水电站闸门监控系统的研究
水电站闸门PLC远程监控系统
浅谈水电站闸门PLC远程监控系统摘要：传统的液压启闭机控制系统通常是采用继电接触器线路来控制闸门的运行。
这种系统的最大缺点就是线路复杂，维护工作繁重，操作麻烦，可靠性低，故障率高。
故本论文主要浅要讨论基于plc的闸门控制系统，水电站闸门的传统继电器控制和卷扬启闭机正反转控制闸门升降的模式；采用plc和液压控制的模式对闸门进行控制。
关键词：闸门；plc；监控系统中图分类号：tv663文献标识码： a 文章编号：在水工建筑物的固定式和移动式机械中占有重要地位的闸门启闭机械，早期以绳毅式、链条式、多节拉杆式为主，但由于其操作的不是自由悬挂的重物，而是沿导向门槽作上下移动或者是绕着支绞作旋转运动的闸门。
可靠性，安全系数低，很难精确的控制。
随着经济和液压技术的不断发展，传动稳定的液压启闭机逐步取代了那些比较落后的绳毅式、链条式、多节拉杆式的启闭机。
作为一种比较完善而又经济的先进的传动装置，其动力机构为油缸，由于油缸能够产生很大的下压力，所以，当采用液压启闭机操作闸门下降时，闸门就无需加重，因此也就可以减少驱动装置的额定启升容量。
一种典型的水闸自动化监控系统，其现地控制单元lcu(local control unit)有的采用8位或16位单片机，致命的缺点是不便于扩充；而可编程控制器(programmable logic controller)简称plc因其具有逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算、数据处理、联网通信及pid回路调节等功能在闸门监控系统中得到了广泛的应用。
plc更符合工业现场的要求：高可靠性、强抗各种干扰的能力、编程安装使用简便、低价格长寿命。
由于传统的液压启闭机控制系统存在控制线路复杂，维护工作繁重，可靠性低，不能对整个水电站进行自动控制，远程通讯能力欠缺等缺点和局限性，所以越来越不能满足水电站的生产发展。
1分布式监控系统的介绍在我国的自动化控制领域中自动化控制系统主要分为分布式监控系统和集中式监控系统。
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。
薛城水电站闸门监控系统的可靠性研究
摘
要 ：没有可靠性作保证的 系统是没有任何 实用意义的。根据 ５程 实际 ，对 ５程应用中的一些可靠性 问题进 － ． － ．
行 了研 究 ，在 系统设计 中提 出提 高监控 系统 可靠性的供 电电源设计以及采取冗余电源、冗余 Ｃ Ｕ、冗余 网络 、冗余 Ｐ
主机兼操作 员５作站等相关措施 ，并取得 了良好的应用效果 。 － ． 关键词 ：可靠性 ；冗余 ；监控 系统
文章编号
１０ — ３ ９（０ ８ ０ — １２ ０ ０５９６ ２０）４００— ４
薛城 水 电站 闸门监控 系统 的可靠性研 究
姜 丽芳 ，赵 玉林 ，徐 大春
（． １ 东北农业大学工程学院，哈尔滨 １０ ３ ：２ 国电南京自动化股份 有限公 司，南京 ５００ ． ２ １０ ） １ １ ０
响其它部分 的供 电。另外 ，使用隔离变压器将屏 蔽层 良好接地 ，并且二次侧连线使用双绞线 以减 轻 电源线间 的干扰［ ” ，防止电网的波动对控制 回路
造成不必要的影响，提高系统的可靠性 。
收稿 日期 ：２０ — １ ２ ０ ７ １－ １
以及交流采样装置和触摸屏等提供 ２ ４ｖ的直流电 源。这样就完成了第一路电源的供电控制 。然后合 上空气开关 Ｏ ，使第二路 电源处于备用状 态。当 ２
靠性 。
在一些不允许断电的重要控制系统中，供 电系 统的交流侧采用双 电源或更多电源供电的方式 。多
路 电源分 别 引 自不 同的变 电站 ，当一 路 电路 出现 故
