河道水闸在线监控系统 水闸监控 水闸自动化控制系统
水闸闸门监控系统(详细)
水闸闸门监控系统(详细)水闸闸门监控系统(详细)1.介绍1.1.目的本文档旨在详细描述水闸闸门监控系统的设计、安装和使用方法，并提供相关信息和指导，以确保系统的正常运行。
1.2.范围本文档适用于水闸闸门监控系统的所有组件和相关设备，包括硬件、软件和网络结构。
2.系统概述2.1.系统结构水闸闸门监控系统由以下几个主要组件组成：- 闸门传感器：用于监测闸门的位置和状态。
- 控制器：负责接收传感器数据并控制闸门的开闭。
- 数据存储设备：用于存储传感器数据和系统日志。
- 用户界面：提供用户交互和监控系统状态的界面。
- 报警系统：通过声音、图像或短信等方式向用户发送报警信息。
2.2.系统功能- 实时监测闸门的位置和状态。
- 远程控制闸门的开闭。
- 记录闸门操作日志。
- 发送报警信息。
- 闸门操作报表。
3.系统设计3.1.闸门传感器- 安装位置：传感器应安装在闸门上，以准确监测闸门的位置和状态。
- 数据传输：传感器应能将监测到的数据通过无线电或有线传输到控制器。
3.2.控制器- 数据接收：控制器应能接收传感器发送的数据。
- 闸门控制：控制器应能根据监测到的数据控制闸门的开闭。
- 数据存储：控制器应能将传感器数据和系统日志存储在数据存储设备中。
3.3.用户界面- 功能：用户界面应提供实时监测闸门状态、控制闸门开闭、显示报警信息、报表等功能。
- 可视化：用户界面应以直观的方式显示闸门的位置、状态和操作历史。
3.4.报警系统- 报警方式：报警系统可以通过声音、图像或短信等方式向用户发送报警信息。
- 报警条件：报警系统应能根据预设的条件判断何时触发报警。
4.安装和配置4.1.传感器安装- 安装位置选择：根据闸门的特点选择合适的位置进行传感器安装。
- 连接方式：根据传感器类型选择合适的连接方式，如有线连接或无线连接。
4.2.控制器设置- 数据接收设置：根据传感器类型和连接方式设置控制器进行数据接收。
- 闸门控制设置：根据闸门要求和操作方式设置控制器进行闸门控制。
水闸的维护—水闸自动化监控系统
3.自动化监控系统构成与工作原理
水闸自动化监控系统中采用的各类传感器与监测设备包括： （三）计算机远程监控与视频系统 2）视频系统结构、工作原理及其用途 （1）视频系统结构 整个视频监控系统的硬件结构图如图6-1所示，由现场和闸管处中心监控室两 大块构成。视频信号分四路送到闸管所监控室，一路是上游全景摄像机信号，一 路是下游全景摄像机信号，另外两路是启闭机房摄像机信号。在闸管所监控室， 有一台视频矩阵，其中输入端接现场摄像机信号、另一个输入端接电视信号。该 视频矩阵的输出，分别接电视机、大屏幕投影机和计算机视频采集卡。视频矩阵 具有RS-485接口，可接收计算机指令，控制任一个输入到任一个输出。
4）现场控制屏：现场控制屏相当于闸门控制按钮，它直接对闸门上升、下降、 停止进行控制。也是闸门控制的采集部分，负责将闸门开度值传到下位机中，将 开度传来的模拟信号装换成RS-485信号传到下位机中，完成开度采集传输工作。
2.系统结构
图6-1 系统结构图
03
自动化监控系统构成与工作原理
3.自动化监控系统构成与工作原理
3.自动化监控系统构成与工作原理
图6-8 数字化闸门荷重测量原理图
3.自动化监控系统构成与工作原理
水闸自动化监控系统中采用的各类传感器与监测设备包括： （五）闸门启闭电动机的电流、电压监测 闸门启闭电动机的工作电流与工作电压的数值大小，是反映电动机是否运行 在正常范围内的重要依据。以往对运行电动机的电流、电压监测大部分采用模拟 式测量仪表，往往是将一个模拟量转换为另一个模拟量。其测量结果需要根据指 针在刻度盘上所指示的位置来读出，因此模拟测量仪表又称指示仪表。 目前在水闸自动化监控系统中，对电动机电流与电压的测量，通常是采用数 字式测量仪表，数字式电流、电压仪表是基于模拟数字转换原理来完成测量任务 的，其测量结果用数字形式直接显示出来。数字式仪表的基本工作原理框图，如 图6-1。
