淺議人民渠慈母山樞紐自動化系統(tǒng)的維護管理

四川省都江堰人民渠第一管理處 四川 彭州 611930

1 簡介

慈母山樞紐工程隸屬于四川省都江堰人民渠第一管理處，是一座集抗旱、防洪、灌溉、供水等綜合性的大型水利工程。工程建設于1980年，共設攔河閘5孔，設計流量872m3/s，校核流量1500 m3/s，進水閘2孔，設計流量90m3/s，校核流量95m3/s，由于2008年汶川地震對慈母山水利樞紐工程造成了嚴重的損壞，以及電腦技術、通信技術與自動控制技術的日益成熟，加之“少人值班，無人值班”控制理念的提出，所以從2008年災后重建開始，四川省都江堰人民渠第一管理處就積極建設高可靠性、實用性強、性能優(yōu)異的水閘自動化系統(tǒng)。

由于該系統(tǒng)自動化程度高、技術先進，因此對系統(tǒng)的管理要求較高，而水利管理單位比較缺乏這方面有管理維護經(jīng)驗的人才。如果水閘自動化監(jiān)控系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，會導致整個系統(tǒng)無法正常運行，若不及時維護維修，遇到汛期等特殊情況將對整個慈母山水利樞紐工程及下游居民生活、生產造成不可估量的損失，在深入了解和分析該系統(tǒng)的設備性能和技術特點后，根據(jù)幾年來的工作經(jīng)驗積累，所以對該系統(tǒng)出現(xiàn)的問題進行了歸納總結。

2 水閘自動化控制、監(jiān)控系統(tǒng)的組成

2.1 閘門自動控制系統(tǒng) 閘門自動控制系統(tǒng)依據(jù)實際需求分為三級控制，分別是為現(xiàn)場閘門控制、集中閘門控制及電腦遠程閘門控制，現(xiàn)場閘門控制在各個啟閉機旁邊，可手動對閘門進行升降控制；集中閘門控制在PLC機柜上，可在PLC機柜上通過相應的按鈕對閘門進行升降、停止等操作，并通過機柜上的閘位顯示，清楚地看到閘門開啟的高度；遠程閘門控制通過值班室的電腦實現(xiàn)，通過電腦對PLC發(fā)送指令，遠程控制閘門的啟閉，并實時顯示閘門的開度、閘門啟閉機機電的工況、閘前(后)水位等，為管理人員提供了友好的人機操作界面。

2.2 視頻監(jiān)視系統(tǒng) 視頻監(jiān)視系統(tǒng)主要有硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，硬件系統(tǒng)主要包括了慈母山樞紐工程重要地方的前端攝像機、顯示器、視頻存儲服務器構成，軟件系統(tǒng)則是通過視頻解碼器對視頻進行接碼后，將視頻上傳至值班室電腦上。通過該系統(tǒng)可以實時查看閘門上、下游水位、閘門啟閉狀態(tài)與開高，并可以直觀了解到閘門的運行情況及周邊環(huán)境，在水資源調度、防洪搶險指揮等過程中具有更為直觀、準確、可靠的特點，尤其在惡劣的氣候條件下，視頻圖像更是具有不可替代的優(yōu)勢，并為管理人員操作閘門提供了清晰、連貫、穩(wěn)定的圖像信息。

3 出現(xiàn)的問題和解決措施

3.1 PLC機柜

(1)電源指示燈。電源指示燈沒亮。若閘門能控制，電源指示燈沒亮，則說明指示燈已壞，更換一個即可；若指示燈未亮，且閘門無法控制，請確認是否停電和總電源閘刀是否閉合；若總電源閘刀為閉合狀態(tài)，但仍未點亮電源指示燈，打開控制柜，確認控制柜內部左上方的三個閉合器是否處于閉合，保險是否完好。

(2)按鈕。閘門上升、下降、停止等按鈕無法進行相應的操作。當按下按鈕后沒有相應的動作后，查看是否滿足啟動條件，否則檢查按鈕接觸是否良好，接線有無損壞。

(3)可編程邏輯控制器PLC。檢查PLC CPU(第一個模塊)電源指示燈是否點亮，若未點亮，檢查PLC輸入24V電源是否正常，若不正常，更換開關電源；檢查PLC RUN指示燈是否點亮，如未點亮，則PLC程序故障，檢查PLC運行程序；PLC左上角兩個燈都點亮后，再檢查網(wǎng)口運行指示燈是否閃爍，若沒閃爍，則PLC壞。

