长江三峡水利枢纽永久船闸、大坝和左岸电站厂房二期工程——之闸门控制系统

长江三峡水利枢纽永久船闸、大坝和左岸电站厂房

二期工程----之闸门控制系统

北京机械工业自动化研究所

1．工程概况

1.1 建筑工程概况

工程名称：长江三峡水利枢纽永久船闸、大坝和左岸电站厂房二期工程

建设单位：中国长江三峡开发总公司

建筑功能类型：防洪、发电、通航

建设项目工程总投资：1800亿元

1.2 建筑基本概况

长江三峡水利枢纽工程（简称三峡工程），因位于长江干流三峡河段而得名。水库正常蓄水位175 m（相对吴淞基面，以下均同），初期蓄水位156m，大坝坝顶185m，汛期防洪限制水位145m，枯季最低水位155m，相应的总库容、防洪库容和兴利库容分别为393亿m3、221.5亿m3和165亿m3。工程建成后，防洪方面可将荆江河段的防洪标准由目前的约10年一遇提高到100年一遇，遭遇大于100年一遇特大洪水时，辅以分洪措施可防止发生毁灭性灾害。发电方面，可安装单机容量70万kW的水轮发电机组26台，总装机容量1820万kW，年发电量847亿kW·h，对缓和华中、华东、川东地区能源紧张状况有重要作用。航运方面：可改善长江特别是川江渝宜段（重庆至宜昌）的航道条件，对促进西南和华中、华东地区的物资交流和发展长江航运事业具有积极作用。此外，还具有巨大的养殖、旅游等方面的效益，是一个条件优越、效益显著的综合利用水利枢纽，是治理开发长江的一项关键工程。

三峡工程由大坝、水电站厂房、通航建筑物等主要建筑物组成。选定的枢纽布置方案是：泄流坝段位于河床中部，即原主河槽部位，两侧为电站坝段及非泄流坝段（亦称非泄洪、非溢流、非溢洪坝段）：水电站厂房位于电站坝段坝后，另在右岸留有将来扩机的地下厂房位置；通航建筑物均位于左岸。大坝为混凝土重力坝，最大坝高175m，大坝轴线总长2309.47m。泄流坝段总长483m，设23个7m×9m（宽×高）的深孔和22个宽8m的表孔，深、表孔底高程分别为90m及158m。左厂房安装14台水轮发电机组，右厂房安装12台。永久船闸为双线5级连续梯级船闸，闸室有效尺寸为280m×34m×5m（长×宽×闸坎上水深），可通过万吨级船队：升船机为单线1级垂直升船机，承船厢有效尺寸为120m×l8m×3.5m，可通过1条3000t级的客货轮；另设施工期临时通航船闸1座，闸室有效尺寸为240m ×24m×4m。

按1993年审定的初步设计方案，三峡工程土石方开挖约1亿m3，土石方填筑约3000万m3，混凝土浇筑约2800万m3，金属结构安装约26万t。结合施工期通航的要求，经比较研究采取分三期导流的方式施工。计划总工期17年（包括施工准备工期），第1批机组发电工期11年，即1993年开始施工准备，1997年汛后大江截流，2003年开始发电、通航；2009年工程竣工。

1.3 建筑智能化系统集成设计概况

三峡工程由大坝、水电站厂房、通航建筑物等主要建筑物组成。建筑智能化系统主要包括三大部分：闸门控制系统、船闸控制系统、电厂控制系统等，此外还有许多辅助控制系统，总投资约300亿元。

以下内容仅就闸门控制系统进行描述。

1.4系统运行、验收、维护概况

系统开通时间： 2003年7月

验收单位：中国长江三峡开发总公司

验收时间：2003年7月

验收情况：优良

系统运行情况：导流底孔，泄洪深孔的电控设备从2001年8月第一台底孔电控设备进入现场安装调试，到2003年5月最后一道深孔闸门完成调试并通过验收，整个泄洪坝段47台套的电控设备顺利移交电厂管理。在将近2年的时间里这些电控设备在大坝内经历了夏季的高温潮湿和安装时的大量粉尘，体现出良好的质量品质，全部装置运行可靠无故障。从2002年5月至2005年3月导流底孔设备已无故障运行1年，导流底孔闸门安全启闭260余次，顺利保障了长江大江截流，以及库区安全蓄水，得到了三峡电厂领导对设备的肯定，称闸门控制设备为精品设备。

