王文强
沛县水利局红光闸站管理所 江苏省徐州市 221600
摘要:我国泵站多、分布广，几乎每个省市自治区和直辖市都有泵站，主要用于防洪、灌溉、排涝、供水等。上世纪五六十年代的泵站都是用常规保护和控制，到90年代中后期开始采用自动化控制系统设备，相对欧美发达国家的泵站自动化控制系统来说还存在不少差距。因此，提高防洪泵站水闸的自动化控制水平，对于防洪工作具有重要的意义。在本文中，笔者结合自身工作实际，从泵站水闸的自动化控制系统构成、系统的运行流程和控制模式等方面，分析了该命题，对于提高泵站的整体运作水平有一定的的借鉴意义。
关键词:PLC；可编程器；防洪泵站；自动化控制系统
1 防洪泵站自动化系统的构成
1.1系统的构成
防洪泵站自动化控制系统包括两层，一层是主站控制级，一层是现地控制级。其中，主控制级主要负责的是泵站机组、闸门和供配电设备、水闸等的控制和监视，从而实现各个单元的控制，高性能的PLc、sepa1000+和Sepanl2000可实现对管辖区域的生产的全过程控制，通过输入接口、输出接口等与生产系统连接气力啊。但同时，现地控制单元与主控制层之间是相互独立的，具有独立性特征，现地控制单元可脱离主控制层参与生产过程，即生产过程中的数据采集，以及数据的预处理，主要的作用是监视设备状态、控制等功能。此外，现地测控单元与站级计算机由ModBus PLuS相连接，其可脱离站级计算机独立运行。
该系统主要采用双网络结构，内部计算机构成100M的太网，而ModBus工业控络主要有现场的设备组成，这两个系统在网络拓扑上均是相互独立，均可独立运行。但同时，双网络之间又是相互联系的，现地控制中的PLC与上位监控计算机，二者可实现高速通讯。等于说，以太局域网对应的计算机，能够直接与ModBus PS网中PLC相连接，从而完成存取信息、控制动作等功能。该结构保证了系统可靠性，计算机在运行过程中，即便出现故障，不影响现地控制单元的运行。最后，网络主干采用单模光纤，远距离传输（100m以上）的数据、ModBus PLus信号和视频信号由单模光纤负责传输，100m以下的信号通过超五类非屏蔽双绞线来传输。
而测控系统上位机的软件平台为TRACEMODE，可实现对测控系统的实时监控。上位机与监控系统通过太网实现通信，皆可以接收上位机的指令，同时能够自成一个系统，可脱离计算机完成控制与操作动作。该系统的开发平台为TRAEMODE，与TCP/IP等驱动和协议相结合，是吸纳数据的采集、通信，以及机组、辅助设备的控制计量等。此外，还可通过人机对话实现对水闸和泵站的控制，如果出现异常情况，则发出警告，实现系统的自动化运行，而无需人工辅助。
1.2 Web综合信息发布系统
Web综合信息发布系统，各子系统之间相互独立，同时又具有一定的关联性。该系统通过中心数据库把各子系统中的数据信息，通过整理、提炼和挖掘等一系列动作后，存放到系统的数据库中，从而降低信息冗余度，提高数据信息的科学和可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前，各系统均用的是基于JAVA技术开发web综合信息发布系统，该信息系统中的各系统数据，经过一定的设计组织，便可组成一定的web页面发布信息，而该发布信息包括两部分，一是静态页面，二是动态页面。其中，静态页面主要是不变信息，比如工程简介、建筑物平面图，以及系统构成图；而动态页面是指把服务器中数据，根据业务逻辑来进行组织，然后通过数据、表格、图形等的形式显示出来，实现实时、直观的表达效果。
基于JAVA技术开发的web综合信息系统，主要的优点包括客户端应用简单、可扩展性强与跨平台等。普通客户端机器的Windows操作系统，均嵌入IE浏览器，该浏览器连接到局域网上，便可直接访问web综合信息发布系统中的信息，不用安装其他的辅助软件。在该系统的服务器端，有一个远程接入设备，接入该设备后，上级或远程用户在拨号连接后，即可访问综合信息发布系统，简单方便。
1.3 图像监控系统分析
图像监控协调系统应用的是目前最流行的数码/视频服务器，因此该系统可实现16路摄影机同步监控、视差互补、资料备份等，具有定点放大缩小、同步录制和同步显示等无无可比拟的优点，此外还可实现循环录像、时间录像，同步支持Mpe酗影像格式。
此外，该系统不但支持PTZ，Vcc3，还支持Vcc4，Ademco等规格摄影机。
2 泵站水闸自动化流程与控制模式
2.1 泵站水闸自动化流程
泵站自动化系统的自动化运行，一个优点便是可按照操作者设定的参数完成检测，实现开机等，而该系统按照设定前池水位限值，实现自动检测。因此，在系统全自动模式下，如果前池水位符合操作者设定启动限值，某号机的限定值，则系统可启动操作者设定该号机组。例如：如果1#机组启动之后，水位持续上涨，而没有下降，则在这种情况下，可继续开展检测，一直到开启4#机组限值。反复进行，直到水位停止上涨为止。
注意事项：机组在运行中，由于某台设备导出现故障，可致使整台机组启动异常或者无法正常启动，这时系统可给出一定的提示。而机组正常运行中，系统如果检测操作者设定关机符合调价，则按照设定条件依次关机。但是在关机时，系统首先关闭电机，因为如果电机出现分闸，则系统无法持续运行。
2.2 控制模式分析
系统的控制模式，主要分为下面几种：第一，现地遥控操作。该控制模式是指操作员在上位机上手动操作某台设备或闸门，通过人工方式控制闸门或者设备；第二，半自动控制模式。半自动控制模式，即系统按照操作者选择机组号，可实现自动启动或关闭，因此称之为半自动控制模式；第三，全自动控制模式。在全自动控制模式下，操作者根据设定参数实现检测、开机与关机，以及下闸、开闸；第四，手动控制模式。手动控制模式是指操作者在现场测控屏上，用手按动按钮实现设备或闸门的操作；第五，远程监视控制模式。按照现地实物模拟，以显示机组开机、关机与运行，同时可显示实时运行中的参数。
3 结语
水利行业属于传统行业，在国民经济发展中发挥着重要的作用，但是目前及未来一段时间，我国的水资源问题日益突出，成为制约国民经济健康发展的瓶颈。而实现水利信息的信息化，可提高防汛抗洪的科学性，对于水资源的合理优化配置，实现水利现代化均具有重要的现实意义。此外，该系统建立之后，泵站的稳定性和安全性将得到全面的保障。该系统的实际运营，是城市防汛防洪系统信息化、自动化建设的一个常识和探索，为系统的建立积累了一定的经验。
参考文献：
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[2]张经纬，刘秀.探讨自动化控制系统在防洪泵站水闸中的应用[J].山东水利信息，2012（34）.
[3]张国强，王刚.小议自动化控制系统在防洪泵站水闸中的应用分析[J].黑龙江科技信息，2013（09）.
论文作者:王文强
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/21
标签：泵站论文; 系统论文; 水闸论文; 现地论文; 机组论文; 操作者论文; 模式论文; 《防护工程》2018年第32期论文;