淺談自動化監控系統的應用——以仙蠡橋水利樞紐工程為例

馬 琳

(無錫市城市防洪工程管理處，江蘇 無錫 214023)

一 仙蠡橋水利樞紐工程概況

仙蠡橋水利樞紐作為無錫市城市防洪防洪排澇八大骨干樞紐工程之一，與其他樞紐的不同之處是仙蠡橋樞紐分布于京杭大運河與梁溪河的交匯處，整個樞紐包括北樞紐和南樞紐，以及連接南、北樞紐的穿運地涵組成。工程于2004年5月開工建設，2005年9月基本建成，具有防洪、排澇、航運及調水改善城市水環境等綜合功能。

二 仙蠡橋水利樞紐自動化系統的構成

仙蠡橋水利樞紐南、北樞紐分別設置計算機監控系統，兩中控室相距1km。自動化系統大致可分為自動監測系統，自動控制系統、保護和信號系統，視頻監測系統。其中，自動監測系統是其他系統的基礎和依據，也是實現泵站自動化的最終目標。

1.監測系統

自動監測系統由水位自動采集部分，信息傳輸部分，上級中心站信息接收中心系統集成，數據處理及業務應用，維護保障系統等部分組成，在江蘇省無錫市水利防汛抗旱指揮部設立水位監測系統中心，同時在下設水位監測中心設立水位監測分中心，分設水位監測站的數據通過GPRS/GSM通信方式傳輸到相應的監測分中心，監測分中心通過接收設備或網絡接收后存儲到本地的數據庫，并提供相應數據的查詢檢索功能;通過指揮部的防汛專網將接收的數據轉發到監測中心，監測中心通過網絡以及接收軟件接收后存儲到數據庫，并提供相應的數據查詢檢索功能，達到水位信息的采集自動化、傳輸網絡化、處理標準化、分析科學化、管理規范化。仙蠡橋的自動監測系統亦是如此，從上往下達到數據傳輸的目的。

2.自動控制、保護和信號系統

仙蠡橋水利樞紐在平時泵站開機中，根據運行需求，監測系統要控制和檢測的對象是很多的，所以被監測物的參數也是多種多樣的。在機組正常運行的情況下，我們每隔一段時間就對水泵的流量、揚程、進出水池的水位、機組的轉速等參數進行巡查，進而了解水泵當前的運行情況。同時通過對其它部件，如摩擦表面的工作溫度、液壓的油溫、壓力以及低壓柜溫度等一系列情況來判斷出各參數是否在正常范圍之內，若發生異常則發出報警信號，如遇特殊情況還會自動做出停機指示。

隨著泵站自動化的日益普及，計算機軟件員根據泵站實際運行情況開發出適用于泵站自動控制的軟件，如泵站機組的故障診斷，泵站自動化開關機的最優化運行和泵站運行時間統計等。這些程序控制不但便于操作，而且對泵站運行的安全性和提高工作效率也起到了明顯的作用。

3.視頻監測系統

視頻監測系統具有穩定性、先進性、網絡化、智能化和人性化的特點，根據泵站自身需求選用分控監視、回放、設置和遠程監控等多種功能，從而提高泵站設備和人員財產安全。

三 仙蠡橋水利樞紐自動化監控系統的應用

仙蠡橋水利樞紐整個工程的監控系統都是由南京科工電氣有限公司使用WebAccess4.5制作完成的。其中北樞紐泵站的上位機為Nematron工控機，使用了Windows 2000 server操作系統，數據庫采用MS SQL Server 2000。2臺上位機，一主一備，形成冗余熱備。另配備了打印機、投影儀和紅外線探頭設備。系統的網絡結構選用光纖以太環網，樞紐級設備以及LCU均掛在以太網上，網絡介質選用光纖。

上位機啟動后自動進入仙蠡橋水利樞紐北樞紐效果圖畫面，運行管理人員輸入正確的用戶名和密碼就可進入主控界面進行操作，否則只可瀏覽不可操作，這大大增強了操作地安全性。主控界面由兩大塊組成，左邊是主菜單，右邊是主界面。主菜單包括系統圖、剖面圖、電氣圖、主機溫度棒圖、信息統計、控制畫面、用戶登錄、圖表、運行指導。其每個菜單下又有多個子菜單，按需求可依次點擊進入查看。主界面則便于運行管理人員對現場設備進行實時監測，便于第一時間地了解各設備的生產運行狀態。整個自動化系統支持網絡瀏覽與控制功能，但從網絡安全性考慮，一般不采用遠程網絡控制，只供瀏覽，除非現場給予了權限。為了確保安全，系統控制方式分成調度級、中控室級和現地級三個等級，優先級由低到高分配后決定。

仙蠡橋水利樞紐正式投運至今，在防汛排澇和改善城區河道調水的作用也日益明顯。采用WebAccess作為水利工程監控系統的組態軟件，通過這幾年的穩定運行，具有以下幾個優缺點:

1.具有較高的穩定性。仙蠡橋水利樞紐按自動開機流程開機，一次開機成功率高。

2.具有較好的安全性。由于整個操作需根據最上層管理員的授權，下層的操作員也具有不同的權限，使無關人員不可直接操作，從而避免了無關人員的誤操作。

3.具有網絡功能擴展功能。WebAccess具有免費的無限客戶端。只要網絡用戶下載并安裝客戶端插件，用相應的權限登錄系統，即可進行對應的操作。在今年的自動化改造中就增加了手機上網查看視頻的功能，以便于員工通過隨時隨地了解監控泵站的運行工況，輕松實現管控一體化。

四 總結

雖然仙蠡橋水利樞紐的自動化監控系統大大降低了職工的勞動強度，有效地避免了誤操作，提高了工作效率，延長了設備的使用周期，是當前泵站運行管理現代化的發展趨勢，是實現水利工程現場“無人值班，少人值守”管理模式的必要工具，但職工在開機運行中的巡視仍然是必要的，通過聽、聞、觸我們可以鑒別出自動化系統不能反映出來的情況。還有就是機組的日常維護保養也很重要，只有在各個部件完好的情況下才能發揮出自動化系統的優勢，否則都只是空談罷了。

[1]《百色水利樞紐綜合自動化系統設計綜述》.《水電站機電技術》.2002年第一期

[2]趙志強.《淺談電氣自動化在水利樞紐工程中的應用》.《城市建設理論研究》.2012年第30期