陳麗娜

(廣東珠榮工程設(shè)計(jì)有限公司，廣州 510610)

1 泄洪閘門實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的途徑

1.1 電廠側(cè)改造

過(guò)去水電站采取的是遙控的手段，進(jìn)行閘門的遠(yuǎn)程控制工作。只要是在閘門現(xiàn)地操作柜和電廠的中控室里面，都可以借助遙控的手段，給泄洪閘門下定指令，要求閘門進(jìn)行開啟、關(guān)閉或者停止等動(dòng)作，缺乏遙調(diào)的選項(xiàng)。但是為了能夠有效的提升泄洪閘門的精度，實(shí)現(xiàn)集控，電廠可以結(jié)合實(shí)際情況，增加遙調(diào)的手段，將PLC沒(méi)電、通訊中斷等情況考慮進(jìn)去，進(jìn)行閘門閉鎖，增加遠(yuǎn)程控制的精準(zhǔn)度。

1.2 集控工作

為了能夠有效的保證水電站泄洪閘門的遠(yuǎn)程控制，集控工作需要從下面三個(gè)內(nèi)容進(jìn)行，包括制度修編、工業(yè)電視系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)。在開展計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)工作時(shí)，工作人員需要增設(shè)四遙信號(hào)，分別是遙調(diào)、調(diào)控、遙信、遙測(cè)。將控制畫面添加在監(jiān)控體系之中，與水電站的維修人員進(jìn)行核對(duì)，保證各個(gè)信號(hào)的精準(zhǔn)度。之后工作人員要斷開監(jiān)控和通訊系統(tǒng)的連接，下達(dá)相應(yīng)的指令，檢查信號(hào)。然后連接信號(hào)，開展遠(yuǎn)程控制測(cè)試。在開展工業(yè)電視作業(yè)時(shí)，水電站需要將每個(gè)泄洪閘門和啟機(jī)室進(jìn)行有效監(jiān)控，借助工業(yè)電視系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，便于集控中心人員進(jìn)行查看，實(shí)時(shí)監(jiān)控泄洪閘門的情況。借助集控中心調(diào)度業(yè)務(wù)管理體系下達(dá)泄洪閘門的調(diào)度令，集控水調(diào)的值班人員，要仔細(xì)填寫泄洪閘門的具體操作信息，然后進(jìn)行簽發(fā)，按照調(diào)度令，開展正常作業(yè)。在完成操作以后，將設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和操作時(shí)間填寫進(jìn)去。

1.3 泄洪閘門的遠(yuǎn)程控制閉鎖條件

只有保證了閉鎖質(zhì)量，才能夠保障泄洪閘門的操作安全性。要保證閉鎖條件，需要滿足下面的這些特征。

1)遠(yuǎn)程控制泄洪閘門；

2)泄洪閘門并沒(méi)有開展啟門運(yùn)行活動(dòng)；

3)泄洪閘門并沒(méi)有開展閉門運(yùn)行活動(dòng)；

4)保證泄洪閘門的控制柜PLC的安全運(yùn)營(yíng)，沒(méi)有故障出現(xiàn)；

5)保證泄洪閘門控制柜的電源；

6)保證PLC的電源；

7)泄洪閘門并沒(méi)有完全打開。

只有當(dāng)以上條件全部得到滿足后，才能夠更加有序的對(duì)閘門遠(yuǎn)程控制工作[1-3]。

2 閘門實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制之前存在的問(wèn)題

泄洪閘門沒(méi)有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制之前，一旦接收到了閘門操作的指令，工作人員就必須要深入到現(xiàn)場(chǎng)，開展操作工作。這種工作模式，存在著一定的問(wèn)題：

1)操作工作缺乏及時(shí)性。電廠直接操作泄洪閘門，當(dāng)集控中心下達(dá)命令之后，中間有一段時(shí)間，需要電廠進(jìn)行接收和操作，一般保持在30min以上。這一段時(shí)間會(huì)直接影響到閘門的操作情況，閘門無(wú)法在第一時(shí)間進(jìn)行操作和調(diào)度；