2．工程需求分析

2．1建设项目工程总体建设目标及功能需求分析

长江的治理开发对中国社会经济发展具有重大的影响。长江流域是中华民族的发祥地之一，流域内资源丰富，土地肥沃，特别是中下游地区，是中国社会和经济最发达的地区之一。但由于河道行洪能力不足，洪水高出两岸地面数米至十几米，这一地区也是洪水灾害频繁而严重的地区。据历史记载，自汉初至清末2000年间（公元前185年至公元1911年），长江曾发生大小洪灾214次，平均约十年一次。本世纪以来，长江发生过1931年、1935年、1954年三次严重的洪水灾害，每次洪灾都造成了极其惨重的损失。1998年长江遭遇了百年以来仅次于1954年的特大洪水，国家动用了大量人力物力，进行了近三个月的抗洪抢险，全国各地调用130多亿元的抢险物资，高峰期有670万群众和数十万军队参加抗洪抢险，才避免了长江中下游人民生命财产的巨大损失。

长江流域水系庞大，干支流纵横交汇，河川径流丰沛，落差达5400m，蕴藏着巨大的水能资源。其理论蕴藏量为2.68亿kW，约占全国水能资源的40%。可开发的水能为1.97亿kW，占全国可开发水能资源的53.4%，年均可发电10270亿kW·h，相当于年产原煤5.6亿t。

而闸门系统是整个建筑物重要的组成部分，无论蓄水发电、还是防洪抗洪调节水位，全部都离不开闸门控制系统。

2．2建筑智能化系统建设目标及在行业使用中的共性和个性需求分析

本项成果目标使用于水利行业，是水利设施的关键设备，其主要价值在于和整体水利设施共同产生社会效益。使用的目的主要在于合理利用自然资源、保护环境和生态平衡、节约能源、防洪、发电，如在“三峡工程”中的使用就是调节水位抗洪、保护发电机组等；又如该成果在“淮河入海水道近期工程淮安枢纽工程计算机监控系统”的使用，其功能就是防洪，抗击百年一遇的洪水，2003年就成功保证了淮河20年来的最大洪水顺利入海，保护了广大人民群众的财产。

3. 智能化系统设计

3.1设计思想和原则

先进技术：使用国际上最先进的自动化技术，体现出我国水利工程自动化的最高水准。在考虑采用先进技术的同时还要考虑技术的成熟性。成熟的技术是可靠性的基础，正确地选择使用先进技术也是增强系统可靠性的有效途径。因此要仔细权衡利弊，在选择先进性和成熟性上达到平衡。鉴于该项目为世界第一的水电工程，要求所采用的技术必须是目前世界上最先进的，保证20年不落后。

高可靠性：水利工程可靠性问题至关重要。系统的可靠性是我们设计中遵守的第一或最高原则。三峡工程不接收有缺陷的产品，全都是优质设备和精品。“千年大计、国运所系”，“三峡的成败，关键在于质量”。

系统的易操作性和易维护性：工程经验说明，成功的项目，系统使用和维护必须都是成功的。从设计角度出发，系统必须是易操作和易维护的。系统的可靠性保证了系统在正常条件下可以长期可靠无故障运行（平均无故障时间）。另一方面，系统在异常条件下发生故障后，应能够在尽可能短的时间内修复（平均修复时间），这就是系统的易维护性。可靠性和易维护性指标的综合就是系统的可用性，应使可使用率接近100%。

系统的开放性：参和整个工程建设的厂家、设计、技术来自不同的国家、地区。而整个工程将成为一个系统运行，不同设备、技术上的连接是非常重要的。因此，系统的开放性为不同厂家设备连接提供可能。采用国家及国际有关标准是系统互联及开放的一个有效措施。

