1、概況
飛來峽水利樞紐位于廣東省清遠市境內的北江干流上,是以防洪為主、兼有航運、發電等綜合效益的工程。飛來峽水利樞紐泄水閘設有15孔14×13(m)弧形工作閘門用于泄洪,另有一孔排漂閘門。泄水閘廊道內設有功能獨立的2套滲漏排水系統。
在現代的大型水利樞紐,計算機監控技術得到廣泛的應用,飛來峽水利樞紐泄水閘計算機監控系統按照“無人值班、少人值守”的要求設計,利用計算機進行自動化監測和控制,實現了閘門的遠方自動控制。
2、監控系統配置情況
飛來峽水利樞紐泄水閘計算機監控系統采用分層分布式結構,由集中控制單元和現地控制單元兩部分組成。集中控制單元有3個工作站,分別位于電站中央控制室、泄水閘集控室、水情辦公室,其中電站中央控制室與泄水閘集控室工作站采用冗余配置雙機互為熱備用的方式,水情辦公室工作站為監視工作站,集中控制層主要負責現場設備的檢測顯示、控制、報警、運行管理和報表打印等(詳見監控系統網絡圖)。現地控制層包括17臺獨立的PLC控制系統。其中15臺(1號~15號)PLC分別控制15孔閘門的運行;1臺PLC用于公用設備的控制;另一臺用于排漂孔的運行。每個閘門PLC配置一塊現地操作屏,用于現地控制及設備實時工況監視。閘門的控制方式有:常規控制、閘門PLC屏操作面板控制、計算機監控系統集中控制3種控制方式。
在計算機監控系統網絡正常情況下,運行監控通過計算機監控系統集中控制來實現。在網絡中斷的情況下,運行監控可通過現地操作操作面板實現。在PLC出現故障情況下,可通過切換泄水閘門PLC屏上的計算機/常規切換開關,改由常規屏控制。常規控制級別最高。現地操作面板和集中控制的控制權限由泄水閘門PLC屏上的現地遠程切換開關決定。
3、監控系統主要功能
3.1集中控制層的功能
1)數據采集,定時采集所要求的現地監控單元I/O點的實時信息以及各種計算、綜合和統計信息,并存入數據庫。
2)數據處理,生成多種數據表,供顯示、打印和查詢用;分站事件順序記錄處理,記錄每一個事件發生的時間、性質、站名,并對故障事件給出音響報警。
3)遠方控制和操作,控制的項目有:①15扇泄水閘門的監控;②1扇排漂閘門的監控;③1號墩、12號墩共4臺滲漏排水泵的監控;④泄水閘變電站10kV、0.4kV電壓等級斷路器的監控。
4)人機接口
5)報表
3.2現地控制層的功能
1)接受集中控制層指令并向集中控制層傳送數據。2)現地單元內部自成一個獨立的系統,通過現地的操作面板,可以完成相關設備的監控。
3.3應用軟件的功能和高級應用
應用軟件中閘門控制是核心部分。包括單孔、多孔、自動3種模式。單孔控制可對單個閘門進行任意開度的啟閉;多孔控制可對多個閘門進行控制,用戶可自己選擇要啟閉的一組閘門。自動控制則是根據要泄的水流量及當時的庫水位,可自動計算出要啟閉的總開度并根據閘門調度規程選擇一組可遠程啟閉的閘門進行自動控制。
自動控制模式是本系統應用軟件的高級應用功能,一般的閘門運行模式為:
1)水情調度中心根據水庫水情情況確定下泄總流量
2)人工查《飛來峽溢流壩閘門泄流能力查算表》確定泄水閘開孔數和開度(飛來峽溢流壩閘門泄流能力查算表是根據北江的水文資料確定的關于上下游水位、下泄流量和閘門開度之間的關系表)
3)發調度命令給電廠
4)電廠根據調度規程按照調度命令開閘泄水。
而在自動控制模式下,在應用軟件中建立了水情數據模型和水情數據庫,根據水位和下泄總流量直接由系統確定泄水閘開孔數和開度,在操作中只要輸入下泄的總流量到系統中,系統可自動計算開啟閘門數和開度而不需要人工過多的干預,具有成組控制的功能。