障时 ，可通 过 自动 或手 动方 式将 电源 切换 到另 一路
电源上 ，以便 维持 供 电 的连 续性 。如 图 １ 所示 ，在 电站 闸门现地 控制 单元 的供 电设 计 中 ，采 用 了双路 电源 自动切换 回路 并辅 以 Ｕ Ｓ Ｐ ，以保证 系 统 电源 正
水电站闸门监控系统的研究
１ 水 电站 闸 门监控 系统 的现 状
随着 “ 无人值班 ，少人值 守”这一控制模式的提 出，水 电 厂 、水利枢纽 的 自动控制迫切要求设计 出可靠性高 、性价 比好 的闸门监控系统 。传统 的闸门控 制系统 ，多采用继 电器—接 触 器的控制方式 ，这种控制方式 的缺点在于设计周期长 、接线复 杂 、可靠性差 、维修工作量大 、维修周期长 、控制逻辑一旦确 定 就不可更改 ；而现有 的闸门控制系统 ，有的缺乏 主控计算机 的支持 ，不能联 网进入 电站的全面监控系统 ；有 的系统 ，闸门 开度数据仍采用数字量或模拟 量的方式采集 ，有的仍采用单片 机 的控制装置 ，由此 可见 ，闸门监控系统在我 国的应用水平 良 莠不齐 。而水利现代化 的发展、资源调动 自动化要求设计 出高 可靠性的闸 门监控系统 ， 要求闸 门监控系统具有网络通信能力 、 远方监控能力 ， 具有较好的 网络扩展容量及较多的系统冗余量 ， 并要求系统 的设计具有一 定的前瞻性 ，使设计 出的系统在信息 化 、 自动化 、可视化 等方 面满足现实及今后相 当长一段 时间的 需要 ，因此 ， 水闸监控系统 的设计与研究具有重要 的现实意义 。
中心的彩色显示器显示出来。闸首 Ｌ Ｕ 内装设 ２只精度为 ０５ Ｃ ． 级的多功能有功、无功电度表 ，以测量 １闸首变 １ Ｓ ＃ Ｔ Ｈ、２ 闸 样 首变 ２ Ｓ Ｔ Ｈ的低压侧电度 ， Ｃ Ｌ Ｕ通过 Ｒ Ｓ一４ ５接 口与该 电度表 ８・
通信 ，采集有功 、无功电度量。
２３ 人机联 系功能 ． 人机联系包括集 中控制部分 的人 机联 系、现地控制 单元 的 人机联系和启闭机控制装置的人机联系三部 分。 集 中控制部分 的人机联 系功 能包括 信息显示 功能、报表 打 印功能 以及信息输入功 能。人机界面包括主控界面 、闸首模 拟 量及 电气量界面 、统计 打印界面、在线帮助等界面 。操作人员
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。
水电站自动化实时监控系统研究
水电站自动化实时监控系统研究摘要：水电站作为清洁能源的重要来源，在能源供应中占据着重要地位。
为了提高水电站的运行效率、安全性和可靠性，自动化实时监控系统被广泛引入。
本文以水电站自动化实时监控系统为研究对象，探讨了其在实时数据采集、远程操作、故障预测、数据分析等方面的应用和优势。
通过案例分析，论文详细阐述了该系统如何提升发电效率、优化维护策略、驱动数据决策以及增强安全可靠性。
关键词：水电站；自动化；实时监控系统引言：水电站作为一种可再生的清洁能源，对于满足能源需求、减少环境污染具有重要意义。
然而，随着能源需求的不断增加，水电站的高效运行和管理变得尤为关键。
自动化实时监控系统作为一种先进的技术手段，为水电站的运营和管理带来了新的机遇。
通过实时数据采集、远程操作、故障预测、数据分析等功能，该系统能够提高发电效率，降低维护成本，优化运营决策，并增强水电站的安全性和可靠性。
本文旨在深入研究水电站自动化实时监控系统的应用与优势，为水电站的可持续发展提供有益的参考。
一、水电站自动化实时监控系统设计1.传感器和测量设备在水电站自动化实时监控系统的中，关键的传感器和测量设备发挥着重要作用。
水位传感器用于精确测量水库或水池的水位变化，流量计用于监测水流速率，压力传感器监测水压变化，而温度传感器则实时监测水温以及设备工作温度。