2)遠(yuǎn)程操作的精準(zhǔn)度較低。借助遙控令進(jìn)行操作，導(dǎo)致泄洪閘門無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)閉環(huán)，必須要工作人員結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)，判斷閘門的開度信號(hào)，然后再進(jìn)行人工停止操作。閘門停止工作后的開度值和目標(biāo)開度值存在著一定的誤差。閉鎖的缺乏，導(dǎo)致在操作的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生通訊中斷的情況，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)閘門的自動(dòng)停止；人身安全不能夠得到有效的保障。操作泄洪閘門工作一般都在夜間進(jìn)行，如果在汛期，會(huì)有雷雨天氣，天氣狀況非常惡劣，工作人員來(lái)回往返于廠房和營(yíng)地，自身安全無(wú)法保障，也加大了工作難度。

如今水電站一般都是采用無(wú)人值班的運(yùn)營(yíng)模式來(lái)開展設(shè)計(jì)工作。實(shí)現(xiàn)泄洪閘門的遠(yuǎn)程控制，才能夠促進(jìn)該運(yùn)營(yíng)模式的有序開展。為了能夠有效的提升泄洪閘門運(yùn)行的可靠性和安全性，工作人員必須要根據(jù)現(xiàn)地操作模式，管理水電站的泄洪閘門。同時(shí)結(jié)合當(dāng)代科技，探究泄洪閘門的遠(yuǎn)程控制工作，從而促進(jìn)水電站的健康發(fā)展，保障水電站的正常運(yùn)營(yíng)。

3 泄洪閘門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)

水電站每個(gè)閘門的遠(yuǎn)程控制原理都是一致的，以如圖一號(hào)泄洪閘門為例，進(jìn)行詳細(xì)的闡述。遠(yuǎn)程控制原理如下圖所示：

圖1 遠(yuǎn)程控制原理圖

遠(yuǎn)程控制就是無(wú)需人工操作，就可將遠(yuǎn)處的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和反饋，然后借助計(jì)算機(jī)下達(dá)任務(wù)命令，完成工作。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程采集，然后借助以太網(wǎng)，將數(shù)據(jù)信息詳細(xì)的傳輸?shù)缴衔粰C(jī)操作員站。這個(gè)時(shí)候，上位機(jī)就可以通過(guò)表格、圖形、數(shù)字、文字等多種形式，對(duì)閘門的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。工作人員按照權(quán)限設(shè)置情況，借助人機(jī)交互界面，輸出相關(guān)的操作命令，開展閘門遠(yuǎn)程控制工作。

實(shí)踐流程主要包含以下內(nèi)容：

1)借助上位機(jī)，進(jìn)行控制命令的傳輸，控制命令會(huì)下發(fā)到控制柜之中；

2)壩區(qū)的控制柜將命令原封不動(dòng)的傳輸?shù)揭惶?hào)表孔工作閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)控制柜；

3)該控制柜接受命令，傳輸?shù)揭惶?hào)表孔工作閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)啟動(dòng)柜，這樣就能夠完成一號(hào)油泵和二號(hào)油泵的起落門工作。最終表孔閘門的起落門信號(hào)、下滑信號(hào)、油泵運(yùn)行情況等信息，都會(huì)直接傳輸?shù)介l門的控制柜之中，并顯示在監(jiān)控上位機(jī)里面，工作人員就可以事實(shí)監(jiān)控閘門，完成信息的搜集。

