研发大板跳闸闸门自动化控制系统可行性探讨

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摘 要：随着水利科技日益进步，沿海挡潮闸研发闸门自动化控制系统已成趋势，很多同类水工建筑物已经研发自动化控制系统，经日常运行检验，效果良好。大板跳闸作为沿海挡潮闸，担负防洪、排涝和维护市区水环境职责，重要性可见一斑。但是，大板跳闸在日常运行中却一直沿用落后技术，存在安全隐患，且与同类水闸相比工作效率较低，已经不能很好满足连云港市水利发展需要，研发闸门自动化控制系统已势在必行。

关键词： 大板跳闸;自动化;可行性;探讨

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.152

0 引言

大板跳闸位于连云港市连云区板桥街道东北4公里排淡河入海口处，该闸是东盐河、排淡河的排水口门，担负着市区及周边地区143平方公里的排涝、挡潮和维护市区水环境等重要任务。该闸建于1971年，共5孔，每孔净宽5米，闸身总长33.4米，设计过闸流量159m3/s。采用平面钢闸门，配4台QPQ2×125KN、1台QPQ1×250KN卷扬式启闭机。由于建闸年代久远，至今未研发闸门自动化控制系统，闸门启闭技术落后，效率低下，已不能满足高频率的开闸需求。

1 传统闸门启闭技术局限性

（1）闸门在启闭过程中无法准确控制闸门启闭高度，尤其在夜间启闭闸门困难较大，安全隐患较大;（2）闸门没有安装限位装置，导致闸门在启闭过程中，闸门何时降落到最低、最高点全凭经验，稍有疏忽，将会导致安全事故;（3）缺少视频监控系统，导致闸门在启闭过程中无法及时观察上下游情况，如遇突况，可能出现安全事故;（4）缺少闸门控制系统，导致闸门在出现上游水位暴涨情况下，无法同时开启多个闸门，排洪效率很低。例如，2012年7月9日连云港市百年一遇强降雨;（5）无法显示闸门运行工况和水位特征值，统计开闸次数，记录上下游、闸室水位变化曲线，生成各种统计报表和操作记录;（6）没有加入因特网，无法登陆水利信息网，无法及时查看各地降雨量，导致闸门的开启高度得不到及时调整，导致排水效率降低;

2 研发闸门自动化系统有利条件

（1）随着水利信息化的提高，研发闸门自动化控制系统可以充分发挥其经济和社会效益，应用最新的现代通信、计算机、监测监控等技术;（2）正逢水利科技发展的重要阶段，研发闸门自动化系统可以大幅提升现代化管理水平;（3）有成熟技术力量，有经验丰富的研发团队;（4）“兄弟”单位已有研发成功实例，并运行效果良好，有经验可鉴。

3 闸门自动化系统优势

（1）具有较高安全性和可靠性。一般情况下，闸门自动化监控系统验收审定严格，系统的自动化程度要求很高，通常要求采用成熟的自动控制技术、计算机技术、安全防范技术及计算机网络技术，采用国内外知名的设备厂家提供的先进的监控设备来设计技术先进的闸门计算机监控系统;（2）具有开放性和合理性。整个系统设计要采用开放的网络体系、标准的信息采集与处理体系，以方便升级、扩展和互联。采用的设备要充分考虑易升级换代，并且在升级时可以最大限度地保护原有的硬件设备和软件投资。系统参数配置少，调整少，自动化程度高，使用方便，操作简单，合理实用; （3）具有方便性和适用性。可实时采集上下游水位、闸门开度、闸门全开/全关信号级电气开关状态，具有现地、远程智能控制闸门启闭，通过监控系统内部网络，创建系统运行数据库，生成各种统计报表和操作记录，实现对大板跳闸的远程监控。

4 系统拓扑结构设想

（1）视频监控系统拓扑结构（图1）

（2）闸门控制系统拓扑结构（图2）

5 结语

随着计算机技术、数字控制技术、网络通讯技术的发展，工业自动控制系统已进入一个全新的时代。采用新技术、新设备对水利工程管理进行现代化改造是水利科技发展的必然趋势。通过对大板跳闸现状的分析和对沿海挡潮闸闸门自动化控制系统先进技术的展望，大板跳闸研发闸门自动控制系统已势在必行。

参考文献：

[1]刘柏青，马吉刚.水利工程管理自动化[J].武汉大学出版社，2002（10）：50-60.

[2]魏光辉，余芳，罗世良.希尼尔水库闸控自动化系统建设初探[J]. 大坝与安全，2005.

作者简介：潘忠宝（1983-），男，江苏灌南人，本科，工程师，主要从事：闸门自动化控制系统维护和水利工程管理。