这些传感器所提供的数据通过数据采集和处理单元进行处理，为操作人员提供必要的信息，以实现水电站系统的高效运行和安全监控。
2.执行器和控制设备在水电站自动化实时监控系统的设计中，涉及多种关键的执行器和控制设备，以确保系统稳定运行。
电动阀门、闸门和控制阀等装置用于精确调节水流量，以满足不同负荷要求。
发电机控制器负责管理发电机的启停和负荷调节，确保发电机在合适的时机以及负荷下运行。
调速器则用于调整水轮机的转速，以适应不同水流条件。
为了保障系统的安全性，安全断路器是不可或缺的组件，它能够有效地防止过载和短路情况，从而防止设备损坏或故障。
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对闸门进行实时监控和自动控制的系统。
它通过传感器获取闸门的状态信息，并通过控制器对闸门进行自动控制，实现对闸门的运行状态进行监测和调控。
本文将详细介绍闸门综合自动化监控系统的工作原理、主要功能、技术要求以及应用场景。
一、工作原理闸门综合自动化监控系统主要由传感器、控制器、执行机构和监控终端组成。
传感器负责采集闸门的状态信息，如开度、水位、压力等，控制器通过接收传感器的信号，对闸门进行自动控制，执行机构根据控制器的指令，实现对闸门的开启、关闭、调节等操作。
监控终端用于显示闸门的实时状态和历史数据，并提供远程控制和报警功能。
二、主要功能1. 实时监测：闸门综合自动化监控系统能够实时监测闸门的开度、水位、压力等参数，并将数据传输到监控终端，以便用户随时了解闸门的运行状态。
2. 自动控制：根据预设的控制策略，控制器能够自动对闸门进行开启、关闭、调节等操作，实现对水流的控制和调节。
3. 远程控制：监控终端提供远程控制功能，用户可以通过网络远程控制闸门的开关和调节，方便操作和管理。
4. 数据存储与分析：系统能够将闸门的历史数据进行存储和分析，用户可以通过监控终端查看历史数据，并进行数据分析，以便进行决策和优化运行。
5. 报警功能：当闸门发生异常情况时，系统能够及时发出报警信号，并通过监控终端进行提示，以便用户及时采取措施。
三、技术要求1. 传感器：采用高精度、高稳定性的传感器，能够准确采集闸门的状态信息，并具有一定的抗干扰能力。
2. 控制器：具备强大的数据处理能力和控制能力，能够根据预设的控制策略对闸门进行自动控制，并能够与监控终端进行通信。
3. 执行机构：采用可靠的执行机构，能够快速、准确地执行控制器的指令，实现对闸门的开启、关闭、调节等操作。
4. 监控终端：具备友好的用户界面和稳定的通信功能，能够实时显示闸门的状态和历史数据，并提供远程控制和报警功能。
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实现闸门的自动化控制和监测的系统。
该系统可以实现对闸门的远程控制、状态监测、数据采集和故障诊断等功能，提高了闸门操作的效率和安全性。
一、系统概述闸门综合自动化监控系统由硬件设备和软件系统组成。
硬件设备包括闸门控制器、传感器、执行机构等，软件系统包括监控软件、数据分析软件等。
系统通过传感器采集闸门的状态信息，并通过控制器对闸门进行控制。
监控软件可以实时显示闸门的状态信息，并提供远程操作和故障诊断功能。
二、系统功能1. 远程控制功能：通过监控软件可以实现对闸门的远程开启、关闭、暂停等操作。
操作人员可以通过图形界面选择相应的操作命令，系统会将命令传输给闸门控制器，控制器再通过执行机构对闸门进行相应的控制。
2. 状态监测功能：系统可以实时监测闸门的状态信息，如闸门位置、闸门开度、水位等。
通过传感器采集的数据可以在监控软件中显示，操作人员可以随时了解闸门的状态，以便进行相应的调整和控制。
