自動(dòng)化案例-太浦閘應(yīng)急監(jiān)控系統(tǒng)2007

太浦閘應(yīng)急監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介江蘇河海新技術(shù)開發(fā)公司2003年元月太浦閘位于吳江市境內(nèi)的太浦河上,西距太湖2.0公里,是太湖流域防洪和供水的主要控制工程之一。該工程于1958年11月開工,1959年10月竣工驗(yàn)收。太浦閘為二級(jí)建筑物。閘身總長(zhǎng)145.6米,單孔凈寬4.0米，共29孔,系按近百年一遇、太湖水位4.1米、泄量580m3/s設(shè)計(jì)，按照近千年一遇、太湖水位5.3米、泄量864m3/s校核。除防洪排澇外,太浦閘還具有供水的功能,在干旱年份,可以引納太湖水向上海市供水、改善黃浦江區(qū)域水質(zhì)、改善蘇浙滬間水運(yùn)交通。1.太浦閘原狀太浦閘是老工程,科技含量不高。雖然建有集中控制室,但在中控室內(nèi)進(jìn)行操作時(shí),工作人員不能觀察閘門的運(yùn)行情況,影響工程操作安全和嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度指令?，F(xiàn)在閘門運(yùn)行需要多人協(xié)助觀察閘門的啟閉及上下游河道的水流情況,運(yùn)行程序復(fù)雜,工作效率低。為了改善這一現(xiàn)狀，提高工作效率，確保樞紐運(yùn)行安全,需要建設(shè)圖像監(jiān)控系統(tǒng)。另外,太浦閘現(xiàn)有的集中控制臺(tái)是1995年制作安裝的,經(jīng)過6年運(yùn)行后,技術(shù)比較落后,設(shè)備已經(jīng)陳舊。所用的開度儀為KX-3型數(shù)字顯示,生產(chǎn)廠家現(xiàn)在已經(jīng)倒閉,市場(chǎng)上也很難找到同類型的產(chǎn)品。為了改變現(xiàn)狀,提高防洪調(diào)度的科技含量和自動(dòng)化水平，提高工程調(diào)度運(yùn)行的精度，目前屬需要建設(shè)一套閘門自動(dòng)控制系統(tǒng),更新集中控制操作臺(tái),改造集中控制室和防汛會(huì)商室.改善工程管理系統(tǒng)的操作運(yùn)行條件,提高太浦閘工程控制運(yùn)行和管理的自動(dòng)化水平。由于太浦閘建設(shè)年代較早，目前屬三類閘(2000年11月安全鑒定)，對(duì)該閘的安全運(yùn)行應(yīng)給予充分重視。該閘現(xiàn)設(shè)有水平位移觀測(cè)點(diǎn)6點(diǎn),垂直位移觀測(cè)點(diǎn)9點(diǎn),基礎(chǔ)揚(yáng)壓力測(cè)點(diǎn)10點(diǎn)，砼裂縫3點(diǎn)。均為人工觀測(cè)，觀測(cè)周期長(zhǎng)，觀測(cè)精度不高，應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。太浦閘以其重要的地理位置和肩負(fù)的重要使命，對(duì)該閘實(shí)施全面的自動(dòng)化控制工程改造具有十分重要的意義，也可為類似水利工程樹立科學(xué)管理典范。該工程的實(shí)施，將全面提高太浦閘自動(dòng)化科學(xué)管理水平，也必將為太湖流域地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)利益。2.主要設(shè)備技術(shù)特性

(1)閘門主要技術(shù)特性孔口尺寸：寬×高=4米×4.8米閘門型式：鋼質(zhì)平面定輪閘門閘門尺寸：4.46米×4.93米孔口數(shù)量：29孔閘門數(shù)量：29扇設(shè)計(jì)總水壓力：258KN閘門自重：3.3噸操作方式：動(dòng)、靜水均可啟閉(2)啟閉機(jī)主要技術(shù)特性閉機(jī)型號(hào): QPPYIIb-100/20-5液壓?jiǎn)㈤]機(jī)油缸內(nèi)徑： φ125mm活塞桿直徑： φ80mm啟門力： 10OKN閉門力： 2OKN啟門工作壓力： 13.8MPa閉門工作壓力： 1.65MPa工作行程： 5000mm油泵電機(jī)型號(hào)： 25SCY14-Y160M-6電動(dòng)機(jī)功率： 7.5KW高壓柱塞泵最大流量：25L/min最高壓力： 32Mpa主管路： φ42×4無縫鋼管支管路： φ22×4無縫鋼管工作介質(zhì)： 可選用N32、N46號(hào)機(jī)械或液壓油輸入/輸出信號(hào)見文檔《太浦閘原狀.DOC》P12-13后面是方案介紹太浦閘應(yīng)急監(jiān)控系統(tǒng)江蘇河海新技術(shù)開發(fā)公司一、太浦閘應(yīng)急監(jiān)控系統(tǒng)組成中控室網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)閘門控制子系統(tǒng)視頻監(jiān)視子系統(tǒng)備用操作控制計(jì)算機(jī)安全監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)以太網(wǎng)Ethernet交換機(jī)激光打印機(jī)主操作控制計(jì)算機(jī)多媒體視頻監(jiān)控計(jì)算機(jī)多路視頻監(jiān)控主機(jī)攝像機(jī)操作控制臺(tái)圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖安全監(jiān)測(cè)MCU傳感器應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮中心二、安全監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)水平位移6點(diǎn)；垂直位移10點(diǎn)；揚(yáng)壓力10點(diǎn)；砼裂縫3點(diǎn)。1、系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)RS-485通信總線防雷裝置防雷裝置MCU防雷裝置揚(yáng)壓力、裂縫傳感器圖2太浦閘位移變化自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)垂直位移傳感器防雷裝置水平位移傳感器防雷裝置2、安全監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)分布示意圖翼墻翼墻水流方向公路橋1252627282924232221201918171615141312111098765432工作便橋引張線引張線固定端引張線張緊端揚(yáng)壓力水平位移垂直位移砼裂縫3、主要功能參數(shù)設(shè)置曲線顯示與查詢參數(shù)顯示浸潤(rùn)線顯示三、閘門控制子系統(tǒng)閘門手動(dòng)/自動(dòng)控制。閘門開度/上、下游水位測(cè)量與顯示。上、下游水位曲線顯示、查詢與打印。閘門運(yùn)行日志、各種報(bào)表顯示、記錄、查詢與打印。各種運(yùn)行狀態(tài)指示、報(bào)警等。1、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)傳感器測(cè)量單元#1閘門開度#2閘門開度#15閘門開度上游水位下游水位RS-4851#PLC2#PLC備用操作監(jiān)控主機(jī)機(jī)以太網(wǎng)Ethernet#16閘門開度#29閘門開度RS-485主操作監(jiān)控主機(jī)機(jī)1#~15#閘門控制16#~29#閘門控制2、主要控制畫面四、視頻監(jiān)控子系統(tǒng)定點(diǎn)攝像機(jī)32臺(tái)（閘門29臺(tái)、南北油泵房2