3.2系统总体方案设计、系统总体拓扑结构、各子系统系统图

光纤、以太网、TCP/IP

PROFIBUS-DP

6个泄洪深孔电气控制站中一个控制站的系统配置图

三峡电厂计算机监控系统本地控制单元LCU19用于泄洪工程14个PLC 站的网络通信配置图 S7-400OP-27编 程 器

OP-7OP-7OP-7OP-7ET200M ET200M ET200M ET200M

1# 子?站2# 子?站3# 子?站4# 子?站

3.3系统设置概述

总体结构分为三层：现场设备层、现地控制层、集中控制层。

现场设备层：是现场设备或远程I/O站和现地控制器（PLC）之间的现场总线网络。现场设备指开度仪绝对编码器、操作面板HMI等。其他传感器、电磁阀等通过I/O连线和就近的远程I/O站连接；远程I/O站及所有现场设备作为从站，通过现场总线（PROFIBUS-DP）和现地控制器PLC连接。

现地控制层：现地控制层由液压泵站现地控制器（PLC）、操作台、操作员面板HMI组成。现地控制器（PLC）作为现场设备层现场总线主站。主站之间连接采用光纤传输介质的TIC/IP。

集中控制层：集中控制层由集中控制工作站、操作员工作站、集中控制操作台组成。集中控制层通过光纤传输介质的TIC/IP网络和现地控制层连接；向上留有接入广域或INTERNET互联网接口，可实现远程通讯功能。

高层网络为100M bit/s Ethernet网，传输媒质为光纤环网，导流底孔和泄洪深孔各有6个S7-400 PLC站，排漂孔有2个S7-400 PLC站，在坝顶集孔室也有一台S7-400 PLC站，每个PLC站通过通信模板CP 443-1（TCP/IP）模板及OSM光连接模块，连接成一个光纤环网拓扑结构。上位计算机采用服务器—客户机模式（Server—Client Mode），服务器选用冗余结构，组态软件选用SIEMENS的WinCC组态软件，因此，在上位计算机上能实现工程师工作站和操作员工作站的功能，计算机选用SIEMENS的工控机，安装有Windows NT 操作系统和SQL数据库。在NT操作系统上的Server—Client，最多可带16个Client，这样除了坝顶集控室之外，在发电站厂房中央控制室（包括左岸和右岸中控室）。水工梯级调度室均可安置Client系统，进行监视，在WinCC Server—Client结构上，配置的Router接口为将来的远程访问及IT（信息技术）预留了接口。

3.4工程项目的特点、亮点

基于现场总线技术的控制系统集成技术；系统总体方案；“一泵多机”的分散控制技术；系统的可靠性设计及测定；系统组态及功能的模拟仿真；高温、高湿、多灰尘等恶劣工况环境下的电控设备防护技术；同步控制算法和水利使用软件研究。

过程精品：组织、设计、采购、装配、安装调试、试验和检验、培训等售后服务、文件资料图纸的编辑---强调项目在研制全过程中必须严格贯彻我所“质量体系程序文件”的要求，整个实施过程严格按程序、规范化、标准化操作。

接口的复杂性：除了和配套的2个主机厂和1个液压厂协调好外，还需满足三峡外聘的各方面专家，及设计院、监造、2家现场监理、3家安装单位、业主各职能管理建设部门、运行单位等众多方方面面的人，从不同角度的监督及意见。

五道质量保证体系（“4＋1”质量控制监督机制）：施工单位的自检、监理单位的监督控制、三峡总公司项目部的统筹协调、三峡总公司质量总监办按专业把关，再加上国务院三峡工程建设委员会枢纽工程质量检查专家组的最终检查指导。审查验收的次数之多、验收的项目之细、之严格程度均达到了空前的程度。如每次参加验收的专家都有20～30人。每个单项都进行28大类78小类300多项检查和试验，同时提交数十种“工厂竣工文件”供审查。