(4)通信機。若在值班室的電腦上的閘門監(jiān)控軟件無法檢測到控制信號，在其他設備正常的情況下，檢查PLC機柜控制面板上遠程(現(xiàn)地)指示指示燈是否點亮，若指示燈沒有點亮，則檢查現(xiàn)地控制柜上遠程(現(xiàn)地)轉換開關是否撥在遠程位置，若沒有，則撥到遠程位置。

3.2 遠程閘門控制軟件 遠程閘門控制軟件，在電腦上無法顯示操作界面。查看在顯示屏底部是否有名為運行系統(tǒng)的軟件；若沒有，鼠標雙擊桌面的閘門組態(tài)文件，等待界面顯示；查看在屏幕顯示屏上是否有名為閘控服務的軟件正在運行，若沒有，鼠標雙擊桌面的閘控服務文件，等待界面顯示；雙擊桌面的閘門監(jiān)控文件，等待界面完全顯示。若以上軟件都不能正常工作，應及時與軟件研發(fā)人員聯(lián)系，隨時對該軟件進行升級；嚴禁值班人員在遠程閘門控制軟件的電腦上做與工作無關的其他事情，針對該電腦，要采取嚴格的防護措施，及時對殺毒軟件進行定期殺毒、升級。

3.3 視頻監(jiān)控 作為閘門自動化控制的輔助設備，主要包括了前端攝像機、解碼器等。對于前端攝像機、云臺來說，由于設備直接置于有灰塵的環(huán)境中，對設備的運行會產生直接的影響，需要重點做好防潮、防塵、防腐的維護工作。由于攝像機和云臺有使用年限，若發(fā)現(xiàn)圖像不清晰，應立即更換攝像機。

3.4 防雷 雷電會對自動化設備產生嚴重的影響，甚至出現(xiàn)“罷工”情況，因此做好防雷措施非常必要。在中心機房、PLC控制柜要求做好接地，且必須使接地電阻的阻值達到規(guī)范要求，除了按規(guī)范做好強電系統(tǒng)多級防雷措施外，還可以針對弱電系統(tǒng)增設弱電防雷保護器。對于視頻監(jiān)控系統(tǒng)，針對模擬攝像頭設置浪涌保護器，針對數(shù)字高清攝像頭設置信號避雷器，可有效保護上層設備不受雷擊損壞，縮小受災范圍。對于閘門遠程控制系統(tǒng)，通信線路應設置信號避雷器，另一方面，由于部分老舊壓力式水位傳感器設置在河水里，很容易引雷進入系統(tǒng)，固很有必要在傳感器與IO模塊間增設信號隔離器。

3.5 網(wǎng)絡故障 穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡是系統(tǒng)長期運行的根本保證。如果網(wǎng)絡不通，閘門自動控制和視頻監(jiān)控系統(tǒng)均無法正常工作，首先應排查交換機電腦的故障后，可采取以下措施；

(1)檢查確認路由器、交換機運行狀態(tài)正常；

(2)查看網(wǎng)線連接情況，查看任務欄右下角的電腦圖標是否正常，或查看電腦主機網(wǎng)線接口的指示燈是否點亮。如果電腦圖標出現(xiàn)紅叉圖標或網(wǎng)卡指示燈不亮，則可能是網(wǎng)線松動，可通過重新拔插網(wǎng)線、是否正常運行來排除故障。

(3)查看網(wǎng)線是否有破損或者接頭是否松動。

4 結束語

水閘自動化系統(tǒng)的維護管理是一項長期的艱巨工程，要使該系統(tǒng)充分運用起來，保證水利工程的最大效益，必須在建立一套完整的維護管理制度基礎上，對先進的設備和系統(tǒng)進行維護管理。同時，水利工程管理維護單位也要培養(yǎng)相關維護管理人員，并在日常的管理維護中積累經(jīng)驗，使該系統(tǒng)正常運行并發(fā)揮最大的效益。