[摘　要]　介紹了湯河水庫利用計算機、電子技術實現溢洪道和輸水洞閘門的遠程監(jiān)控及其應用效果,該系統(tǒng)的建成使水庫的工程管理和防洪調度進入了一個嶄新的時期。整個系統(tǒng)具有功能完善、性能穩(wěn)定、維護方便和精度高等優(yōu)點,為水庫的安全運行管理提供了有效保證。

　　[關鍵詞]　湯河水庫閘門遠程監(jiān)控ApplicationofthegateremotemonitoringsysteminTanghereservoirengineeringmanagementAbstract:Thepaperintroducesthemonitoringsystemofthespillwayandwater-tunnelgatesanditseffectthroughusingofcomputerandelectronicstechnologiesinTanghereservoir.ThesystembringsTangheReservoirintoanewperiodinengineeringmanagementandfloodcontroldispatching.Thesystemhastheadvantagesofperfectfunction,stableperformance,convenientmaintenanceandhighprecision,etc.Itcanguar-anteethesaftyforthesafeofthereservoir.　　Keywords:Tanghereservoir;gate;remotemonitoring1　基本資料湯河水庫位于遼寧省遼陽市弓長嶺區(qū)湯河鄉(xiāng)境內,是太子河支流湯河上的大型水利樞紐工程。水庫控制流域面積1228km2,是一座以防洪、城市和工業(yè)供水、農業(yè)灌溉為主,結合發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的水庫;百年一遇洪水設計,可能最大洪水校核;主體工程由土壩、溢洪道、輸水洞和水電站組成。水庫承擔下游遼陽市城市防洪任務,城防標準為百年一遇洪水,農田防洪標準為20年一遇洪水,保護農田16•4萬hm2。每年工業(yè)供水量0•55億m3、農業(yè)供水量0•63億m3、城市生活供水量1•4億m3。壩型為粘土斜墻壩,溢洪道設有2個溢洪孔,設弧形鋼閘門,閘門尺寸11m×10•1m,輸水洞弧形鋼閘門的尺寸3•2m×4•5m。　　2　建設閘門遠程控制系統(tǒng)的必要性湯河水庫下游有遼陽、鞍山、營口等重要城市,水庫上游有著得天獨厚的自然環(huán)境,現已成為國內最大的化纖基地遼化、鞍鋼及遼陽城市供水的主要水源地。隨著國民經濟的迅速發(fā)展,湯河水庫特別是引蘭入湯工程的竣工及下一步引細入湯工程的啟動,必將在社會經濟發(fā)展中起著越來越重要的作用。但是,湯河水庫現行的工程管理方法還是傳統(tǒng)的人工管理模式,特別是閘門啟閉均采用現地控制,故障率高。這種人工管理模式嚴重地制約著水庫自身的發(fā)展和國家建設對水利工程的總體要求。因此,建設湯河水庫的閘門遠程控制系統(tǒng),實現水庫大壩的安全管理、閘門及防洪調度等方面的自動化是非常必要的。　　3　閘門控制系統(tǒng)的功能實現湯河水庫大壩距管理局調度樓2km,距遼陽辦事處辦公樓35km,為方便水庫的運行管理在大壩與調度樓之間架設一條多芯光纜,傳輸大壩運行的全部數據、圖像,實現遠程電視監(jiān)控,這樣既滿足數據傳輸的要求又可避免雷擊。除電視監(jiān)控外,閘門啟閉運行、管道供水計量、雨量遙測、水文水情、大壩及電站運行狀況等的數據均可通過該線路得到高保真?zhèn)鬏?并可通過已經建成的微波通訊系統(tǒng)將信息傳至遼陽辦事處的辦公樓,使辦事處工作人員能隨時掌握水庫的運行狀況,進行科學管理和調度?！　?.1　閘門運行自動控制系統(tǒng)溢洪道及輸水洞閘門啟閉設計成分布式控制,經現地電測傳感器采集信號并輸出,實現閘門啟閉現地與遠程控制,閘門開度自動測量,閘門啟閉限位保護。必要時,管理局控制中心能夠實現實時監(jiān)控壩上設備的運行,并可由預留接口實現與上級管理機的互連。閘門開度是決定下泄流量的重要參數之一,也是實際工程中靠人工方法難以精確定位的現場操作。按當前閘門啟閉的要求安裝閘門開度的自動測量傳感器,啟閉閘門時,由傳感器獲取的數據傳入計算機系統(tǒng)進行數據處理,完成開度的測量、顯示與遠程傳輸;開度數據可在現場顯示,同時進入網絡傳給遠端的計算機;啟閉閘門時可以實時地觀察到閘門的開度,閘門運行到上、下位置時由計算機自動發(fā)出限位命令,控制閘門啟閉機停機,防止發(fā)生越位事故。啟閉閘門時可按預置的開度自動運行到位后停機?！　