3. 数据采集功能：系统可以对闸门的运行数据进行采集和存储。
通过采集到的数据，可以进行统计分析和故障诊断。
操作人员可以根据数据分析结果进行闸门的调整和维护，提高系统的运行效率和可靠性。
4. 故障诊断功能：系统可以对闸门的故障进行诊断和报警。
当系统检测到闸门浮现异常情况时，会自动发出警报，并通过监控软件显示相应的故障信息。
操作人员可以根据故障信息进行相应的处理，以保证闸门的正常运行。
三、系统特点1. 灵便性：系统可以根据不同的闸门类型和工况进行配置和调整。
可以适应不同规格和工况的闸门，满足用户的特定需求。
2. 可靠性：系统采用先进的控制技术和传感器技术，保证了系统的稳定性和可靠性。
同时，系统具有自动备份和故障恢复功能，确保系统在故障发生时能够及时恢复正常运行。
3. 扩展性：系统具有良好的扩展性，可以根据用户的需求进行功能扩展和升级。
可以与其他监控系统进行集成，实现更加全面的监控和管理。
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水电站闸门监控系统的研究
摘要：随着计算机技术、通信技术与测量技术的发展，水电站闸门监控系统技术日趋成熟，文章介绍了水电站闸门监控系统的现状以及功能，希望能为广大工作人员提供借鉴意义。
关键词：水电站；闸门；监控系统
随着国民经济及科学技术的进一步发展，科学管理水资源越来越显示出其重要性和必要性，水资源是制约我国国民经济发展和人民生活水平提高的重要因素。
要做到水资源的优化调度，最终必须通过调节闸群来实现，所以说闸群控制在水资源的信息化当中，扮演着非常重要的角色。
随着“无人值班，少人值守”这一控制模式的提出，水电厂、水利枢纽的自动控制也迫切要求设计并生产出可靠性高、性价比好的闸门控制系统。
因此，为了加强对水资源的重视，在水利信息化的过程中，加强对闸门控制的研究也是必不可少的。
没有闸群的自动化，就很难谈得上水利的信息化。
1水电站闸门监控系统的现状
随着“无人值班，少人值守”这一控制模式的提出，水电厂、水利枢纽的自动控制迫切要求设计出可靠性高、性价比好的闸门监控系统。
传统的闸门控制系统，多采用继电器—接触器的控制方式，这种控制方式的缺点在于设计周期长、接线复杂、可靠性差、维修工作量大、维修周期长、控制逻辑一旦确定就不可更改；而现有的闸门控制系统，有的缺乏主控计算机的支持，不能联网进入电站的全面监控系统；有的系统，闸门开度数据仍采用数字量或模拟量的方式采集，有的仍采用单片机的控制装置，由此可见，闸门监控系统在我国的应用水平良莠不齐。
而水利现代化的发展、资源调动自动化要求设计出高可靠性的闸门监控系统，要求闸门监控系统具有网络通信能力、远方监控能力，具有较好的网络扩展容量及较多的系统冗余量，并要求系统的设计具有一定的前瞻性，使设计出的系统在信息化、自动化、可视化等方面满足现实及今后相当长一段时间的需要，因此，水闸监控系统的设计与研究具有重要的现实意义。
2水电站闸门监控系统的功能
闸门监控系统应该能够实时、准确、有效地完成所有被控对象的安全监视和控制，能够对所控制机电设备的运行情况进行全面监视。
为可靠完成闸门的启闭操作，闸门控制系统应具备如下功能：
2.1闸门控制功能
闸门控制功能包括控制大坝所有闸门开启或关闭到指定开度、事故状态下紧急落门及紧急抱闸刹车等功能。
2.2闸门运行参数及状态信号的采集和处理
（1）水位及闸门开度采集和处理。
闸门控制单元应该能够采集水位及闸门开度并对其进行监控，接收荷重输入的模拟量，进行越限检测、记录越限点号及其发生时间等处理功能。
（2）电度量采集和处理。
闸门控制单元通过对现场各电气量和非电气量进行采集，监视现场运行状态，并通过闸门控制中心的彩色显示器显示出来。
