研發大板跳閘閘門自動化控制系統可行性探討

摘 要：隨著水利科技日益進步，沿海擋潮閘研發閘門自動化控制系統已成趨勢，很多同類水工建筑物已經研發自動化控制系統，經日常運行檢驗，效果良好。大板跳閘作為沿海擋潮閘，擔負防洪、排澇和維護市區水環境職責，重要性可見一斑。但是，大板跳閘在日常運行中卻一直沿用落后技術，存在安全隱患，且與同類水閘相比工作效率較低，已經不能很好滿足連云港市水利發展需要，研發閘門自動化控制系統已勢在必行。

關鍵詞： 大板跳閘;自動化;可行性;探討

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.21.152

0 引言

大板跳閘位于連云港市連云區板橋街道東北4公里排淡河入海口處，該閘是東鹽河、排淡河的排水口門，擔負著市區及周邊地區143平方公里的排澇、擋潮和維護市區水環境等重要任務。該閘建于1971年，共5孔，每孔凈寬5米，閘身總長33.4米，設計過閘流量159m3/s。采用平面鋼閘門，配4臺QPQ2×125KN、1臺QPQ1×250KN卷揚式啟閉機。由于建閘年代久遠，至今未研發閘門自動化控制系統，閘門啟閉技術落后，效率低下，已不能滿足高頻率的開閘需求。

1 傳統閘門啟閉技術局限性

（1）閘門在啟閉過程中無法準確控制閘門啟閉高度，尤其在夜間啟閉閘門困難較大，安全隱患較大;（2）閘門沒有安裝限位裝置，導致閘門在啟閉過程中，閘門何時降落到最低、最高點全憑經驗，稍有疏忽，將會導致安全事故;（3）缺少視頻監控系統，導致閘門在啟閉過程中無法及時觀察上下游情況，如遇突發情況，可能出現安全事故;（4）缺少閘門控制系統，導致閘門在出現上游水位暴漲情況下，無法同時開啟多個閘門，排洪效率很低。例如，2012年7月9日連云港市百年一遇強降雨;（5）無法顯示閘門運行工況和水位特征值，統計開閘次數，記錄上下游、閘室水位變化曲線，生成各種統計報表和操作記錄;（6）沒有加入因特網，無法登陸水利信息網，無法及時查看各地降雨量，導致閘門的開啟高度得不到及時調整，導致排水效率降低;

2 研發閘門自動化系統有利條件

（1）隨著水利信息化的提高，研發閘門自動化控制系統可以充分發揮其經濟和社會效益，應用最新的現代通信、計算機、監測監控等技術;（2）正逢水利科技發展的重要階段，研發閘門自動化系統可以大幅提升現代化管理水平;（3）有成熟技術力量，有經驗豐富的研發團隊;（4）“兄弟”單位已有研發成功實例，并運行效果良好，有經驗可鑒。

3 閘門自動化系統優勢

（1）具有較高安全性和可靠性。一般情況下，閘門自動化監控系統驗收審定嚴格，系統的自動化程度要求很高，通常要求采用成熟的自動控制技術、計算機技術、安全防范技術及計算機網絡技術，采用國內外知名的設備廠家提供的先進的監控設備來設計技術先進的閘門計算機監控系統;（2）具有開放性和合理性。整個系統設計要采用開放的網絡體系、標準的信息采集與處理體系，以方便升級、擴展和互聯。采用的設備要充分考慮易升級換代，并且在升級時可以最大限度地保護原有的硬件設備和軟件投資。系統參數配置少，調整少，自動化程度高，使用方便，操作簡單，合理實用; （3）具有方便性和適用性。可實時采集上下游水位、閘門開度、閘門全開/全關信號級電氣開關狀態，具有現地、遠程智能控制閘門啟閉，通過監控系統內部網絡，創建系統運行數據庫，生成各種統計報表和操作記錄，實現對大板跳閘的遠程監控。

4 系統拓撲結構設想

（1）視頻監控系統拓撲結構（圖1）

（2）閘門控制系統拓撲結構（圖2）

5 結語

隨著計算機技術、數字控制技術、網絡通訊技術的發展，工業自動控制系統已進入一個全新的時代。采用新技術、新設備對水利工程管理進行現代化改造是水利科技發展的必然趨勢。通過對大板跳閘現狀的分析和對沿海擋潮閘閘門自動化控制系統先進技術的展望，大板跳閘研發閘門自動控制系統已勢在必行。

參考文獻：

[1]劉柏青，馬吉剛.水利工程管理自動化[J].武漢大學出版社，2002（10）：50-60.

[2]魏光輝，余芳，羅世良.希尼爾水庫閘控自動化系統建設初探[J]. 大壩與安全，2005.

作者簡介：潘忠寶（1983-），男，江蘇灌南人，本科，工程師，主要從事：閘門自動化控制系統維護和水利工程管理。endprint