1、浅谈大坝闸门安装施工摘 要:水利设施自古以来就是我国基础设施的重要组成部分,是解决我国民生问题的关键。闸门用于关闭和开放泄(放)水通道的控制设施,是水工建筑物的重要组成部分,可用以拦截水流,控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等。闸门作为水利设施,功能显著,尤其是在我国多雨季节,会发挥不小的功能。 关键词:特点;技术应用 中图分类号: TV663 文献标识码: A 1.闸门是由杠杆、面板、压力水箱、旋转轴和浮箱等其它小部件组成 在水利工程中,闸门是水工建筑物的重要组成部分之一,它可以根据需要来封闭建筑物的孔口,也可全部或局部开启孔口,用于调节上下游水位和流量,从而获得防洪、灌溉、供水、发电、通
2、航、过木过筏等效益,还可用于排除漂浮物、泥沙、冰块等 2.水利行业中智能技术的应用可细分为以下几个方面 2.1 闸门开闭检测 水利工程中闸门各种各样,有分洪闸、冲沙闸、节制闸、船闸等,由于闸门在开闭过程中受力巨大,容易损坏,常会出现开闭不到位、卡死等情况,一种解决方案是采用闸门开闭检测开关,但有时闸门需要运行在半闭状态,此时开闭检测开关就不易检测了。智能视频监控能有效地解决这个问题,使得闸门不间断自动监测成为可能。由于闸门在开闭状态下图像内容不同,通过检测与闸门开启有关的特征点在图像上的位置,如检测闸门上部传动部分,就可利用视频分析检测闸门状态。 系统还可以采用基于分割的跟踪算法检测闸门处的水
3、位高低,在应用中先用分水岭算法等进行图像分割,而后基于模型进行区域合并和跟踪。一旦检测到闸门状态异常,或水位超过设定值(通过对水位标尺的比对实现) ,则立即发出报警信号。 2.2 闸门控制柜 2.2.1 该控制柜主要用于水库、灌区、河道、供水渠的闸门现地控制和远程控制,可在现地控制,也可在异地远程遥控。被控闸门可以是卷扬式、螺杆式等。该控制柜主要由处理单元、电压、电流采集、闸位传感器、远程通信模块等部分组成,可选水位、流量传感器。控制柜人机操作部分才采用按钮指示灯也可采用触摸屏的方式。 该控制柜也适用野外的闸门控制,它们多不具备通讯条件,通过配置 GPRS 通信模块,可实现远程闸门开度控制。
4、2.2.2 功能: 2.2.2.1 可定开度自动启闭闸门,水闸现场实时采集、测算、存储涵闸前后水位信息,无论现场还是远程用户都可以随时调用、显示或查询;2.2.2.2 兼容手动、电动、自动三种闸门启闭方式; 2.2.2.3 现场和远程用户皆可通过专用网络完成对闸门启闭机的开启及关闭控制,同时闸门的开启高度和用户对系统的操作都会被记录,用户对系统的操作都会被记录,也将会被自动的跟踪测量、记录,以供用户调用和查询; 2.2.2.4 对闸门现场动力及相关环境做实时的监测和监控,一旦出现异常工作状况则自动对设备进行及时的保护并发出报警信息 2.2.2.5 对闸前闸后的水情、闸机房及现场监控站各种设备的
5、运行状况实施全天候、多方位的实时图像监视; 2.2.2.6 对闸门进行行程限位保护; 2.2.2.7 接口开放可以灵活接入其它厂商的应用系统,可广泛应用于各种远程测控系统的集成,采用模块化设计,可根据现场需求灵活组合 2.3 闸门自动化监控系统 传统电动闸门的升降,往往在简易电力箱内采用开关按钮直控接触器的方式,无法对闸门的开启高度进行测量,也不能判断闸门板当前的运行状态,更不具有计算机化控制,或者远程控制接口,此类闸门的控制手段无法做到精确的闸门板定位,由于闸门底部淤泥等情况复杂,易造成螺杆顶弯变形,甚至破坏启闭机,不能继续工作,影响水利系统的业务运行。 2.3.1 现地控制屏。 现地控制屏
6、,主要由逻辑控制部分(PLC) 、执行部分(电机保护器、相序保护器、过载保护器、交流接触器、闸位计、电压变送器、电流变送器等) 、通信部分(以太网接口、无线 GPRS 接口、RS485 接口等)共三部分,组成了一套工业级高可靠的闸门自动化控制系统。 现地控制系统支持螺杆式、卷扬式、斜拉式等闸门类型,无论单孔还是多孔闸门均可接入到系统中来。同时,考虑闸室一般地处偏远,系统除支持有线网络外,可选择微波或 GPRS 或超短波等无线方式进行远程控制。同时现地控制系统配置了一面触摸屏,图形化的人机界面,模拟现场闸门的状态,使得操作更简单,更准确。 在大多的闸控系统中,由于闸门底部淤泥或杂物等原因,闸门板
