閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在水利工程中的實(shí)際應(yīng)用

劉曉瑜 陳龍

摘要 新時(shí)代的工業(yè)發(fā)展迅速，越來越多的水利工程引進(jìn)了閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)不僅能大大提高了水利工程的作業(yè)效率，也減少了水利工程在作業(yè)時(shí)出現(xiàn)重大意外事故的頻率。閘門自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)的落腳點(diǎn)在于自動(dòng)化技術(shù)與監(jiān)控技術(shù)上，這兩項(xiàng)技術(shù)不僅解放了閘門人力管理資源，還提高了水利工程生產(chǎn)的智能化?；诖?，本文就閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在水利工程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行探究分析，并闡述一些個(gè)人建議。

關(guān)鍵詞：閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng);水利工程;實(shí)際應(yīng)用

引言：在工業(yè)現(xiàn)代化的高速發(fā)展背景下，傳統(tǒng)閘門系統(tǒng)的功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到所要求的水平，因此，眾多水利工程部門在日常作業(yè)中引入了閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)不僅能大大地提高了工程作業(yè)效率，還能降低安全隱患，從而使整個(gè)水利工程能獲取更大的經(jīng)濟(jì)效益。基于此，筆者就閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在水利工程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行研究，淺析幾點(diǎn)。

一、閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)落腳點(diǎn)在于自動(dòng)化技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)，該系統(tǒng)的主要功能是通過自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)閘門系統(tǒng)的監(jiān)控與管理。閘門自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，它由若干個(gè)功能子系統(tǒng)組成，通過自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)整個(gè)閘門系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。大致可以將閘門系統(tǒng)分為三大部分：監(jiān)控系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)和集中控制單元，其中監(jiān)控系統(tǒng)主要對(duì)閘門周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)是為了提高閘門控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)度;集中控制單元是實(shí)現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)功能的有機(jī)整合，提高閘門系統(tǒng)的自動(dòng)化程度。

監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)部存在若干個(gè)傳感器、信道傳遞系統(tǒng)和控制單元，監(jiān)控系統(tǒng)提供傳感器將前端捕捉到的閘門狀態(tài)傳送到控制單元，由控制單元根據(jù)程序指令下達(dá)操作命令，信道傳遞系統(tǒng)用于監(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)相互傳遞信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)可以通過文字、視頻、圖片的形式傳遞現(xiàn)場(chǎng)信息，比如，可以在顯示屏上顯示出閘門系統(tǒng)的開關(guān)情況?，F(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)閘門系統(tǒng)的精準(zhǔn)定位，進(jìn)而對(duì)閘門的開關(guān)情況進(jìn)行判斷，并將信息傳遞給監(jiān)控系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的核心子系統(tǒng)是集中控制單元，這一子系統(tǒng)一般由人工進(jìn)行操作。集中控制單元實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)的調(diào)配，操作人員根據(jù)前端反饋的現(xiàn)場(chǎng)情況選擇操作按鍵即可，集中控制單元會(huì)根據(jù)程序內(nèi)部的指令系統(tǒng)對(duì)前端情況做出處理，比如，對(duì)閘門進(jìn)行開關(guān)，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行開關(guān)或者調(diào)試。

二、閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能以及其在水利工程中的應(yīng)用

從閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程來對(duì)其主要功能進(jìn)行分析，首先，前端監(jiān)控系統(tǒng)需要捕捉閘門系統(tǒng)的實(shí)時(shí)情況以及周圍環(huán)境的情況，因此，該系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)監(jiān)控功能;其次，閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)要根據(jù)前端傳來的信號(hào)進(jìn)行處理，并對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行控制調(diào)配，因此，該系統(tǒng)具有較強(qiáng)的控制功能;閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的集中控制單元支持人機(jī)交互，所以該系統(tǒng)還具備人機(jī)聯(lián)系的功能。除此之外，各類操作系統(tǒng)都具備一定的自檢功能，用來提高系統(tǒng)的容錯(cuò)率。綜上所述，閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)具備監(jiān)控、自動(dòng)化控制、人機(jī)交互、系統(tǒng)自檢等主要功能。

閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)在水利工程中，主要用來對(duì)閘門系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異樣，就能及時(shí)派出操作人員進(jìn)行處理。比如，閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)閘門系統(tǒng)的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)閘門需要開關(guān)時(shí)，操作人員只需要遠(yuǎn)程操作即可，一定程度上減輕了操作人員的工作量。閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)還具備應(yīng)急處理功能，比如在出現(xiàn)洪水災(zāi)難時(shí)，可以根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)傳回的水平線數(shù)據(jù)采取一定的泄洪處理措施，閘門系統(tǒng)的管理人員無需進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)操作，提高了水利工程作業(yè)的安全性。除此之外，閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)還具備自檢功能，操作人員只需要定期開啟自檢系統(tǒng)，就能對(duì)閘門系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)，能夠有效避免閘門系統(tǒng)出現(xiàn)重大故障，能夠降低閘門系統(tǒng)的后期成本。

三、閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)分析及其對(duì)于水利工程的重要意義

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各大水利工程都已安裝上閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，由此可見該系統(tǒng)對(duì)于水利工程的意義之重大。閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)反應(yīng)迅速，對(duì)于監(jiān)控接口傳回的狀態(tài)信號(hào)能夠做出快速處理，且能夠精準(zhǔn)把控閘門系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)。該自動(dòng)化系統(tǒng)還具有強(qiáng)大的儲(chǔ)存空間，監(jiān)控系統(tǒng)記錄到的閘門信息都能夠儲(chǔ)存起來，再結(jié)合云計(jì)算系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)閘門狀態(tài)信息的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)。閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)各個(gè)子功能模塊之間互不影響，某一個(gè)功能模塊出現(xiàn)故障時(shí)，也不會(huì)影響其他模塊的正常工作。而且系統(tǒng)自身具備斷點(diǎn)重傳功能，當(dāng)因斷電、系統(tǒng)故障而出現(xiàn)斷點(diǎn)時(shí)，傳輸信道會(huì)記錄下斷點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息，當(dāng)系統(tǒng)恢復(fù)工作后，開啟重傳功能。

閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)于水利工程意義重大。水利工程作業(yè)具有一定危險(xiǎn)性，閘門所處的位置不利于人工作業(yè)，通過自動(dòng)化監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作，降低了作業(yè)人員的工作量和操作危險(xiǎn)系數(shù)。除此之外，閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)還能夠?qū)⒏鱾€(gè)閘門系統(tǒng)的實(shí)時(shí)情況上傳至水利工程網(wǎng)絡(luò)中心，構(gòu)造各個(gè)水利工程之間的聯(lián)系，便于行業(yè)內(nèi)部進(jìn)行技術(shù)交流與信息溝通。優(yōu)秀的閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)﹂l門實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精準(zhǔn)檢測(cè)，并根據(jù)水利工程負(fù)責(zé)人的統(tǒng)一調(diào)配做出處理。

總結(jié)：水利工程生產(chǎn)中應(yīng)用閘門自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，不僅大大的提高了作業(yè)效率，也提高了對(duì)于水利工程中環(huán)境的精準(zhǔn)把控，從而降低日常生產(chǎn)中潛在的安全隱患，提高了工程作業(yè)安全。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上脫離了傳統(tǒng)的人工作業(yè)，即提高了工程作業(yè)效率，也降低了工作人員在作業(yè)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

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