闸门综合自动化监控系统
闸门综合自动化监控系统一、引言闸门综合自动化监控系统是一种用于控制和监测水闸门运行的系统。
该系统通过集成各种传感器、执行器和监控设备，实现对闸门的自动控制和实时监测，提高了闸门运行的效率和安全性。
本文将详细介绍闸门综合自动化监控系统的功能、工作原理以及关键技术。
二、功能描述闸门综合自动化监控系统具有以下主要功能：1. 闸门控制：系统能够实现对闸门的远程开启、关闭和停止操作，通过控制闸门的开启程度来调节水流量。
2. 闸门位置监测：系统能够实时监测闸门的开启程度，并将数据反馈给操作人员，以便及时调整闸门的位置。
3. 水位监测：系统能够监测水库或河流的水位，并根据预设的水位范围进行报警或控制闸门的开启程度。
4. 水流监测：系统能够监测水流的流速和流量，并根据预设的流量范围进行报警或控制闸门的开启程度。
5. 温度监测：系统能够监测闸门及其周围环境的温度，并根据预设的温度范围进行报警或控制闸门的开启程度。
6. 故障诊断：系统能够监测闸门及其相关设备的工作状态，及时发现故障并进行诊断，提供故障报警和维修建议。
三、工作原理闸门综合自动化监控系统的工作原理如下：1. 传感器采集：系统通过安装在闸门、水库或河流等位置的传感器，实时采集闸门位置、水位、水流和温度等数据。
2. 数据传输：采集到的数据通过无线通信或有线网络传输到监控中心。
3. 数据处理：监控中心接收到数据后，对数据进行处理和分析，根据预设的算法和规则进行判断和决策。
4. 控制执行：监控中心根据处理结果，通过控制器和执行器控制闸门的开启程度，以实现对水流量的调节。
5. 监测报警：监控中心实时监测闸门的位置、水位、水流和温度等参数，一旦超出预设的范围，系统会发出报警信号。
6. 故障诊断：系统通过监测设备的工作状态，及时发现故障并进行诊断，提供故障报警和维修建议。
四、关键技术闸门综合自动化监控系统的实现涉及到以下关键技术：1. 传感技术：选择合适的传感器，如位移传感器、压力传感器、流量传感器和温度传感器等，能够准确、稳定地采集所需的数据。
水闸自动监控系统的构成及工作原理(精)
水闸自动监控系统的构成及工作原理
水闸自动化监控系统
随着国民经济的发展与科学技术的进步，对水闸实行自动化监控， 是现代化水利工程管理科学化的必然趋势。水闸的自动化监控是建立在 现代通信技术、自动化控制技术、计算机技术、自动控制设备及现代量
测技术基础上的。被控制的闸门型式主要是平板门、弧型门与人字门，
水利工程管理技术
水闸自动监控系统的构成及工作原理
图6-6 闸门控制系统硬件结构图
从图6-6中还可看出，水闸自动化控制系统中水位、闸位、闸门启闭 电流与电压以及荷重的监测大都采用各类传感器。传感器的作用与功 能主要是:测量与数据的采集、检测与控制、诊断与监测以及辅助观 测等，以满足信息的传输、处理、记录、显示和控制要求。
水利工程管理技术
B/S体系，实现多媒体化等。
水利工程管理技术
水闸自动监控系统的构成及工作原理
自动化监控系统构成与工作原理
水闸自动化监控系统主要由中心监控室与现场测控站组成，见图 6-6所示。中心监控室也称测控调度中心，一般设在水闸管理处(所) 内，由测控计算机、网络设备、及其他计算机设备等组成；现场测 控站是水闸(或闸群、多孔水闸)监控系统的主要信息源及命令执行 者，其主要任务是根据中心监控室的遥测查询指令，自动采集本站 点的水情或工情数据，并发送给控制中心，或根据控制中心调度指 令控制闸门运行。现场测控站一般设在启闭机房内，由各类传感器、 通信设备、主控设备(如PLC、人机界面HMI)、中间继电器、电机保 护及配电设备等构成。
