三峡船闸自动化控制研究
船闸电气自动化设备改造与技术创新研究
船闸电气自动化设备改造与技术创新研究船闸电气自动化设备是船闸系统中的重要组成部分，它的合理设计和高效运作对于保证船闸运行的安全性、可靠性和稳定性具有重要意义。
然而，随着技术的不断进步和市场需求的不断变化，传统的船闸电气自动化设备已经不能完全适应现代船闸的要求。
因此，在当前船闸电气自动化设备的应用中，改造和技术创新已经成为了不可避免的趋势。
1、升级系统架构船闸电气自动化设备的升级改造首先需要解决的是系统架构的升级。
传统的船闸电气自动化设备通常采用的是PLC控制系统，由于其内部结构复杂、维护成本高的缺点，目前已经逐步被DCS控制系统所取代。
DCS控制系统的分布式架构可以更好地适应船闸自动化控制系统的特点，提高了系统的可靠性和稳定性。
2、强化数据采集及分析在船闸电气自动化设备改造中，数据采集及分析是一个十分重要的环节。
通过对船闸自动化设备运行情况的实时监测和数据分析，可以更好地保障船闸装置的安全性和稳定性。
在这方面，物联网技术和云计算技术的应用可以大大提高数据的实时性和可靠性。
3、完善安全保护措施在升级改造中，船闸电气自动化设备的完善安全保护措施也非常重要。
船闸自动化系统在运行过程中存在着很多潜在的风险，比如电气接触不良、机器故障等情况。
通过完善安全保护措施，制定严格的安全管理规定，可以有效的避免这些潜藏的风险，提高船闸自动化系统的安全性和可靠性。
1、智能化控制目前的船闸电气自动化设备在控制方面主要与人工操作紧密相关，存在不便、精度一般，不能满足今日高要求的特点。
为了解决这些问题，智能化控制技术应运而生。
智能化控制技术可以实现自动化处理，提高设备的工作效率，减少人工干预的错误几率，大大提高了船闸电气自动化设备的可靠性。
2、新型控制算法新型控制算法是船闸电气自动化设备的一个重要技术创新。
传统的控制算法往往只能应对单一的工作场景，不能很好地适应复杂的工作环境。
通过开发和应用新型的控制算法，可以提高船闸自动化设备的智能化程度，满足不同场景下的自动化控制需求。
智能水电站的自动化控制系统研究
智能水电站的自动化控制系统研究第一章：绪论近年来，随着互联网，物联网等技术的迅速发展，人类的生活质量与水平大幅提高。
智能化技术在各行各业得到广泛应用，其中外围型水电站也不例外。
智能水电站可以实现对水流的智能控制，大大提高了水电站的效率。
智能水电站具有不断监测和自我控制的能力，是自动化技术成功应用的一个典型例子。
本文将介绍智能水电站的自动化控制系统的研究。
第二章：智能水电站的构成智能水电站由闸门、水轮、发电设备、监测系统、控制系统等构成。
其中控制系统是智能水电站的核心。
智能水电站控制系统由自动化控制器、计算机、触摸屏等组成，包括三个过程控制环节，即控制对象的传感、输出控制和决策控制，以及一个监测环节，实时获取水轮、发电机的数据。
控制系统可以自动化地完成水轮、大坝坝体、泄洪设施、电力变压器、发电机组等各种设备的模拟量和数字量的测量、控制和保护工作。
第三章：智能水电站控制系统的架构智能水电站控制系统采用分布式控制架构，控制系统由三部分组成，即中心控制器、分布式控制器和现场控制器。
其中，中心控制器位于中央控制室，通过广域网与分布式控制器通讯，分布式控制器位于各个子控制室，通过局域网连接，现场控制器则位于水电站不同的区域，用于与水电站各个控制设备进行信息交流。
通过分布式控制架构，实现对各个环节控制及信息采集的集中控制和实时监测。
第四章：智能水电站控制系统的功能与性能智能水电站控制系统的主要功能有以下几方面。
第一，实时监测水流量、水位、坝体变形等各种数据，并对水流控制设备进行精确控制。
第二，预测水流波动情况，及时调整水流控制设备工作状态。
