□劉根華

ELD-4型自動化水文纜道測流系統(tǒng)由鄭州星睿水利設(shè)備有限公司生產(chǎn)，2007年在石家莊水文局小覺水文站建成并投入使用。本套系統(tǒng)是目前河北省最先進(jìn)的一套測流系統(tǒng)，最大測洪能力為1500m3/s，它采用人機(jī)界面（彩色觸摸屏幕）顯示，PLC可編程序控制器控制，可調(diào)節(jié)變頻器控制速度，配有監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，與水文之星軟件配合可快速生成測流成果報表，真正做到了辦公自動化、“無紙化”、遠(yuǎn)程化。

1.系統(tǒng)的特點

ELD-4型自動化水文纜道測流系統(tǒng)包括控制臺、計算機(jī)及“水文之星”軟件、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)四部分，其特點如下：

一是用觸摸屏幕取代原控制臺上的起點距顯示、水深顯示、流速顯示儀表，取代各種信號指示燈，顯示比較直觀；用觸摸屏取代原控制臺上的各種機(jī)械按鈕，操作簡單工作可靠；用觸摸屏的標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口與可編程控制器設(shè)備相連，電路連接簡單方便。由此可達(dá)到降低故障率，增加設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。

二是Internet是目前數(shù)字化、信息化時代的媒介，通過Internet網(wǎng)絡(luò)不但實現(xiàn)了將測站的適時圖像和鉛魚測量數(shù)據(jù)的傳送，而且還實現(xiàn)了對攝像機(jī)和鉛魚測量的遠(yuǎn)程控制及兩地適時通話功能。只要有Internet的地方就可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程測控。

三是可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計，運(yùn)用PLC實現(xiàn)針對每個不同水文站的不同具體情況，現(xiàn)場個性化的程序設(shè)計，更能適應(yīng)不同水文站的不同測驗要求。

四是本系統(tǒng)應(yīng)用變頻器，在鉛魚的升降運(yùn)行控制中采取了有關(guān)措施，有效的防止了鉛魚下降過程中的下滑現(xiàn)象（不管減速機(jī)是蝸輪蝸桿型還是擺線針輪型），達(dá)到對鉛魚精確的定位控制；在鉛魚的水平運(yùn)行控制中，可以防止過位現(xiàn)象。

五是實現(xiàn)了對鉛魚測量的運(yùn)行控制，水文要素的自動采集、信號傳輸、信息處理、計算、存儲、輸出。

2.系統(tǒng)的使用及操作

本控制系統(tǒng)具有手動控制、半自動控制、自動控制，用大屏幕觸摸屏顯示所測量的水深、流速、河道斷面及操作狀態(tài)，并可在觸摸屏設(shè)定各種參數(shù)，以及對變量和所需數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)修改，通過控制臺簡單的操作即可自動實現(xiàn)對起點距、水深、流速進(jìn)行精確測量和顯示，控制臺內(nèi)可以保存100次的測量結(jié)果。

2.1 準(zhǔn)備工作

一是安裝水下信號發(fā)射器。將水下無線信號發(fā)射器安裝于鉛魚上部的信號發(fā)射器倉內(nèi)，信號發(fā)射器要與鉛魚體接觸良好（最好用導(dǎo)線連接），水面信號（紅色）安裝于與流速儀同高度；流速信號（白色）接流速儀絕緣柱；河底信號（黑色）接河底開關(guān)信號的一端，河底開關(guān)信號的另一端接鉛魚體；纜道發(fā)射信號（藍(lán)色）接鉛魚懸吊索（絕緣瓷）的上端。

二是安裝流速儀。將水下無線信號發(fā)射器的白色信號線接流速儀絕緣柱、流速儀非絕緣柱與鉛魚體連接。流速儀絕緣柱連接完畢，應(yīng)使用絕緣布包好，預(yù)防水、泥沙進(jìn)入造成信號短路。信號（首次安裝時）要測試信號傳輸是否正常。

2.2 觸摸屏介紹

一是手動操作，可手動、半自動控制鉛魚運(yùn)行、測深、測速。二是自動測量，可以實現(xiàn)手動、半自動、自動控制鉛魚的運(yùn)行及測深、測速。三是垂線設(shè)置，設(shè)置測深及測速的垂線，便于在自動測量時鉛魚運(yùn)行到達(dá)所選擇的垂線時，自動停止、自動到測點測速。四是斷面設(shè)定，用于借用斷面。系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前起點距、所設(shè)定的斷面、水尺的零點高程及水尺讀數(shù)，自動計算出相應(yīng)的水深。五是參數(shù)設(shè)置，設(shè)置系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)。如修正系數(shù)、測驗方法、測點位置、流速儀等相關(guān)參數(shù)。六是歷史記錄，記錄一次測流時所測的測量數(shù)據(jù)，共可保存100條記錄。第n次測流前，先清除所有記錄。七是留言板，操作人員可以在上面寫留言以便于交、接班等。