闸门的启闭机械有卷扬式启闭机、液压式启闭机与螺杆式启闭机。 水闸自动化监控系统作为我国水利信息化建设的基本内容，正在逐 步被推广应用，新建的水闸或现行闸门的除险加固工程一般都要求包括 水闸自动化管理部分。 随着信息技术的不断发展，水闸自动化监控也被注入新的内容，主 要表现在:采用GPS/GIS/RS技术，实现水利的“3S”化，从C/S体系转向
闸门综合自动化监控系统
闸门综合自动化监控系统闸门综合自动化监控系统是一种集成了自动化、监控、数据分析等功能的系统，广泛应用于水利工程、水电站、水闸等领域。
本文将从系统概述、功能特点、应用场景、优势和发展趋势等方面展开介绍。
一、系统概述1.1 系统组成：闸门综合自动化监控系统由监测设备、控制设备、数据采集设备、通信设备和人机界面等组成。
1.2 系统原理：系统通过监测设备采集实时数据，经过控制设备处理后实现对闸门的自动控制，同时数据通过通信设备传输到监控中心进行分析和监测。
1.3 系统架构：系统采用分布式架构，实现了设备之间的互联互通，保证了系统的稳定性和可靠性。
二、功能特点2.1 实时监测：系统能够实时监测闸门的开启程度、水位、流量等参数，保证了对水利工程的及时控制。
2.2 远程控制：系统支持远程控制功能，操作人员可以通过远程终端对闸门进行控制，提高了工作效率。
2.3 数据分析：系统可以对历史数据进行分析，为水利工程的管理和决策提供重要参考依据。
三、应用场景3.1 水利工程：闸门综合自动化监控系统广泛应用于水库、水电站等水利工程，实现了对水资源的有效管理和利用。
3.2 水闸：系统在水闸的控制和监测方面发挥了重要作用，确保了水流的畅通和安全。
3.3 河流治理：系统可以监测河流水位、水质等参数，为河流治理提供了重要数据支持。
四、优势4.1 提高效率：系统实现了自动化控制，减少了人工干预，提高了工作效率。
4.2 提升安全性：系统能够实时监测水位变化等情况，及时发现问题并采取措施，提升了水利工程的安全性。
4.3 降低成本：系统的自动化功能减少了人力成本，提高了设备的利用率，降低了运营成本。
五、发展趋势5.1 人工智能：未来的闸门综合自动化监控系统将更加智能化，引入人工智能技术，实现更精准的控制和监测。
5.2 大数据分析：系统将更加注重对数据的分析和挖掘，为水利工程管理提供更多有益信息。
5.3 互联网化：系统将更加与互联网技术结合，实现远程监控、数据共享等功能，提升系统的整体效能。
水闸自动化监控系统的组成及关键设计
33科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 信 息 技 术水闸自动化监控系统的实施不仅有利于对闸门、泵站等工程准确、可靠地进行监测和控制,继而将水情、闸门工况和运行状态等信息共享,建立实时和历史数据库供流域机构及有关部门监督和分析统计而且能够对防治水害、加强水资源统一管理、降低运行成本、保障水利持续发展具有十分深远的意义。
因此,论文结合上海奉贤区水闸的自动化监控管理为例探讨这一领域的研究现状及关键技术。
1 水闸监控系统的发展概况现有的水闸监控系统一般采取分布式控制系统(DCS)结构,在一定程度上提高了系统的自动化程度和设备的可靠性,但是由于水闸所处的工作环境普遍比较恶劣,其液压系统、传感设备装置等元器件老化较快,经常出现误动、拒动现象,信息一般没有数字化,更没有进行存储,因此,集控系统平台上缺乏设备及系统健康状态信息,从设备的检修维护方面看,现有的水闸监控系统基本上还是采取事后维修,或者定期检修这样较为传统的检修维护策略,而在技术管理领域基本上还处于空白阶段,没有进行系统的设计、规划、实施,因此,将控制、维护和技术管理集成系统应用于水利自动化系统,形成水利枢纽集成自动化系统,可以在很大程度上提高系统的可靠性和稳定性,保证控制命令的正确执行。