闸首LCU内装设2只精度为0.5级的多功能有功、无功电度表，以测量1#闸首变1TSH、2#闸首变2TSH的低压侧电度，LCU通过RS－485接口与该电度表通信，采集有功、无功电度量。
2.3人机联系功能
人机联系包括集中控制部分的人机联系、现地控制单元的人机联系和启闭机控制装置的人机联系三部分。
集中控制部分的人机联系功能包括信息显示功能、报表打印功能以及信息输入功能。
人机界面包括主控界面、闸首模拟量及电气量界面、统计打印界面、在线帮助等界面。
操作人员可以通过这些界面来获取闸门的工作状态信息，并通过这些界面，采用键盘或鼠标输入的方式实现对各个闸门的控制。
报表打印功能能直接地反映闸门工作状态记录，能根据时间、闸门号选择各扇闸门状态报表、报警报表及闸门开度报表。
现场控制部分的人机联系是通过彩色触摸屏进行运行操作及运行参数监视和在线修改。
现场控制单元的人机界面主要由6幅图组成，即闸门控制界面、闸首一般状态量界面、闸首电气量界面、闸首温度量界面、闸首模拟量界面及报警界面。
通过闸门控制界面可完成闸门的开启、停止和关闭操作，并通过不同界面可直接查询工作门开度、压力、油箱油温以及对各个电气量、模拟量、状态量、温度量进行查询。
当设备发生事故或故障时，能自动启动屏幕闪光，并发出报警声，为保护屏幕，在设备无故障和无操作时，在一段时间后屏幕会自动关闭。
启闭机控制撞桌子的人机联系也是通过彩色触摸屏进行运行操作及运行参数的监视的。
该人机界面主要由主页面、开度预置界面、油泵查询、闸门查询及故障查询界面组成。
系统上电运行后人机显示主页面，主页面主要显示当前闸门开度、油压、油温、油位、油泵电机状态等信息，并通过主页面可以进入其他页面。
2.4站控级的通信功能
现地控制单元需要向中控室发送信号并且接受中控室发出的指令，因此需要通过光纤收发机与主厂房监控系统通信，接受站控级的控制命令，并进行有效性检查和核对。
当LCU在“自动”方式时，站控级或调度中心远程操作站可以实现
直接控制；当LCU在“手动”方式时，站控级或调度中心远程操作站发指令，由闸门运行人员在现地确认后才能实现控制。
“自动”、“手动”方式转换开关设在闸门LCU处。
2.5能脱离站控制独立运行的功能
在闸门现地控制单元与站控级脱离联系的情况下，可以根据现地控制单元触摸屏上显示的信息查询闸门的工作状态，并根据需要，在触摸屏上进行启门、闭门的操作。
2.6自诊断功能
闸门控制系统具备自诊断能力，在线运行时对闸门LCU的硬件及软件进行自诊断，能够及时检测出故障部件模件和性质。
当诊断出故障时，会自动发出信号；对冗余模件，能自动切换到备用模件，保证系统正常工作。
3结束语
随着自动控制、通信及计算机技术的不断发展，把遥控遥测、通信及计算机技术应用于闸门及水位等参量的自动测量、计算、控制和调节，来实现水资源的合理输送、节制和分配就是水闸监控系统的主要内容和目标。
Research on Gate Monitoring System of Hydroelectric Station
Gu Mingliang
Abstract：With the development of computer technology, gate monitoring system technology of hydroelectric station has matured. The article describes the status and function of gate monitoring system of hydroelectric station, hoping to provide reference for our staffs.
Key words：hydroelectric station; gate; monitoring system。