7、的下降控制过程相对比较复杂,北京信方鸿科技有限公司所推出的闸门控制系统具有智能判断能力,采用高精度旋转编码器,对闸门的上升、下降速度进行精确测量,当闸门在低速或高速状态下,立即切断电机电源,并发出告警,保证运行安全。 2.3.2 远程监控软件。 在远端计算机上部署自动化监控软件一套,该软件采用图形化设计,友好的人机界面,丰富的监控信息,便于调度人员远程操作,远程监控软件功能有: 2.3.2.1 图形化模拟现场情景,实时显示闸门开启高度和闸门状态; 2.3.2.2 通过计算机鼠标操作即能开启或者下降闸门; 2.3.2.3 实时显示现场电压、电流信息,详细掌握设备运行情况。 2.3.2.4 完善的
8、事件记录。记录闸门每次动作的时间及开启高度。 2.3.2.5 丰富的告警信息。闸门上限告警、下限告警,电压过高,或过低告警,电流过高告警等。 2.3.2.6 软件可集成水位信息,实时显示当前水位高度。 2.3.2.7 软件可集成显示现场视频监控画面,远程操作不仅信息化,也能可视化,信息化、可视化集成在一个界面中,远程操作更加可靠,更加便捷,满足无人值守的业务要求。 技术特点 技术先进,稳定可靠,闸门定位精度高,避免了人为误操作等可能造成的设备损坏,增强了系统运行的安全性,可以保证系统稳定可靠地运行。 实现远程监控。PLC 控制器在水闸启闭系统中, 通过网络传输, 可以实现远程中央计算机的监控。
9、 开放性。该系统采用的现场总线是国际通用的具有开放协议的现场总线和接口, 同时各控制站均留有 PLC 的 I /O 余量, 以便于以后系统的改造和扩展。 减轻了职工的劳动强度。本方案实现集控室的远程监视并相应进行相应操作即可,现场不需值班人员,只需不定期巡视,减少了职工所需数量和劳动强度,达到减员增效的目的。 2.3.3 水闸泵站水位远程自动化监测监控控制系统 水闸泵站作为水利资源调动中不可缺少的一个重要部分,水闸泵站的自动化改造的重要性就显得尤为突出。 水闸泵站远程自动化监控系统主要对全站泵组、闸门、水位等设备进行有效监视和控制,保证泵站更加安全、可靠、经济地运行,实现泵站“无人值班” (少
10、人值守)的目标。 水闸泵站远程自动化监控系统由三大部分:数据中心、水闸泵站监控点、用户手机。 数据中心 主要由 PC 机和上位机软件构成,它实现对数据的接收、存储、显示、数据请求以及曲线显示、报表打印输出等信息管理工作和进行特殊情况的监控中心预警以及通过客户端软件方便地访问实时和历史数据。 水闸泵站监控点 实时将现场的水位和闸门、水泵开关量等数据采集到建纬 JW5203 数据采集终端内,根据实时数据实现采集点现场的自动报警,防止事故的发生。 用户手机 通过 3G 智能手机访问数据中心采集现场实时数据或编辑短信发送到数据采集终端采集现场实时数据。 3.闸门监控系统是水利信息自动化中重要的组成部分
11、 引退水信息监控系统是水量调度管理系统的数据源,也是水量调度管理系统的执行机构。引退水信息 监控系统 涵盖数据采集、现地数据处理、现地存储、数据发送和监控信息的接收、监控指令的执行、安全保护等各个环节。 通过对引水闸(泵) 、退水口的水位、 闸门 、流量和环境的实时监测,利用通信网络,把监测到的信息上传到各级管理部门;同时接收上级管理部门的控制信息,通过涵闸(泵站)执行机构的信息监控,实现引水流量的远程监测和控制。工程设计有完善的安全保护措施,能够稳定可靠的工作,从而保护设备、工程和人身安全。 4.结语 随着系统应用的逐渐深化和扩展,水利行业视频监控系统将逐渐朝数字化、网络化和智能化方向发展,应用面越来越广,大规模联网的流域监控成为发展趋势,利用各种无线通信技术扩展监控范围和预案提高快速决策和应急指挥能力,利用智能视频检测技术提高视频监控系统的自动化程度,将成为未来水利视频监控系统的重要特征。特别是智能化技术使大规模视频监控更具实用意义,可大幅节省人力和监视设备,在水利行业的应用将有广阔的前景,并推进水利视频监控系统向智能化的综合管理系统发展。