为了提高水利工程效益和管理水平,精简管理人员,适应现代化水利的要求,必须利用先进的计算机技术、通信网络技术及自动化监控技术形成水利闸门控制、维护和技术管理综合集成自动化系统。
通过对水利枢纽闸门系统的运行状态和健康状态实施实时监控,可以提高调度运行响应速度和能力,实现在线优化调度,充分发挥水利枢纽工程信息在国民经济建设和社会发展中的作用。
2 水闸自动化监控系统的组成上海奉贤区水闸自动化控制系统可按以下方案设置:区水闸管理所作为远程控制的总站（区防汛办可作为总监视站）,金北水闸、白庙水闸、南横泾水闸、南竹港水闸、南沙港水闸、巨潮水闸、千步泾水闸、浦南运河西闸、南竹港出海闸、金南水闸、南门港水闸、中港水闸这12座水闸作为下设的12个站,每个分站可设中央控制室、中央控制室下又可设几个现场工作站。
闸门综合自动化监控系统
闸门综合自动化监控系统一、引言闸门综合自动化监控系统是一种用于监测、控制和管理水闸门运行的技术系统。
本文将详细介绍闸门综合自动化监控系统的标准格式文本，包括系统概述、技术要求、功能模块、硬件设备、软件设计和测试验证等方面。
二、系统概述闸门综合自动化监控系统是为了实现对水闸门运行状态的实时监测、远程控制和数据管理而设计的。
该系统采用先进的传感器技术、通信技术和控制算法，能够准确获取闸门的运行状态和环境参数，并通过远程通信方式将数据传输到监控中心进行实时监测和控制。
三、技术要求1. 可靠性要求：系统应具有高可靠性，能够长期稳定运行，保证闸门的安全运行。
2. 实时性要求：系统应具有实时监测和控制的能力，能够及时响应闸门运行状态的变化。
3. 灵便性要求：系统应具有良好的扩展性和可配置性，能够适应不同规模和类型的闸门。
4. 安全性要求：系统应具有安全可靠的数据传输和访问控制机制，防止数据泄露和非法操作。
四、功能模块1. 数据采集模块：负责采集闸门的运行状态和环境参数，如闸门开度、水位、温度等。
2. 远程通信模块：负责将采集到的数据传输到监控中心，支持多种通信方式，如以太网、无线通信等。
3. 监测与控制模块：负责实时监测闸门的运行状态，根据设定的控制策略实现远程控制。
4. 数据管理模块：负责对采集到的数据进行存储、处理和分析，生成报表和趋势图等。
5. 用户界面模块：提供友好的用户界面，方便用户对系统进行配置、操作和监测。
五、硬件设备1. 传感器：包括开度传感器、水位传感器、温度传感器等，用于采集闸门的运行状态和环境参数。
2. 控制器：负责控制闸门的开启、关闭和调节，实现远程控制功能。
3. 通信设备：包括以太网模块、无线通信模块等，用于与监控中心进行数据传输。
4. 监控中心设备：包括服务器、工作站等，用于接收和处理来自闸门的数据。
六、软件设计1. 数据采集软件：负责与传感器进行数据通信，实时采集闸门的运行状态和环境参数。
闸门综合自动化监控系统
闸门综合自动化监控系统闸门综合自动化监控系统是一种用于控制和监测闸门运行的系统，通过自动化技术和监控设备，实现对闸门的远程控制和实时监测。
该系统广泛应用于水利工程、水电站、河道管理、防洪工程等领域，能够提高闸门的运行效率和安全性。
一、系统概述闸门综合自动化监控系统由闸门控制单元、监测单元、通信单元和远程控制中心组成。
闸门控制单元负责控制闸门的开关和调节，监测单元用于实时监测闸门的状态和运行参数，通信单元实现系统内部各个单元之间的数据传输和远程控制中心的数据交互。
二、系统功能1. 远程监测功能：系统能够实时监测闸门的开关状态、水位、水流速度等参数，并将数据传输至远程控制中心，供工程师进行实时监测和分析。
2. 远程控制功能：远程控制中心可以通过系统与闸门控制单元进行远程通信，实现对闸门的远程开关、调节和故障处理等操作。
3. 报警功能：系统能够监测闸门的异常状态，并及时发出报警信号，提醒工程师进行处理，确保闸门的安全运行。
4. 数据存储功能：系统能够将闸门的运行数据进行存储，以便后续分析和查询，为工程师提供参考依据。
