

為使照明滿足船閘安全運行的需要和夜間監視監控的需要，需對目前船閘的照明系統進行優化改造。

1）增加照明密度，目前船閘照明燈桿的間距偏大，合理間距在26米左右，且不宜選用功率偏大的燈泡，便于夜間整體成像。

2）使用新型LED光源代替高壓鈉燈，高壓鈉燈啟動時間長、照度隨距離增加衰減大、成像效果差、抗眩光能力低、壽命相對較短、功耗大，新型LED照明色溫高，便于成像，適用船閘夜間監視監控。

3）改變船閘照明重點區域，船閘照明不同于公路照明，照明重點放在閘室水中間沒有任何意義，由于短廊道輸水方式的局限性，要求閘室墻系船柱和系船鉤附近要保證足夠的照度，便于船民夜間帶纜，保證船舶及船閘安全。因此，燈桿宜布置在系船設施附近，較為合理。

4）選擇的LED燈具照射角度要可以調節，并通過現場的調節后保證最佳的照度和滿足監控畫面的需求。

5）合理布置攝像頭與照明燈桿的位置，將攝像頭與照明燈具的位置有效拉開，減小照明光源對監視監控系統的干擾。

3.2 電氣改造

電氣控制系統繼續采用MODICON QUAUTUM系列PLC做為核心的控制設備，采用基于網絡的WEB ACCESS組態軟件開發操作應用平臺，保證了船閘的安全高效運行，同時將船閘的實時運行狀態反饋給船閘工班人員。

控制設備具體的配置圖如下：

1）對電氣控制系統進行升級。將之前部分沒有參與控制的信號（如水位計檢測的水位信號）加入系統參與控制；

2）增加“閘門對中視頻檢測”系統，并把檢測畫面介入電氣控制系統。在組態畫面實時彈出顯示，如在運行到閘門關閉的狀態下可自動彈出“閘門對中視頻畫面”，在閘門提到位后關閉監控畫面，從而做到實時準確的現實閘門對中情況，保證閘門運行的安全。

3）鋪設光纜，實現現場、遠程“雙控”。在一號船閘機房與監控機房之間鋪設400米左右的光纜，實現現場、遠程的雙重控制。

4）增加遠程廣播系統2套。采用現有的廣播系統+遠程光纜音頻傳輸，上下游可分別廣播也可單獨廣播，遠程和現場也可以進行廣播。

5）為保證系統運行穩定，增加遠程手動控制按鈕一套，采用控制電纜進行信號傳輸，按鈕滿足應急使用即可。

3.3 監控改造。

1）在照明改造后，對現場再次進行測試，根據測試結果確定在上下游機房、上下游閘首警戒線、閘室中間人行橋、上游引航道、下游引航道、上下游八字墻這12個位置進行布點測試。

2）根據與運調部門功能需求，確定安裝點的攝像機配套設備選項分析，改造后全部使用強光抑制型攝像機。

3）對原有硬盤錄像機進行硬盤升級，購置新硬盤錄像機1套，桌面系統1套；原有視頻矩陣配合視頻分割器介入電視墻進行圖像輸出。

4）合理增加部分報警模塊，如機房闖入報警、引航道人員進入報警提示和機房防火報警等。

4 試運行現狀

淮陰一號船閘集中值守改造到目前為止各設備均運行正常，達到了在設計之初通過完善一號閘照明系統、電氣操作系統和視頻監控系統，完成在總調室集中控制和操作的目的。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.21.069