「卢F有的啟閉設備,實現閘門啟閉的手動與自動控制,現地與遠程控制,閘門開度的自動測量與指示,配合閘門的開度測量和對庫水位的檢測與數據處理?？刂葡到y(tǒng)由邏輯功能器件、指令操作器件、控制器件、測量指示儀表、指示儀表、控制箱和控制軟件等構成。數據采集系統(tǒng)由電測傳感器、閘門開度、一次儀表、二次儀表、數據采集卡、計算機及其軟件構成。通訊系統(tǒng)包括計算機終端、調制解調器、通訊線路和計算機軟件等。防雷保護系統(tǒng)是自動化對全部的傳感器、通訊端口和動力電源加裝防雷隔離器,保護設備,減少雷擊的損失。輸水洞工作閘門液壓啟閉機電氣控制系統(tǒng)對液壓主回路、動力油缸回路電磁換向閥等進行集中控制?！　≤浖崿F的功能:人機對話輸入開度后控制閘門啟閉到預置值,實時監(jiān)測、指示閘門開度狀態(tài),具有完善的報表制作功能,布完善的系統(tǒng)配置、安全保密等系統(tǒng)關聯功能?！　”鞠到y(tǒng)改變了傳統(tǒng)的繼電器控制模式,采用了固態(tài)預編程控制模組結構,固態(tài)程序不易丟失,一旦出現故障,直接更換模組,提高了控制系統(tǒng)的可靠性。　　3.2　遠程電視監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)組成:本系統(tǒng)能夠全面不間斷地監(jiān)視溢洪道閘門的運行狀況,控制中心設在管理局調度樓內,距湯河水庫大壩約2km,采用光纖傳輸視頻信號和控制電信號到調度樓監(jiān)控中心,再由微波信號無線傳輸到遼陽辦事處辦公樓,管理人員通過傳輸過來的數據和圖像進行分析之后再下發(fā)指令。湯河水庫調度樓與遼陽辦事處辦公樓之間的微波信號無線傳輸設備具有兩級控制的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)?！　?1)信號的傳輸方式和監(jiān)控中心的組成。監(jiān)控中心接收水庫大壩端通過光纜傳輸系統(tǒng)傳送過來的各路攝像機視頻信號,視頻信號和控制電信號通過光端機變成光信號進行傳輸,再經過另一端的光端機變成電信號進行處理,經過處理還原成圖像。監(jiān)控中心主控設備由主控制臺、監(jiān)視器、長時間錄像機、系統(tǒng)控制計算機、視頻矩陣切換控制器、視頻分配器、控制碼分配器、光端機和系統(tǒng)電源組成。　　(2)前端設備。前端設備包括全天候攝像機、室外解碼器、光端機和電源等設備。全天候攝像機由彩色攝像機、三可變鏡頭、電動云臺和防護罩組成。全天候攝像機安裝在大壩左右岸、溢洪道上、下游側和電站內等重要部位,用于監(jiān)視庫區(qū)、大壩、閘門、電站發(fā)電機組等實時運行情況。通過該系統(tǒng)管理人員能夠實時、直觀地了解和掌握水庫庫區(qū)、大壩、電站和壩下的現場情況,為水庫的工程管理提供了可靠保證?！　?.3　計算機網絡系統(tǒng)(1)系統(tǒng)構成和軟件配置。湯河水庫計算機網絡系統(tǒng)由湯河和遼陽辦事處兩個局域網(LANa和LANb),再經過微波通信線路連接構成。整個網絡系統(tǒng)基于企業(yè)內部互聯網(Internet),在速率為10OMbps的高速信息交換環(huán)境下的信息系統(tǒng)下工作。網絡操作系統(tǒng)為Win-dows200OServer,數據庫管理系統(tǒng)為MicrosoftSQLServer,用戶環(huán)境網上瀏覽支持WWW,電子郵件支持E-mail,網絡域名管理支持DNS域名解析,客戶機平臺為Windows98、WindowsME等中文操作系統(tǒng)?！　?2)設備配置。LANa和LANb兩個局域網均配置兩臺服務器,一臺網絡服務器,一臺數據交換機代替路由器,設14個終端;還配置了用于網絡服務和支持網絡運行的網卡、掃描儀、網絡激光打印機和穩(wěn)壓電源等?！　铀畮扉l門遠程監(jiān)控系統(tǒng)采用了當前國際上先進的自動化管理技術,成為水庫興利減災、防洪調度的重要技術手段。所選設備具有技術性能優(yōu)良、功能完善、性能穩(wěn)定、系統(tǒng)維護方便、軟件功能實用等特點。同時,整個系統(tǒng)采用模塊化開放式結構,留有與其他系統(tǒng)的接口,在需要時可以隨時擴展。該系統(tǒng)在湯河水庫建成運行后,效果良好,通過對閘門進行實時監(jiān)控,水庫工程管理部門能夠及時、準確地掌握相關資料,對水庫的防洪調度、科學管理等都提供了可靠保證,也為領導正確決策提供了科學依據?！　參考文獻]　　[1]羅強,欒俊亮,李忠國•自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)在太平湖水庫工程中的應用[J]•水利科技與經濟,2002,8(1):50-51•