4．投资回报总结

4.1直接经济效益

已为项目完成单位创造近2000万元产值。

4.2间接效益：

为研制项目实施的标准化、产品化、系列化，摸索出一套经验，锻炼了队伍。对我单位的项目管理、电气设备制造水平，有了较大提高；

该项目具有政治意义、品牌工程效应；

在2002年的大江截流，2003年的蓄水、通航、发电过程中，发挥了重要的作用，得

到了各方面的一致好评，创造了巨大的社会效益。同时为三峡三期工程打下了良好的基础（目前三峡工程已顺利完成）；

该产品技术水平先进，性能可靠，具有较大的推广价值，为产业化打下坚实的基础。基本已标准化、系列化，并已在浙江紧水滩水电站浅孔及中孔闸门、石塘水电站溢洪道闸门、淮河入海水道近期工程淮安枢纽工程计算机监控系统、三峡二期工程大坝及左岸电站、三峡三期右岸工程、广西金鸡滩水利枢纽等工程上成功使用，运行良好。

5．项目获奖情况

北京机械工业自动化研究所科技成果一等奖及样板工程奖

中国机械工业联合会科技成果三等奖

中国首届铝业杯银奖

闸门自动化监控系统概述

闸门自动化监控系统 应用领域：水利水库灌区河道干渠明渠供水渠的闸门现地控制和闸门远程控制。 传统电动闸门的升降，往往在简易电力箱内采用开关按钮直控接触器的方式，无法对闸门的开启高度进行测量，也不能判断闸门板当前的运行状态，更不具有计算机化控制，或者远程控制接口，此类闸门的控制手段无法做到精确的闸门板定位，由于闸门底部淤泥等情况复杂，易造成螺杆顶弯变形，甚至破坏启闭机，不能继续工作，影响水利系统的业务运行。 山东亿捷网络科技有限公司的闸门自动化控制系统，以“无人值守”为设计原则，采用SCADA系统结构，通过传感技术、自动化控制技术、计算机软硬件技术、网络通信技术等，为用户提供了一套既可现地对闸门进行控制，也可远程通过计算机进行闸门启闭的自动化控制系统，该闸控系统可接入渠道水位信号、流量信号，或现场视频信号等，能够将水位、流量、视频画面等与闸控系统集中显示在一个软件画面中，使得远方操作更加可视，达到无人值守、统一调度的目标。 闸门自动化监控系统由以下两部分组成： 1、现地控制屏。 2、远程监控软件。

1、现地控制屏。 现地控制屏，主要由逻辑控制部分（PLC）、执行部分（电机保护器、相序保护器、过载保护器、交流接触器、闸位计、电压变送器、电流变送器等）、通信部分（以太网接口、无线GPRS接口、RS485接口等）共三部分，组成了一套工业级高可靠的闸门自动化控制系统。 现地控制系统支持螺杆式、卷扬式、斜拉式等闸门类型，无论单孔还是多孔闸门均可接入到系统中来。同时，考虑闸室一般地处偏远，系统除支持有线网络外，可选择微波或GPRS或超短波等无线方式进行远程控制。同时现地控制系统配置了一面触摸屏，图形化的人机界面，模拟现场闸门的状态，使得操作更简单，更准确。 闸控现地触摸屏画面

三峡左岸电站VGS水轮机基础环座环加工(何2)