第三，监测发电机、水轮的运行情况，进行设备的保护。
最后，对水电站进行运行状态的全面分析和评估，提供科学依据。
智能水电站控制系统的性能主要包括以下方面。
第一，可靠性高，能够实现24小时稳定运行。
第二，具有灵活性，在不同环节能够按需求进行调整。
第三，智能化程度高，能够根据环境变化和工艺要求自动进行控制和调整。
自动化技术在水利工程中的应用与创新
自动化技术在水利工程中的应用与创新随着科技的发展和人工智能技术的进步，自动化技术在各个领域得到了广泛的应用。
在水利工程中，自动化技术也发挥着重要的作用，并且在应用中不断创新，为水利事业的发展提供了有力的支持。
本文将探讨自动化技术在水利工程中的应用与创新。
一、自动化技术在水利工程中的应用1. 水库调度自动化水库调度是水利工程中的一项重要任务，它直接影响到水资源的合理利用和水利系统的平衡运行。
自动化技术可以用于水库调度中的数据监测、分析和决策，实现对水库运行的自动调控。
通过传感器和监测设备，可以实时监测水库的水位、流量等参数，并将数据传输到中央控制系统进行处理和分析。
基于这些数据，水库调度员可以制定出最佳的水库调度方案，从而保障水利工程的安全和高效运行。
2. 水闸控制自动化水闸是水利工程中的重要设施，用于控制水流的通断和调节水位。
传统的水闸控制方式需要人工操作，耗费时间和人力。
而通过自动化技术，可以实现对水闸的远程监控和控制。
利用传感器和执行器，可以对水闸的状态进行实时监测和调控。
当需要开启或关闭水闸时，只需在中央控制系统中输入指令，系统就会自动完成水闸的操作，大大提高了工作效率和精确度。
3. 灌溉系统自动化灌溉是农业生产中关键的环节，直接影响到农产品的产量和质量。
传统的灌溉方式存在着浪费水资源和人工操作不便等问题。
而通过自动化技术，可以实现对灌溉系统的自动化控制。
利用传感器和智能控制器，可以根据土壤湿度、气象条件等参数，动态调节灌溉水量和时间，实现精确的定量灌溉。
同时，还可以实现对灌溉系统的远程监控和操作，大大降低了人力和物力的消耗。
二、自动化技术在水利工程中的创新除了传统的自动化应用，自动化技术在水利工程中也不断进行创新，涌现出一系列新的应用方式和技术。
1. 智能水质监测水质是水利工程中一个关键的指标，对于水资源的合理利用和环境保护具有重要意义。
传统的水质监测需要人工采样和实验室分析，费时费力。
三峡大坝船闸工作原理
三峡大坝船闸工作原理
三峡大坝船闸是用于船只通过大坝的水利设施，主要由水封船闸、上闸门、下闸门、船闸机组等组成。
其工作原理如下：
1. 船只进入船闸：当船只需要通过三峡大坝时，船只首先驶入下游船闸。
此时，下闸门关闭，形成一个密封的区域。
2. 填充水封：在船只驶入下游船闸后，通过控制水泵将水注入船闸的水封，使得水封密封船闸和船只之间的空间。
3. 上下游船闸门打开：当水封充满后，上游船闸门开始打开，船闸机组通过启动机械装置，使得上游船闸门缓慢向外开启。
同时，下游船闸门也开始打开，逐渐与上游船闸门保持平行。
4. 船只通过：当上下的船闸门全部打开后，船只可以顺利通过。
船只进入船闸后，船闸门逐渐关闭。
5. 排放水封水：船只通过船闸后，需要排放水封水。
通过控制排水泵，将水封内的水排出，使得船闸和下游水面恢复连通。
以上为船闸工作原理的基本过程，通过灵活控制船闸机组和水位，可以让船只顺利通过大坝，实现水运的顺利运输。
船闸工程安全监测及自动化研究
第11卷第11期中国水运V ol.11N o.112011年11月Chi na W at er Trans port N ovem ber 2011收稿日期：3作者简介：徐亮（），男，江苏省交通规划设计院股份有限公司工程师，硕士，从事水运工程检测咨询工作。