5. 历史数据分析功能：系统能够对闸门的历史运行数据进行分析和统计，为工程师提供运行评估和决策支持。
三、系统组成1. 闸门控制单元：由PLC（可编程逻辑控制器）和执行器组成，负责控制闸门的开关和调节。
通过PLC编程，可以实现闸门的自动化控制和运行逻辑的设定。
2. 监测单元：包括水位传感器、流速传感器、温度传感器等，用于实时监测闸门周围的环境参数。
传感器将采集到的数据传输至闸门控制单元和远程控制中心。
3. 通信单元：负责系统内部各个单元之间的数据传输和远程控制中心的数据交互。
常用的通信方式包括有线通信和无线通信，如以太网、Modbus等。
4. 远程控制中心：由工程师操作的中心控制室，通过与闸门控制单元的通信，实现对闸门的远程控制和监测。
远程控制中心还可以接收和处理闸门的报警信息，并进行相应的故障处理。
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河道水闸在线监控系统、水闸监控、水闸自动化控制系统
项目概况：
2015年11月，湘江流域发生了较大的冬汛，多处水利工程损毁严重。
湖南省永州市某排涝泵站的闸门、泵组、变压器等也不同程度受损，损失近200万元。
水利局于2016年初组织对该排涝泵站进行升级改造，更新了受损的电气和控制设备，唐山平升为该项目配套提供了水闸、排涝泵组在线监控系统。
现场工艺：
现场工艺如图所示，排涝泵站负责汛期将内河中的洪水排放到外河，主要设备为4台排涝泵和1矮1高两座电动闸门，具体如下：
①当内河水位达到警戒水位、外河水位低于警戒水位时，打开矮闸，内河河水经矮闸自流到外河中，默认闸门全开。
②当外河水位达到警戒水位时，为防止外河河水倒灌到内河，关闭矮闸；当内河、外河水位均达到警戒水位时，打开高闸（全开）、并顺序开启内河中的4台排涝泵，将内河河水强
行排放到外河中。
③ 当内河水位低于警戒水位时，依次关闭各排涝泵，关闭高闸。
系统组成：
监控系统拓扑图
潜污泵组
潜污泵控制柜
闸位计(2套) 限位器(2套) 闸门控制箱(2套) 外河水位计
内河水位计
泵组测控终端 DATA-9201
闸门测控终端 DATA-9201
视频监控设备
光端机
光端机
交换机
光纤
监控计算机
交换机
硬盘录像机
服务器
监控中心 通信网络
监控设备 现场仪表和控制设备
系统功能：
水位监测：
实时监测内河、外河水位，可设置多级预警，水位较高、水位超高时自动提示。
设备监测：
监测闸门及排涝泵组的电压/电流、工作状态、故障状态、控制方式及闸门升降高度等，排涝泵站的运行状况一目了然。
运行控制：
现场手动控制——通过现场测控终端手动控制闸门的升、降、停和排涝泵组的启动、停止；
远程手动控制——通过监控软件远程手动控制闸门的升、降、停和排涝泵组的启动、停止，支持远程调节闸门开度，实现现场无人值守。
逻辑自动控制——高/矮闸门、排涝泵组根据内河和外河水位自动启、闭，无需人为干预，实现智能化自主运行。
视频监视：
同步监控内河、外河、闸门、泵组的实时视频，视频和数据既可同屏显示也可分屏显示，全面展示现场真实场景。
故障报警：
供电异常、闸门/排涝泵组故障、仪表通信中断、设备控制失效时自动报警，以便及时检修、维护。
统计分析：
监控软件可一键生成数据统计报表、时段分析曲线，便于设备运行分析和优化管理。
记录存储：
数据记录、操作记录、历史影像等自动存储，可随时查询、调用，便于事故追溯。
部分软件界面：
系统总览界面
闸门控制界面
曲线分析界面
应用效果：
唐山平升河道水闸在线监控系统的应用，极大的提高了排涝泵站的管理效率，大大解放了人力，实现了现场无人值守和设备自动化运行。
系统的预警、报警机制，一方面显著提升了汛期排涝的应对能力；另一方面又做到了及时发现并处置设备故障，做到了防范于未然，得到了业主单位和排涝泵站管理人员的高度肯定。