廣州市海珠區群閘聯控系統軟件實現

摘 要：文章闡述了系統架構設計和實時監控軟件設計。系統的目的為實現海珠區群閘聯控，建設海珠區水利信息化的基礎部分，實現區內水利工程工情、水文數據采集和閘門快速有效控制的任務。為水資源調度和防汛決策指揮提供了有力的支撐。

關鍵詞：群閘聯控；水利信息化；調度

前言

海珠區閘群自動化監控系統是在城市建設飛速發展、珠江堤岸和河涌整治進展順利、水利信息化建設迫切要求的背景下提出的。海珠閘群自動化監控系統主要監控對象為全區的水閘和泵站，配合河涌整治和水環境改善計劃，對水閘、泵站進行站控子系統的建設。

1 總體功能

海珠區閘群自動化監控系統要求功能全面、實用、可靠、先進。系統目標功能歸納為實時數據采集、操作控制、實時視頻監控、實用的業務管理、實時雙向語音通話及廣播、通信網絡管理、信息發布及共享、設施防盜及報警處理、系統維護等九種類型的功能。

2 功能實現

由于整個項目涉及到功能內容較多、此文主要闡述數據采集和操作控制部分的軟件功能實現。包含了三個層次的軟件應用，底層執行數據采集、指令驅動、狀態檢測等功能的設備層應用軟件；中間層執行數據獲取、指令發布、動態顯示、數據存儲等任務的控制層組態軟件；上層Web發布、遠程調控軟件。

2.1 設備層應用軟件

底層執行數據采集、指令驅動、狀態檢測等功能的設備層應用軟件，其中UNITY PRO/PL7 Pro V 4.5應用于PLC 硬件平臺的工控程序開發，用于閘站、泵站的運行監控。由于PLC需要直接與電氣控制柜、智能儀表、機械執行機構相聯系，該部分應用程序要進行底層數據采集及機械動作驅動。

主程序包括閘門控制、工情采集（上下游水位信息、雨量等）、錯誤報警、水泵及清污機控制等部分。按照閘的類別分別對閘門實現不同方式的操作控制，海珠區水閘40座，一部分啟閉機平板閘、一部分液壓閘。

因水位計輸出格雷碼信號，需經過PLC轉換成BCD格式數據，取11位信號可滿足量程需要。雨量計以每半毫米增量自動累計，每日8時自動清零。現場PLC采集程序每日實時向監控中發送當時的降雨量和水位。

2.2 控制層組態軟件

中間層執行數據獲取、指令發布、動態顯示、數據存儲等任務的控制層組態軟件。采用VijeoCitect開發現場監控軟件，其主要任務就是提供了與I/O設備的安全可靠的接口，也提供了與其他數據源，Windows應用程序，以及外部的計算機系統的接口。實現內容包括建立集群、劃分新 圍、琶洲共和圍等片區。設置I/O服務器XJWIOServer，添加40個閘站對應的I/O設備。添加變量標簽、本地變量。

石榴崗閘開發過程添加的部分變量標簽如下：

HMI設計的內容主要有信息顯示、操作按鈕、狀態指示、信息輸入框，信息顯示主要包括閘門開度、水位信息、過閘流量等等。操作按鈕包括方式選擇、開關閘、入卡位等操作。狀態指示有遠程/現場指示、網絡狀態指示、閘門升降指示等。

編輯的部分人機操作頁面如下：

2.3 綜合應用軟件

在Schneider-Electric系列軟件平臺上將充分利用Microsoft Visual Studio 2010等現代計算機與網絡通訊技術，實現數據采集、控制過程監視、歷史數據存儲、數據計算、群閘聯控優化調度等具體業務功能；開發出一種符合需求的群閘泵聯合調度實時信息系統——基于B/S/C（Browse/Sever/Collection）模型的Web發布應用體系結構，將遠程監控、設備管理、優化調度進行有效集成，形成管控一體的綜合應用軟件。

在線監控計算機將采集的實時數據如：水位、雨量、閘門開度等按照每分鐘頻率寫進SQL server實時數據表、并每個月對實時表進行數據刪除釋放空間，按照每小時的頻率寫進歷史數據表、并永久保留歷史數據。

功能實現過程對數據庫的操作包括定義數據源，數據連接字符、選擇字符定義等。Graphics提供了以下重載的DrawLine（）方法繪制直線，用DrawString方法輸出文本。

3 結束語

海珠區是廣州市河涌水網最發達和經濟快速發展的行政區，根據海珠區水利信息化現狀，建成以區內各水閘構成的閘群自動化監控系統為核心的水利信息系統具有重要示范意義和巨大的社會經濟效益。海珠區閘群自動化監控系統建設項目建成后，在滿足水利工程防洪、排澇、擋潮的基本前提下，達到對河涌補水、更換水體、改善水環境的目的。

參考文獻

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[4]施耐德.施耐德技術手冊[Z].法國：施耐德，2008.

作者簡介：鐘健波（1984-），男，廣東，碩士，工程師，研究方向：水利信息化。