群控系统在中山古镇群闸项目应用

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【摘 要】整个群控系统针对中顺大围工程运行管理和调度决策特点，结合中山市的实际情况，将先进的通信信息网络、监测监控技术与闸泵工程调度技术相结合，经过应用开发，建成集动态信息采集、近远程工程监视监控、工程基础信息管理、调度决策支持、联合调度控制管理等功能于一体的信息系统，开发在地理信息系统环境支持下，形成具有调度形势分析、调度预案生成、调度方案评估、调度方案辅助决策等功能。

【关键词】群控；调度决策；现地监控

1.工程概况

古镇群控系统属于整个中顺大围工程调度系统建设一部分, 监控中心将采集到的整个系统各泵、闸站的数据信息加以处理、储存、显示，以此来了解各泵、闸站的运行工况及水位等信息，并作为调度各泵、闸站运行的依据。监控中心可对各泵、闸站下达调度命令和发送数据。在中央控制模式时还能直接操纵现场设备。现地控制站的自动控制程序能根据来自监控中心的指令和数据，结合现场设备的具体情况来控制相对应的设备运行。

古镇群闸控制系统包括的闸站有：二明窦水闸，土地涌水闸，海州水闸，江头滘二闸，沙滘口水闸，洼口水闸，洼口电排站。

2.群闸监控子系统结构

古镇群闸计算机监控系统采用分层分布式开放系统，即集中监控层和现地级监控层。

采用100Mbps/1000Mbps快速以太网络技术，TCP/IP网络协议，组成开放的计算机网络系统。监控中心将采集到的整个系统各泵、闸站的数据信息加以处理、储存、显示，以此来了解各泵、闸站的运行工况及水位等信息，并作为调度各泵、闸站运行的依据。监控中心可对各泵、闸站下达调度命令和发送数据。在中央控制模式时还能直接操纵现场设备。现地控制站的自动控制程序能根据来自监控中心的指令和数据，结合现场设备的具体情况来控制相对应的设备运行。

现地级监控层监控现地各分散的设备，按控制对象和分布位置设置了现地控制单元LCU。现地控制设备主要包括PLC，水位计，闸位置装置等设备。现地监控站PLC负责各泵、闸站内所有的被控设备的开、停及各设备之间的联动、联锁，并采集各设备的状态信号、报警信号。各现地控制站和监控中心进行通信，现地控制站PLC将收集来的信号送至监控中心，也可以接收监控中心下达的运行数据和调度指令，在中央控制方式时接受监控中心的控制命令。监控中心将采集到的闸站的数据信息加以处理、储存、显示，以此来了解各泵、闸站的运行情况及水位等情况，并调度各泵、闸站的运行。监控中心可对下属各泵、闸站下达调度命令和全局数据，在中央控制模式时还能直接操纵现场设备。现地控制泵、闸站的自动控制程序能根据来自监控中心的指令和全局数据，结合现场设备的具体情况来控制各自泵、闸站的运行。操作人员也可以在现地控制泵、闸站的操作柜直接控制现场设备。

3.图像监视子系统结构

为配合监控系统的运行，在古镇监控中心设置实时的图像监视系统，在二明窦水闸，土地涌水闸，海州水闸，江头滘二闸，沙滘口水闸，洼口水闸，洼口电排站等闸站现地安装摄像机，信号通过光纤传输至古镇监控中心。视频监控系统采用IP智能监控为主体技术架构，满足高质量监控管理的需求，其它图像数字化、传输、存储、管理系统构建在高质量的IP专网之上，网络支持组播，保证高清晰度、实时性以及高可靠存储。采用开放的IP架构、基于全IP软交换技术实现所有业务流的交换分发，实现控制信令与视频交换承载网络相分离，符合下一代网络（NGN）架构发展趋势。从根本上满足本项目标准、简洁、开放和可扩展架构的本质需求，实现在不影响基本业务性能前提下弹性、智能、可靠、高质量的满足监控系统规模不断扩展的需求。同时IP监控能提供平台级SDK开放接口，可与第三方进行解决方案增值业务集成。第三方应用系统共享或获取IP智能监控系统的各种资源，满足各类复杂的集成应用，可以完整获取IP智能监控平台的实时图像、历史图像、云台控制、报警信息、目录信息等资源。

本工程视频监控系统由前端设备、传输设备、监视设备三部分组成。前端设备由安装在各闸门的室内外一体化球形和固定枪型高清晰彩色摄像机组成，负责图像和数据的采集及信号处理，信号接入数字图像编码器，再通过接入交换机传到古镇监控中心，中心通过视频服务管理器、解码器、客户端、电视墙等进行视频监控、应用。中顺大围监控中心通过网络调用和访问视频数据。

4.群闸现地监控层LCU功能

闸门现地控制单元（LCU）采集现场各I/O信号，通过光缆送至监控中心网络交换机。通过现地PLC及现地按钮可以独立完成对闸门的监视和控制功能，现地PLC与监控中心层网络通信中断时，LCU能独立控制闸门。其功能如下：

1）数据采集

对过程数据自动进行巡回采集和存贮，数据采样周期小于100ms。

2）闸门控制

闸门的控制，一般情况下按监控中心调度指示或由其直接控制。但现地PLC应按运行要求设置相关的联锁。

3）事件顺序记录

当某一开关信号变位或某一设备发生故障时，能及时记录事件或事故的发生地点及时间，并存入硬盘，以便日后进行查询；根据事件或事故记录的事件顺序分析事故原因，对开关量信号输入应有相应的信号过滤程序，以防抖动信号的多次输入。事故记录按类划分，并有时间标记。

4）报警信号

检测到设备不正常时，应将设备号以状态字的格式向监控中心报告。报警发生时应有声光提示，提请操作人员注意。

5）接受调度命令

监控中心的调度命令下达后，远程终端应对下达的命令进行检验，如命令开的闸门处于维修状态或该闸已经开启时则拒绝执行命令，并向监控中心报告拒绝原因，正常执行时也会有正确的应答。

5.监控中心功能

1）运行监视和事件报警

定时从LCU采集全站机组/闸门、公用设备、进线回路等生产设备的运行参数和运行状态，更新实时数据库。在显示器上显示运行监视图、操作结线图等各种画面，以及趋势曲线，各种一览表、测点索引等，定时刷新画面上的设备状况和运行数据，使运行人员可清晰地监视全站的运行状态、操作状态过程和报警信息。