船闸工程安全监测及自动化研究徐亮，方海东，吉同元，秦网根（江苏省交通规划设计院股份有限公司，江苏南京211100）摘要：船闸是一种应用较广的通航建筑物，目前船闸安全监测主要以人工监测为主，未实现自动化监测。
结合船闸工程的特点，文中对如何实现船闸安全监测自动化进行了研究。
关键词：船闸；安全监测；自动化中图分类号：U 641.8文献标识码：A文章编号：1006-7973（2011）11-0088-02引言随着我国国民经济的发展，以及内河航运具有的技术经济优势：运能大、占地少、能耗小、污染轻等，内河航道的运输日益繁忙。
船闸作为内河航运的主要建筑物，重要性也日益突出。
船闸工程对防洪及交通均有重要意义，因此其对设计、施工的要求均较高。
目前船闸工程安全监测基本上以人工观测为主，船闸工程安全监测自动化尚处在可行性研究阶段和小范围试验阶段。
为保证施工期、运行期的安全，指导施工及提高设计水平，本文拟对船闸工程施工期及运行期进行安全监测，并建立一套监测自动化系统。
一、安全监测目的1．验证设计，指导施工通过对船闸安全监测数据的分析，可以了解船闸的工作性态，依据设计、施工方案，对在建船闸提出反馈意见，以达到检验和优化设计、指导施工的目的。
2．长期监测船闸的安全运行对工程进行实时的安全监测，及时掌握船闸在各种工况条件下的工作状态，从而为船闸的安全运行提供可靠的技术支持。
二、监测项目设置根据文献[1，2]，结合船闸自身的特点，船闸监测项目主要监测内容为：变形监测、渗流渗压监测、（应）力监测及水位监测。
1．变形监测（1）水平位移监测船闸水平位移监测采用引张线自动化监测：即在上、下闸首边墩处布置一个工作基点作为引张线的端点，在两个工作基点之间拉紧一根钢丝作为基准线，并在上、下闸首边墩处各布设一条倒垂线作为引张线的基准点。
船闸集控系统简介
三峡船闸集控系统简介
三峡船闸集中控制系统（简称集控系统）是世界上一流的多级船闸控制系统。
三峡船闸每线设置有一套集中监控系统设备，它由计算机监控系统设备、通航信号和广播指挥设备、工业电视监视系统设备组成。
其中，计算机监控系统由集中控制单元、操作员站、工程师站、数据及通讯服务器、培训管理站、网络设备、打印机和其他外围设备等组成；通航信号设备由通航指挥信号灯及灯柱，中心灯、边界灯和船舶停靠位信号等组成；工业电视监视系统由电视多媒体服务器、电视多媒体站、矩阵切换器、大屏幕投影仪、监视器、信息传输设备和多个摄像机等组成。
两线船闸的集中监控系统设备的结构与功能相同，结构布置相同。
这些设备之间以及和12个现地控制站之间通过网络有机地连接在一起，共同完成单线连续过船作业的集中自动控制和监视指挥。
三峡船闸集控系统的应用极大提高了船闸通航效率，现日均基本稳定在30闸次以上，货物通过量连年大幅增长，2011年超过1亿吨，其中上行货运量为5534万吨，提前19年达到设计2030年船闸单线下行5000万吨的通过能力指标。
三峡第二船闸最新方案
三峡第二船闸最新方案
随着中国经济的快速发展和长江流域水运需求的增加，三峡大坝的运输能力已
经无法满足日益增长的货运量。
为此，三峡大坝管理局积极研究新的船闸方案，以提高运输效率和容纳更多的船舶。
经过多次方案比较和技术论证，最新的三峡第二船闸方案已经初步确定，将在未来的建设中得到实施。
新方案的主要特点包括，首先，船闸规模将进一步扩大，以适应更大型的船舶
通行。
其次，在船闸的设计上将采用更先进的自动化技术，以减少操作人员的工作量，提高通行效率。
同时，新方案还将充分考虑生态环境保护，采取更加环保的建设材料和技术，减少对周边环境的影响。
此外，新方案还将充分考虑未来长江流域水运的发展需求，预留足够的扩建空间，以便随着未来水运需求的增加而进行适时扩建。
