承德市武烈河橡膠壩工程配電及自動控制系統設計

趙 利

（承德市武烈河河道與橡膠壩管理處，河北 承德 067000）

承德市武烈河橡膠壩工程配電及自動控制系統設計

趙 利

（承德市武烈河河道與橡膠壩管理處，河北 承德 067000）

武烈河防洪及水環境的整治對經濟、政治、生態和社會的影響意義重大。本文針對承德市武烈河市區段防洪及水環境整治工程橡膠壩配電及自動控制系統設計，提出了獨特的見解。

橡膠壩 自動控制 設計

橡膠壩群的建成，一是大大提高了城市品味；二是保證了避暑山莊生態用水，每年橡膠壩群向山莊湖區補水400多萬立方米；三是由于市區地下水補充大部分來自橡膠壩群,確保了市區企事業單位和居民的用水需要；四是確保了市區防洪安全，由于建設橡膠壩群，修建了一批高標準堤防工程，提高了市區防洪標準。

水是承德的筑城之魂、立城之源。承德市通過武烈河水環境及防洪工程規劃，使武烈河成為了一道新的景觀帶和經濟帶的龍頭，體現了市政府提出的“工業立市，農業強市，旅游旺市”城市總體發展思路。1989年至2006年，承德市投入近億元資金，用17年時間建成了6道橡膠壩，在武烈河市區段形成了6公里長、120萬平方米的水面，初步形成良好的區域性水環境，擴充了城市供水水源，抬高了地下水位，極大緩解了城市的供水緊張狀況，同時還為避暑山莊的湖區進行補水，更好的保護了世界文化遺產，在武烈河上形成了帶狀梯級水面，平湖、跌水、倒影、山青、水秀，為山城人民提供了良好的生活環境，為旅游業增添了新景點，產生了顯著的經濟效益和社會效益。

2007 年在半壁山至武烈河與灤河匯合口6．3公里的河段統一規劃建設第七至第十二道橡膠壩，修建兩岸防洪堤，提高防洪標準，與原一至六道橡膠壩銜接后，擴大了河道水面面積，延續了景觀帶，進一步改善了區域生態環境，使武烈河承德市區段成為水面連續的景觀帶和環境工程，呈現一派“潮平兩岸闊，清水繞名城”的景象，使承德市真正成為“何必江南羅綺月，請看塞北水云鄉"的美麗城市。

一、配電系統

武烈河第一至第十二道橡膠壩除了第一、六、十二道橡膠壩泵站建在建在武烈河左岸，其余的橡膠壩泵站均建在武烈河右岸。電源引自武烈河左、右岸的10 kV輸電線路，用10KV電纜以“T"接方式引入泵站，泵站至10 kV輸電線路距離60m至300m不等。第一道橡膠壩泵站至第六道橡膠壩泵站為獨立的10KV電源，第七至第十二道橡膠壩泵站為六站并接后用一路10KV電纜以“T"接在武烈河右岸的10KV線路上。

每個泵站變壓器均選用的是混凝土豪華箱式變壓器，內裝高壓HXGN環網柜2面,一面計量，一面進線 ；低壓GGD柜2面，一面出線，一面電容補嘗；變壓器S11-200/10±5%/0.4一臺及自動溫控裝置一套。每座橡膠壩泵房主要負荷有充、排水泵、電動閥、真空泵、空壓機、滲漏排水泵及照明等，并相應配有進線柜、軟啟柜、負荷柜、閥門柜及PLC柜等。

二、自動控制系統

武烈河第一至第十二道橡膠壩自控系統由兩個子系統組成見示意圖，一個是運行測控系統，另一個是視頻監視系統，在十道壩設立中央控制室總站，十二道橡膠壩分設12個分站，其間用光導纖維連成一個小局域網。每個分站均設有兩臺計算機，分別進行測控和監視，各分站用于測控的設備主要有軟啟動柜、PLC控制柜、水位傳感器、壓力變送器、信號轉換器等，用于監視的設備主要有硬盤錄像機、攝像機、云臺等。橡膠壩自控系統設計了如下功能：

1、數據采集

輸入模擬量：壩袋內水壓，上、下游水位，水泵前、后壓力，水源井水位等；輸入開關量：電動閥開、關位置，水泵運行狀態(運行、停止、故障)，空壓機運行狀態(運行、停止、故障)，真空泵運行狀態(運行、停止、故障)；輸出開關量：水泵運行、停止，空壓機運行、停止，真空泵運行、停止，電動閥開、關、停等。

2、泵站自控

每道橡膠壩設計左、中、右三段壩段和一個泵站，泵站設計了1、2、3號三臺充、排水泵和4號一臺微調泵，泵站自控主要設計了如下程序：

(1)、充水

A、1＃泵充左壩段，B、1＃泵充中壩段，C、1＃泵充右壩段，D、2＃泵充左壩段，E、2＃泵充中壩段，F、2＃泵充右壩段，G、3＃泵充左壩段，H、3＃泵充中壩段，I、3＃泵充右壩段。

(2)、排水

A、1＃泵排左壩段，B、1＃泵排中壩段，C、1＃泵排右壩段，D、2＃泵排左壩段，E、2＃泵排中壩段，F、2＃泵排右壩段，G、3＃泵排左壩段，H、3＃泵排中壩段，I、3＃泵排右壩段，J、1＃、2＃泵排左壩段，K、1＃、2＃泵排中壩段，L、1＃、2＃泵排右壩段，M、2＃、3＃泵排左壩段，N、2＃、3＃泵排中壩段，O、2＃、3＃泵排右壩段，P、3＃、1＃泵排左壩段，Q、3＃、1＃泵排中壩段，R、3＃、1＃泵排右壩段。

(3)、恒壓微調

A、4＃泵排左壩段，B、4＃泵排中壩段，C、4＃泵排右壩段，D、4＃泵補左壩段，E、4＃泵補中壩段，F、4＃泵補右壩段。

(4)、自排自落

A、排左壩段，B、排中壩段，C、排右壩段。

3、連鎖報警

當水源井水位低于設定值時，進行水位超限報警并與水泵啟動聯鎖；水泵電機熱保護時，進行故障報警并與啟動聯鎖；當壩內水壓力等于設定值時，關閉充水水泵。

4、視頻監視

每道壩采用1臺數字硬盤錄像機對前端4臺球機通過系統軟件進行圖像切換、顯示和云臺、快球、變焦的遠程控制。電視墻由9臺22英寸彩色監視器組成，以分別監統內所有視頻圖像，并以1臺22英寸高清晰度彩色顯示器，作為硬盤錄像機的多畫面顯示設備。連續24小時自動記錄4路視頻圖像，設以動態偵測，一旦動態發生時，將啟動數字硬盤錄像機進行高清晰度錄像，還可對前段時間的錄像內容進行圖像檢索等。

三、自動控制系統作用（或效益）分析

橡膠壩配電及自動控制系統設計，充分展現了自動化運行的優越性：

1由原來的每道壩4人看守，變為無人看守自動運行，節省了運行資金投入；

2實現了橡膠壩工程的規范化運行，機電、充排、壩袋等運行更加合理，大大節省了運行成本；

3減少了人為運行造成的錯誤，使得每道壩各壩袋能夠按照設計的高度、內壓正確的升落壩運行，達到最佳運行效果；

4對領導決策層下達的升落壩命令，能夠迅速、準確的完成，及時到位。

TU7

B

1007-6344（2015）11-0135-01