除遠(yuǎn)程控制之外，還有現(xiàn)地控制模式。這種控制模式可以在閘門控制柜上進(jìn)行直接操作?，F(xiàn)地控制一般包含了三個(gè)內(nèi)容，主要就是電測(cè)傳感器、PLC控制器、閘門動(dòng)力設(shè)備。電磁閥、比例閥、壓力傳感器、油溫傳感器、油缸有桿等自動(dòng)化元件，組成了現(xiàn)地控制模式。借助上述的自動(dòng)化元件，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地信息的有效采集，并將其上傳到的閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)控制柜之中，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效處理。之后，對(duì)一號(hào)表孔閘門液壓?jiǎn)?dòng)柜發(fā)出控制信號(hào)，進(jìn)一步的驅(qū)動(dòng)一號(hào)油泵和二號(hào)油泵，完成落門和啟門的工作。電磁閥、比例閥、壓力傳感器、油溫傳感器、油缸有桿等元件，一方面是信息采集的重要元件，另一方面也是被控制的元件。借助控制回路接線，和控制柜完成良好的反饋工作，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)地控制。

4 實(shí)現(xiàn)泄洪閘門的遠(yuǎn)程控制需要的條件

要實(shí)現(xiàn)泄洪閘門的遠(yuǎn)程控制，不論是在日常管理還是在科學(xué)技術(shù)上，都需要滿足相應(yīng)的條件。只有提升了管理質(zhì)量，保障技術(shù)水平，才能保障遠(yuǎn)程控制的質(zhì)量。

4.1 技術(shù)條件

工作人員要在之前遙控的前提下，增加遙調(diào)的功能。同時(shí)還要加上安全閉鎖條件。這樣的話，能夠保障遠(yuǎn)程控制模式并存，主要的運(yùn)行方式是大既定目標(biāo)值操作。當(dāng)工作人員按下遙調(diào)鍵時(shí)，就能夠有效的增強(qiáng)遠(yuǎn)程控制的精準(zhǔn)度和靠譜性。不僅如此，為了能夠杜絕通訊中斷，導(dǎo)致遠(yuǎn)方停門指令無(wú)法順利下達(dá)的情況出現(xiàn)，工作人員需要針對(duì)實(shí)際情況，解決這一問(wèn)題。只有這樣，才能夠保障閘門工作的順利開展。在泄洪閘門系統(tǒng)之中，設(shè)置保護(hù)功能。保護(hù)功能的設(shè)置，主要是為了提升遠(yuǎn)程控制的可靠性。對(duì)于泄洪閘門的開度機(jī)械標(biāo)尺以及電視攝像頭進(jìn)行有效完善。不同的閘門孔口都需要安裝相應(yīng)的工業(yè)電視攝像頭來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控工作，保證工作的精準(zhǔn)度。對(duì)泄洪閘門安裝開度標(biāo)尺，在遠(yuǎn)程控制的時(shí)候，借助攝像頭，全程了解泄洪閘門的實(shí)際情況，對(duì)比其機(jī)械開度和模擬開度情況，從而確保泄洪閘門的工作質(zhì)量。

4.2 管理?xiàng)l件

為了保障泄洪閘門遠(yuǎn)程工作的安全性，必須要明確分工，建立責(zé)任制度。不同崗位的工作人員，都需要樹立良好的職業(yè)素養(yǎng)，嚴(yán)格規(guī)范個(gè)人工作流程，提升工作質(zhì)量。在日常的工作過(guò)程之中，兢兢業(yè)業(yè)，端正態(tài)度，從而促進(jìn)泄洪閘門遠(yuǎn)程控制的精度。為了能夠有效的提升閘門遠(yuǎn)程控制質(zhì)量，單位內(nèi)部要結(jié)合實(shí)際情況，制定相應(yīng)的規(guī)章制度，提升員工的工作規(guī)范性。同時(shí)，制定應(yīng)急措施，應(yīng)急方案，以便于一旦出現(xiàn)故障，能夠在第一時(shí)間進(jìn)行解決。在日常工作的過(guò)程之中，工作人員必須要全面落實(shí)規(guī)章制度，認(rèn)真仔細(xì)的開展工作，履行自身義務(wù)，提升工作質(zhì)量。