2.3 控制說明

一是手動控制，按“上升”、“下降”、“前進(jìn)”、“后退”、“停止”按鈕，來控制鉛魚的運(yùn)行。二是半自動控制，設(shè)置好水平目標(biāo)位后，按“水平目標(biāo)位”，鉛魚自動向前行走，至水平目標(biāo)位時，鉛魚自動停止。確定好水深以后，輸入相對，按“垂直目標(biāo)位”，鉛魚自動下降，至相對位置時，鉛魚自動停止。三是測深控制，分為測量水深和借用水深。測量水深：將鉛魚提升至水面以上，按“下降”，鉛魚下降，鉛魚入水后，蜂鳴器響一聲，河底信號傳來后，鉛魚停止下降，系統(tǒng)計算出測量水深。借用水深：鉛魚運(yùn)行至水平目標(biāo)位后，按讀數(shù)前的按鈕，系統(tǒng)根據(jù)水尺讀數(shù)、零點高程、起點距及斷面信息計算出當(dāng)前起點距的借用水深。四是測速控制，鉛魚至測點以后，按“測速”，開始測速。在測速狀態(tài)，測速按鈕一直閃動。傳來第一個信號以后，開始計時，時間超過歷時后，再傳來一個流速信號以后，測速結(jié)束，蜂鳴器連響3聲。五是數(shù)據(jù)保存，當(dāng)測深完畢或測速完畢以后，要保存當(dāng)前測深、測速數(shù)據(jù)，按 “數(shù)據(jù)保存”，系統(tǒng)彈出數(shù)據(jù)保存窗口。保存測深數(shù)據(jù)按“測深保存”，保存測速數(shù)據(jù)按“測速保存”。保存以后，按“關(guān)閉本窗口”。六是起點距復(fù)位控制，當(dāng)起點距與實際斷面的起點距有出入時，將鉛魚運(yùn)行至鉛魚基準(zhǔn)位，按“起點距復(fù)位”，系統(tǒng)起點距恢復(fù)至鉛魚基準(zhǔn)位。七是自動控制，按自動以后，系統(tǒng)按照設(shè)定的測深、測速垂線，自動運(yùn)行鉛魚到垂線位置，先測深再測速，一直進(jìn)行下去，測流完畢以后，蜂鳴器連響，以示測流結(jié)束。八是停止自動控制，要停止系統(tǒng)的自動控制，按“停止自動”。

3.測流注意事項

鉛魚運(yùn)行過程中，不能測速；在測速過程中，鉛魚不能運(yùn)行；在測速過程中,入水指示為綠色時，信號數(shù)、測速時間復(fù)位，應(yīng)重新開始測速；在河底指示為紅色時，鉛魚不能下降；在入水指示為紅色時，鉛魚不能水平行走；在鉛魚超出上限位、下限位、遠(yuǎn)限位、近限位時，鉛魚停止，如要在超出限位運(yùn)行鉛魚，必須在“參數(shù)設(shè)定”畫面中，使限位無效；岸邊必須輸入正確，使從水文之星看到的測流數(shù)據(jù)中起點距按大小順序顯示；在“手動測量”或“自動測量”畫面時，如在流速儀編號上按，可以在所存儲的5架流速儀間逐架更換；水深、信號可以人工輸入；在測流的過程中，不能修改參數(shù)設(shè)置；在 “手動測量”或“自動測量”畫面時，入水指示、流速指示、河底指示均是經(jīng)系統(tǒng)處理過的，在監(jiān)控畫面上可以看到信號接收器提供的真實信號狀態(tài)；歷史記錄及記錄數(shù)是可以修改的，可以根據(jù)實際情況進(jìn)行修改；留言板上的內(nèi)容在系統(tǒng)斷電以后，是不能保存的。

4.設(shè)備維護(hù)

控制臺在日常保養(yǎng)中應(yīng)在停電狀態(tài)下進(jìn)行，在非汛期或控制臺長期不用時，應(yīng)每30d對控制臺上電1次，上電運(yùn)行至少30min。控制臺內(nèi)部在使用半年后應(yīng)對接線端子進(jìn)行檢查。在使用中如有異常情況，如變頻器保護(hù)、觸摸屏提示無響應(yīng)等情況，請根據(jù)使用說明采取相應(yīng)措施，平時要注意絞車筒上的鋼絲繩應(yīng)整齊纏繞。

5.建議

一是進(jìn)一步熟悉系統(tǒng)功能設(shè)置，熟練掌握操作要領(lǐng)，同時，根據(jù)測站特點和系統(tǒng)功能，開發(fā)相關(guān)軟件。二是利用有限的河道漲水時機(jī)，增加對比觀測的次數(shù)，詳細(xì)記錄觀測數(shù)據(jù)，繼續(xù)做好監(jiān)測對比分析，提出相應(yīng)分析成果。三是嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，加強(qiáng)系統(tǒng)日常檢查和維護(hù)，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。四是加裝穩(wěn)壓電源系統(tǒng)，避免因為供電系統(tǒng)故障造成系統(tǒng)的不正常運(yùn)行。”五是架設(shè)專用光纜通道，提高遠(yuǎn)程控制網(wǎng)速和傳輸信息質(zhì)量，保證上下信息暢通。□