石佛寺水庫泄洪閘啟閉機集中監控系統

任中琪

（遼寧省石佛寺水庫管理局，沈陽 110129）

石佛寺水庫泄洪閘啟閉機集中監控系統

任中琪

（遼寧省石佛寺水庫管理局，沈陽 110129）

石佛寺水庫樞紐工程為遼河干流唯一一座大型水利工程，總庫容1.65億 m3。水庫泄

洪閘啟閉機集中控制系統采用了兩層分布式控制系統結構。文章介紹了該水庫泄洪閘啟閉機

集中監控系統的組成、功能，系統的硬、軟件配置以及實際的應用。

泄洪閘；啟閉機；集中監控系統；組成；功能；應用

1 工程特性

石佛寺水庫樞紐一期工程是遼河干流上唯一一座大型控制性水利工程，屬河道型平原水庫。水庫主副壩全長42.6 km，攔河主壩為均質土壩，泄洪閘布置在右岸的主河道上，總庫容1.65億m3，泄洪閘總寬248.5 m，凈寬200 m，共設平面雙扉工作閘門16孔，每孔凈寬12.5 m，門高10 m。16孔泄洪閘由1套泄洪閘啟閉機集中監控系統和 16套現地控制設備控制。啟閉機采用一對一控制，實現手動常規繼電器邏輯控制和現地可編程（PLC）自動控制，以及遠程集中控制。

2 泄洪閘啟閉機集中監控系統的結構

石佛寺水庫泄洪閘啟閉機集中監控系統采用了兩層分布式控制系統結構。系統結構見圖1所示。

第一層為現地控制系統，主要指分布在控制機房內的16個現地控制站，它包括了現地常規繼電器手動控制和現地 PLC自動控制設備，第一層的網絡部分采用西門子 profibus總線網絡拓撲結構。

第二層為集中控制系統，泄洪閘集中監控系統分布在壩頂調度樓二樓的集中控制室內，采用服務器、集中控制操作員工作站（IPC）、集中控制工程師工作站和遠程控制操作員工作站構成 C／S控制單元，第二層的網絡部分采用以太網總線拓撲結構。

3 泄洪閘啟閉機集中監控系統的硬件配置及其功能

每一個現地站設 1面動力柜、1面控制柜，本系統16個現地站共16面動力柜、16面控制柜，另外每個現地站還設有傳感器1套（包含1個荷重開度儀、荷重開度儀顯示儀表 1塊、2個位置開關、1個開度傳感器、2個荷重傳感器等）、電線電纜，接線端子等。在每個控制柜內裝有西門子S7—300可編程控制器1套（包括 CPU、數字量輸入模塊 DI：SM321、數字量輸出模塊 DO：SM322、模擬量傳輸CP340網卡）。實現泄洪閘現地啟閉操作、狀態監事和故障保護功能，并通過西門子profibus總線網絡完成集控系統服務器與現地站之間的信息交換［1］。

圖1 石佛寺水庫泄洪閘啟閉機集中監控系統結構圖

集中監控系統設置 1個操作臺、1臺服務器、1臺集控操作員站、1臺工程師站、1臺遠程操作員站、3套讀卡器、1臺打印機、一臺網絡交換機及其它附屬設備。集中監控系統通過以太網絡實現服務器與本地操作員站、工程師站、遠程操作員站的信息交換，并在集中控制操作員站、工程師站及遠程控制操作員站可以實現泄洪閘的遠程操作控制，操作指令及參數信息由集中監控系統服務器通過 profibus現場總線傳輸給現地控制站，現場控制站接受到信號后，直接驅動現地設備，實現泄洪閘的啟閉遠程控制，同時閘門運行過程實時狀態信息上行至服務器，由各操作站顯示出來，便于操作員及監控員實時掌控閘門運行過程及狀態。此外集中監控系統應用軟件還能完成系統保護及應急處理功能、運行管理及各種數據報表生成與打印服務，以及具有操作培訓功能的系統仿真功能。3套讀卡器分別配置于集中控制操作員站、工程師站及遠程控制操作員站，套讀卡器的應用限制了系統操作權限，從而確保了水庫泄洪閘調度運行的安全權限。

4 泄洪閘啟閉機集中監控系統工作過程

在遠程控制狀態下 ，當集中控制操作員站或遠方操作員站通過人機界面將所要操作閘門的編號、運行方式、參數修改、操作指令等信息由網絡上行至服務器，由服務器實時傳送操作員站、工程師站的各種操作信息下行給現地控制層的現地控制系統相對應的閘門控制屏，控制屏接收到本地的控制指令，為遠方集中監控系統提供對本地啟閉機的遠程操作，實現閘門的遠程啟閉自動控制。同時閘門現地站檢測現場信息，并向遠方集中監控系統傳送閘門到位信號、行程信號、荷重信號、運行信號、故障信號等，供現地和集中控制系統顯示和數據處理。

5 泄洪閘啟閉機集中監控系統軟件配置

5.1 操作系統

在操作系統方面，操作員站、遠程操作員站和工程師站上安裝Windows 2000 Professional（中文版）操作系統軟件，補丁程序至少為 Service Pack 2；服務器上安裝Windows 2000 Server操作系統軟件，補丁程序至少為 Service Pack 2。

5.2 組態應用功能

組態應用軟件方面，服務器端配置了 1套WinCC RC 64K（64K POWER TAGS）完全版和服務器套件；在操作員站（含遠程操作站）和工程師站共配置3套WinCC RT128（128 POWER TAGS）運行版軟件。

5.3 數據庫軟件

數據庫軟件方面，在服務器上安裝了SQL Server 2000。在操作員站、遠程操作員站和工程師站上均安裝有計算機監控、數據查詢、模擬仿真、IC卡登錄系統等軟件。IC卡用戶管理軟件安裝在工程師站。

6 結 語

石佛寺水庫泄洪閘啟閉機集中監控系統的應用，實現了泄洪閘啟閉機現地、集中、遠程的實時控制，控制精度達到1cm，完成了啟閉機運行過程的監控和管理。在實際水庫調度運行應用中，不但能夠快速、穩定、精確地完成閘門調度工作，而且還為完善水庫泄洪閘水位 ～泄量關系曲線率定提供了數據補充。為水庫更科學、更精確的調度工作和安全穩定運行提供了保障。

［1］楊云華.石佛寺水庫泄洪閘動力電源的自動切換［J］.黑龍江水利科技，2009，37（03）：31.

Centralized M onitoring System of Release Flood W aters Gate Hoist in Shifosi Reservoir

REN Zhong-qi

（Liaoning Province Shifosi Reservoir Management Bureau，Shenyang 110129，China）

ShifosiReservoir Project is an only large-scalewater conservancy projecton the Liaohe River，total capacity of1.65×108m3.Two-layer distributed control system structure is adopted for the reservoir release flood waters gate hoist centralized control system.This paper introduces the composition of release flood waters gate hoist centralized control system，function of the system，system hardware，software configuration and its practical application.

release flood waters gate；hoist；centralized monitoring system；composition；function；application

TV664.2

B

1007-7596（2015）02-0031-02

2014-04-12

任中琪（1967-），男，遼寧沈陽人，高級工程師，從事水庫工程管理工作。