同时，为了确保船闸的安全运行，新方案还将引入更加先进的监控和安全系统，以及更加完善的应急预案，以应对各种突发情况。
在新方案的实施过程中，三峡大坝管理局将充分考虑当地居民的利益和生活环境，积极开展社会稳定风险评估，采取有效的社会化解措施，确保船闸建设不会对当地社会稳定产生负面影响。
同时，还将积极开展与当地政府和居民的沟通和协商，听取各方意见，争取他们的支持和配合。
总的来说，三峡第二船闸最新方案的确定，将为长江流域水运的发展提供更加
强大的支撑，提高运输效率，减少交通拥堵，降低运输成本，促进经济发展。
同时，新方案的实施也将进一步提升三峡大坝的综合效益和国际竞争力，为长江流域的经济社会发展做出更大的贡献。
相信在各方的共同努力下，新船闸方案的建设一定会取得圆满成功，为中国水运事业注入新的活力和动力。
三峡大坝船闸原理
三峡大坝船闸原理
三峡大坝是世界上最大的水利工程之一，而其船闸更是其重要组成部分之一。
船闸是一种水利工程设施，用于船舶通过水坝或堤坝。
而三峡大坝船闸的原理，是如何实现船舶的升降和通过的呢？
首先，我们需要了解船闸的结构。
三峡大坝船闸是由上下两个水闸室组成的，每个水闸室内有一组船闸门。
当船舶需要通过时，首先要将船闸门打开，船舶驶入水闸室，然后关闭船闸门，开始注水或排水，最终实现船舶的升降和通过。
其次，我们来看一下船闸的工作原理。
船闸在船舶通过时，通过控制水闸室内的水位来实现升降。
当船舶需要上升时，首先要将下水闸室的水闸门关闭，然后开始向上水闸室注水，使水位逐渐上升，最终使船舶达到上升的高度；当船舶需要下降时，相反的操作即可实现船舶的下降。
另外，船闸的操作还需要考虑到水流的影响。
在三峡大坝船闸的设计中，考虑到了长江水流的影响，采取了一系列的措施来保证船闸的安全和稳定。
比如设置了水闸室的进水口和出水口，以及相应的水泵和泄水装置，来控制水位的升降；同时还设置了导流堤、
缓冲墩等结构，来减小水流对船闸的影响。
最后，我们要注意到船闸的自动化控制系统。
在三峡大坝船闸中，采用了先进的自动化控制系统，可以实现对船闸门、水泵、泄
水装置等设备的远程控制和监测。
这样不仅可以提高船闸的运行效率，还可以保证船闸的安全和稳定。
总的来说，三峡大坝船闸的原理是通过控制水闸室内的水位来
实现船舶的升降和通过，同时考虑了水流的影响，并采用了先进的
自动化控制系统。
这些措施保证了三峡大坝船闸的安全、高效运行，为长江航运提供了重要的保障。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三峡船闸自动化控制研究
三峡船闸自动化控制研究
摘要：三峡船闸检修排水泵房主要用于阀门检修时，排除工作阀门段廊道内的积水，保证施工人员对阀门的正常检修或紧急故障处理。
文章在现有的排水泵房设备基础上，遵循三峡船闸检修排水泵房运行规程，运用西门子300系列PLC进行控制，设计排水泵在日常动机、检修状态下的自动控制流程和软硬件实现。
关键词：三峡船闸；检修排水泵房；西门子300系列；自动控制
1研究背景
三峡船闸输水廊道检修排水泵房主要用于阀门检修时，排除工作阀门段廊道内的积水，保证工作人员对阀门的正常检修或紧急故障处理。
由于泵房设备长时间处于冷备状态，在泵房这样阴暗潮湿的环境中，会导致设备工作性能下降甚至出现故障而无法知晓，影响计划性检修时的正常使用。
目前每个运行轮班例行动机都是人工手动方式对泵房设备进行启停控制，工作量大，而且该过程完全受控于人的主观因素判断，直接导致这项工作的质量与效率。
因此需要对泵房设备现有的控制方式进行升级改造。
2研究方案
深井泵工作环境恶劣，集水井中经常淤泥堆积，深井泵启动时，泵体负荷大，电流剧增且居高不下；且由于叶轮破损、泵体
传动轴弯曲、轴连接套松动变形等机械原因使泵在启动时声音异常，电机抖动剧烈，这些异常情况必须马上停机。