5 優(yōu)化閘門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的相關(guān)策略

要精度優(yōu)化該遠(yuǎn)程控制體系，需要從三個(gè)角度入手。優(yōu)化操作界面，提升工作質(zhì)量；優(yōu)化遠(yuǎn)程控制體系數(shù)據(jù)庫(kù)，保證數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度；優(yōu)化PLC程序。

5.1 優(yōu)化閘門遠(yuǎn)程控制的操作界面

監(jiān)控上位機(jī)壩區(qū)閘門監(jiān)視畫面，就是遠(yuǎn)程控制的界面。在操作界面之中，不論是開度設(shè)值、反饋值還是顯示值，都是以米為單位?，F(xiàn)地控制則有所不同，其顯示值以毫米為單位。如果想要增強(qiáng)其精度，那么工作人員就應(yīng)該將閘門的監(jiān)視畫面中開度值單位設(shè)置成毫米，這樣就能夠保證其和現(xiàn)地控制單位的統(tǒng)一性。

5.2 優(yōu)化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)

打開數(shù)據(jù)庫(kù)，打開壩區(qū)遠(yuǎn)程，打開模擬量，找到左表孔閘門開度，修改其模擬量單位，由米改成毫米，高量程改成兩萬(wàn)。修改以后進(jìn)行保存。

5.3 優(yōu)化PLC程序

工作人員打開PLC程序，找到status這一點(diǎn)程度，看到一號(hào)表孔開度處理部分以后，將其開度增加一千倍，并進(jìn)行保存。

5.4 分析數(shù)據(jù)

在完成修改工作以后，將數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)上面。修改了數(shù)據(jù)庫(kù)以后，將數(shù)據(jù)上傳到主服務(wù)器里面。優(yōu)化了PLC程序以后，將數(shù)據(jù)下載到壩區(qū)遠(yuǎn)程柜的PLC里面。之后借助中控室上位機(jī)進(jìn)行任務(wù)傳達(dá)。在開展優(yōu)化工作以后，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)地控制柜和操作界面開度單位的統(tǒng)一性。同時(shí)，單位精確到毫米，在上位機(jī)操作界面中進(jìn)行顯示。經(jīng)過(guò)優(yōu)化的上位機(jī)開度值，數(shù)據(jù)偏差降低，有效的促進(jìn)了遠(yuǎn)程控制的精度[4]。

5.5 優(yōu)化調(diào)度和效益評(píng)價(jià)

水電站對(duì)防洪調(diào)度、發(fā)電調(diào)度等進(jìn)行優(yōu)化研究，有效的提升精細(xì)度，構(gòu)建完善的發(fā)電與防洪優(yōu)化體系、調(diào)度規(guī)則、數(shù)學(xué)模型、效益評(píng)價(jià)體系等等，同時(shí)還有強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。通過(guò)有效優(yōu)化，落實(shí)到各個(gè)工作細(xì)節(jié)與流程之中，全方位的提升工作質(zhì)量，保證工作人員的工作積極性，盡可能的減少工作誤差，從而實(shí)現(xiàn)水電站的快速發(fā)展[5]。

6 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合實(shí)際情況，優(yōu)化泄洪閘門的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，能夠有效的提升泄洪閘門的控制的精準(zhǔn)性，將誤差降低到最小，從而滿足水電站對(duì)于泄洪閘門遠(yuǎn)程控制的需求。

提升泄洪閘門的可靠性和安全性，保證其精準(zhǔn)度，有利于降低人工操作的危險(xiǎn)，保障水電站的正常運(yùn)作?，F(xiàn)在我國(guó)的水電站都已經(jīng)推行無(wú)人值班的運(yùn)營(yíng)模式。在此基礎(chǔ)之上，制定良好的規(guī)章制度，提升工作人員工作質(zhì)量，優(yōu)化閘門遠(yuǎn)控體系，對(duì)于水電站的健康可持續(xù)發(fā)展，有著積極的推動(dòng)作用。