石佛寺水库泄洪闸启闭机集中监控系统

任中琪

（辽宁省石佛寺水库管理局，沈阳 110129）

石佛寺水库泄洪闸启闭机集中监控系统

任中琪

（辽宁省石佛寺水库管理局，沈阳 110129）

石佛寺水库枢纽工程为辽河干流唯一一座大型水利工程，总库容1.65亿 m3。水库泄

洪闸启闭机集中控制系统采用了两层分布式控制系统结构。文章介绍了该水库泄洪闸启闭机

集中监控系统的组成、功能，系统的硬、软件配置以及实际的应用。

泄洪闸；启闭机；集中监控系统；组成；功能；应用

1 工程特性

石佛寺水库枢纽一期工程是辽河干流上唯一一座大型控制性水利工程，属河道型平原水库。水库主副坝全长42.6 km，拦河主坝为均质土坝，泄洪闸布置在右岸的主河道上，总库容1.65亿m3，泄洪闸总宽248.5 m，净宽200 m，共设平面双扉工作闸门16孔，每孔净宽12.5 m，门高10 m。16孔泄洪闸由1套泄洪闸启闭机集中监控系统和 16套现地控制设备控制。启闭机采用一对一控制，实现手动常规继电器逻辑控制和现地可编程（PLC）自动控制，以及远程集中控制。

2 泄洪闸启闭机集中监控系统的结构

石佛寺水库泄洪闸启闭机集中监控系统采用了两层分布式控制系统结构。系统结构见图1所示。

第一层为现地控制系统，主要指分布在控制机房内的16个现地控制站，它包括了现地常规继电器手动控制和现地 PLC自动控制设备，第一层的网络部分采用西门子 profibus总线网络拓扑结构。

第二层为集中控制系统，泄洪闸集中监控系统分布在坝顶调度楼二楼的集中控制室内，采用服务器、集中控制操作员工作站（IPC）、集中控制工程师工作站和远程控制操作员工作站构成 C／S控制单元，第二层的网络部分采用以太网总线拓扑结构。

3 泄洪闸启闭机集中监控系统的硬件配置及其功能

每一个现地站设 1面动力柜、1面控制柜，本系统16个现地站共16面动力柜、16面控制柜，另外每个现地站还设有传感器1套（包含1个荷重开度仪、荷重开度仪显示仪表 1块、2个位置开关、1个开度传感器、2个荷重传感器等）、电线电缆，接线端子等。在每个控制柜内装有西门子S7—300可编程控制器1套（包括 CPU、数字量输入模块 DI：SM321、数字量输出模块 DO：SM322、模拟量传输CP340网卡）。实现泄洪闸现地启闭操作、状态监事和故障保护功能，并通过西门子profibus总线网络完成集控系统服务器与现地站之间的信息交换［1］。

图1 石佛寺水库泄洪闸启闭机集中监控系统结构图

集中监控系统设置 1个操作台、1台服务器、1台集控操作员站、1台工程师站、1台远程操作员站、3套读卡器、1台打印机、一台网络交换机及其它附属设备。集中监控系统通过以太网络实现服务器与本地操作员站、工程师站、远程操作员站的信息交换，并在集中控制操作员站、工程师站及远程控制操作员站可以实现泄洪闸的远程操作控制，操作指令及参数信息由集中监控系统服务器通过 profibus现场总线传输给现地控制站，现场控制站接受到信号后，直接驱动现地设备，实现泄洪闸的启闭远程控制，同时闸门运行过程实时状态信息上行至服务器，由各操作站显示出来，便于操作员及监控员实时掌控闸门运行过程及状态。此外集中监控系统应用软件还能完成系统保护及应急处理功能、运行管理及各种数据报表生成与打印服务，以及具有操作培训功能的系统仿真功能。3套读卡器分别配置于集中控制操作员站、工程师站及远程控制操作员站，套读卡器的应用限制了系统操作权限，从而确保了水库泄洪闸调度运行的安全权限。

4 泄洪闸启闭机集中监控系统工作过程

在远程控制状态下 ，当集中控制操作员站或远方操作员站通过人机界面将所要操作闸门的编号、运行方式、参数修改、操作指令等信息由网络上行至服务器，由服务器实时传送操作员站、工程师站的各种操作信息下行给现地控制层的现地控制系统相对应的闸门控制屏，控制屏接收到本地的控制指令，为远方集中监控系统提供对本地启闭机的远程操作，实现闸门的远程启闭自动控制。同时闸门现地站检测现场信息，并向远方集中监控系统传送闸门到位信号、行程信号、荷重信号、运行信号、故障信号等，供现地和集中控制系统显示和数据处理。

5 泄洪闸启闭机集中监控系统软件配置

5.1 操作系统

在操作系统方面，操作员站、远程操作员站和工程师站上安装Windows 2000 Professional（中文版）操作系统软件，补丁程序至少为 Service Pack 2；服务器上安装Windows 2000 Server操作系统软件，补丁程序至少为 Service Pack 2。

5.2 组态应用功能

组态应用软件方面，服务器端配置了 1套WinCC RC 64K（64K POWER TAGS）完全版和服务器套件；在操作员站（含远程操作站）和工程师站共配置3套WinCC RT128（128 POWER TAGS）运行版软件。

5.3 数据库软件

数据库软件方面，在服务器上安装了SQL Server 2000。在操作员站、远程操作员站和工程师站上均安装有计算机监控、数据查询、模拟仿真、IC卡登录系统等软件。IC卡用户管理软件安装在工程师站。

6 结 语

石佛寺水库泄洪闸启闭机集中监控系统的应用，实现了泄洪闸启闭机现地、集中、远程的实时控制，控制精度达到1cm，完成了启闭机运行过程的监控和管理。在实际水库调度运行应用中，不但能够快速、稳定、精确地完成闸门调度工作，而且还为完善水库泄洪闸水位 ～泄量关系曲线率定提供了数据补充。为水库更科学、更精确的调度工作和安全稳定运行提供了保障。

［1］杨云华.石佛寺水库泄洪闸动力电源的自动切换［J］.黑龙江水利科技，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，辽宁沈阳人，高级工程师，从事水库工程管理工作。