但现有的检测系统中并未进行该类信号采集与监测，全靠动机人员的主观判断来切断深井泵的运行。
基于对工作环境和设备情况的分析，我们认为泵房设备的操作还是需要在人工监视的情况下进行，保证泵的启动安全正常，但设备进入稳定运行状态后，没有必要靠人工计时去停止运行，因此综合安全与效率的考量，最终采用“人工启动，自动停机”的半自动控制方式对输水廊道检修排水泵房的设备进行控制。
2.1总体方案
根据三峡船闸对廊道检修排水泵房的工作需求，泵房设备需要完成每个轮班的例行动机工作和船闸检修时的廊道排水工作，在本次研究中将泵房设备的半自动控制模式确定为例行动机模式，检修排水模式和渗漏排水模式。
每一种工作模式下，泵房两台深井泵和一台潜水泵遵循“一键启动，自动停机”的半自动工作流程。
2.2运行模式说明
三峡船闸检修排水泵房操作规程规定：例行动机深井泵至少运行30分钟，潜水泵至少运行1小时，且三台泵不能同时工作，两台泵不能同时启动，深井泵启动前润滑水至少开启5分钟。
检修排水模式用于船闸计划性停航检修期间排出廊道内的水，一般工作在夜间，便于白天施工人员顺利进入廊道内进行施工作业，
因此其半自动运行过程中对于设备停机的准确度要求较高，在廊道内水已排干的情况下能够准确停机，防止电机在无水状态下的空转。
3硬件配置
采用西门子300系列PLC模块搭建泵房半自动控制系统的硬件平台。
主要采用315系列CPU带3个数字量输入模块和2个数字量输出模块，输入信号包括两台深井泵软启动器的控制信号、潜水泵控制信号、润滑水控制信号、模式控制信号以及泵出水检测信号。
输出信号主要包括驱动相应指示灯以及驱动控制继电器的信号。
传感器主要包括润滑水出水检测装置和泵出水检测装置。
硬件设计原理图如图1所示。
4软件设计
软件设计基于西门子S7开发环境，对三种工作模式下三台泵的运行控制流程进行梯形图编写，实现泵无论处于何种状态都能够完整的执行整个模式运行，即某台泵处于故障或手动状态，程序也能自动判断并继续模式的运行。
4.1例行动机运行模式
程序设计首先检测三台泵的状态，检测润滑水的状态以及是否处于例行动机模式下，在一键启动触发控制信号后，首先进行润滑水的运行，10分钟后1#深井泵启动，启动2#深井泵，待深井泵停机后再启动潜水泵运行，整个运行模式以时间控制中间环
节，保证设备按照运行规程自动运行，同时保证设备的动机时间。
程序设计如图2所示。
4.2检修排水运行模式
检修排水模式下，程序先检测润滑水和各台泵设备的状态，遵循三峡船闸泵房运行操作规程，顺序启动各台设备运行，模式停止以泵出水检测信号为停机信号。
程序设计如图3所示。
4.3渗漏排水运行模式
渗漏排水模式下，每次只需要选择一台泵运行，因此其软件设计按照选择不同的泵设备有不同的信号检测流程，图4是选择1#深井泵时的.程序设计。
5结束语
该项目实施后，大大减少了日常巡检人员的工作量，泵房设备的动机时间也能得到保证，但是由于泵房位置的特殊性，在可以远程启动的情况下，工作人员势必会减少甚至忽略现场巡视，加大了泵房设备故障隐患的可能性，因此在实行该半自动控制系统后，需加强管理层面的监管，如泵房巡检规程的补充，现场巡检记录的检查力度等；就该改造项目本身而言，没有实现全自动化的动机，主要是受控于现场设备的运行环境以及设备本身的性能，未来泵房设备在硬件上换型改造后，也可以实现全自动的泵房设备控制。
参考文献：
[1]刘新宇，张法全.电气控制技术基础及应用[M].北京：中国电力出版社，20xx.
[2]郑凤翼，等.例说西门子S7-300/400系列PLC[M].北京：机械工业出版社，20xx.
[3]三峡船闸检修排水泵房运行操作规程[S].
作者：熊锦玲吴炅李大洪望昊李业舟郑雄韬单位：长江三峡通航管理局。