三峡左岸电站VGS水轮机基础环/座环现场加工 肖汉徐大桥何念民 中国水电八局三峡机电制造安装项目部，湖北宜昌，443133 摘要三峡左岸电站共安装14台单机容量为700MW的水轮发电机组，其中6台为VGS联营体供货，其余8台为ALSTOM供货。由于VGS机组座环尺寸大（Φ14492×4265mm）、重量重（约382t），只有在现场组焊后进行现场加工。本文根据2#机组基础环/座环的现场加工，阐述了大尺寸座环的现场加工工艺，并总结了部分经验供大家参考。 关键词三峡电站基础环/座环现场加工 1 三峡左岸电站水轮机座环由于其尺寸大（Φ14492×4265mm），重量重（约382t），分6瓣运输至工地后现场组焊，调整安装并在浇混凝土浇筑后对座环与顶盖和底环的联接面等进行现场加工。 基础环和座环在现场组焊，焊接后工件有变形，而且座环、基础环、顶盖、底环等在异地制造，为确保基础环与底环、顶盖与座环的正确、可靠联接以及正确的机组轴线和导叶端面间隙符合设计要求，必须对座环的各连接面等进行现场加工。 2、基础环/ 座环现场加工内容 基础环 / 座环的现场加工主要内容包括： （1）基础环法兰面的平面加工； （2）座环上环板与顶盖联接法兰面的平面及立面加工； （3）座环下法兰与底环联接面的平面加工； （4）座环下环板立面加工； （5）座环与顶盖的联接共168个M80×6螺栓孔的钻孔、攻丝以及定位24个φ60mm锥销孔的钻孔、铰孔； （6）座环与底环的联接共72个M64×6螺栓孔的钻孔、攻丝和定位96个φ50mm锥销孔的钻孔、铰孔，以及24个φ25mm排水孔的钻孔和加工等。 基础环 / 座环的现场加工的主要部位见图1。 3、现场加工要求 座环的中心、高程等是水轮发电机组安装的基准，因此，座环加工的精度直接影响到机组安装的质量。基础环/座环现场加工主要控制指标有：座环上下法兰面距离尺寸为3525±0.15mm；座环下法兰面与基础环法兰面距离尺寸为1846±1.3mm；加工平面径向水平度允许偏差为0.13mm，周向水平度允许偏差为0.25mm；下环板内环面直径为φ12300±2.0mm；上环板内环面直径为φ12308mm。

水库闸门远程控制系统方案

水库闸门远程控制系统方案 发布时间：2011-01-05 一、前言 水利行业是一个历史十分悠久的行业，也是信息十分密集的行业。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、新设备对水利工程项目的设备与管理进行现代化改造和智能化建设是历史发展的必然趋势。对社会主义建设和水利行业的发展前景有着深远的意义。水利现代化和智能化建设是实现资源共享，促进国民经济协调发展的需要。信息化系统建成后，消除了信息孤岛，减少了数据冗余，提高了信息的可靠性和科学性。信息快速方便的信息传递为上级部门正确决策提供了保证，同时也提高了水库现代化管理水平，提高了水库的工作效率。同时也为水利信息化建设打下了基础。水库，一般建在比较偏僻的山区，尽管现在交通发达，但对水库运行管理来说仍然不便。一方面因为路途遥远，工作人员每天在往返的路上浪费大量的时间和精力；另一方面道路崎岖，多是山路，行车危险，特别是雨季，道路泥泞，这给水库的管理工作带来很大的不便。特别是在汛期暴雨期间，可能造成山体滑坡，电线中断等事故，工作人员无法到达现场。此时更是防洪的关键时期，必须保证闸门的合理控制，才能有效的控制洪水，保证人民群众生命、财产的安全。随着现代通讯事业的不断发展，无线技术应用在控制领域中越来越成熟。利用GPRS网络来实现远程的通讯，从而达到用计算机来实现水 库闸门远程控制的目的。 二、项目分析 2．1,闸门远程控制系统组成 2．1．1 终端闸门控制系统 采集闸门状态信息，如闸门开度、水库水位等，和执行各项中心发出的指令。 2．1．2 无线传输设备 鉴于终端闸门控制系统的接口和设备的工作环境等多种情况的要求，我们选择厦门四信通讯有限公司的F2103 IP MODEM(DTU)。采用RS-232/485接口、金属外壳设计，它具有体积小、功耗低、配置使用简单、即插即用。支持主备数据通道、并行多数据通道，支持实时在线和按需在线多种工作方式，如定时上下线和设备唤醒，并且支持APN网络接入等功能不仅可以保障数据安全可靠还能让客户根据需传输节省资费。2．1．3 数据控制中心 源始数据处理与管理中心，负责对终端上传的数据进行分析、存储，对分析结果做出判断，并下达各种控制指令。 2．2 系统总架构 终端闸门控制系统数据采集设备通过RS232/485通讯接口与F2103串口连接，远程数据中心服务器可以使用APN专线或普通ADSL等作为网络接入。 通讯设备F2103通过GPRS网络接入Internet连接到远程数据中心服务器主机，建立透明数据通道。这

智能变电站辅助系统综合监控平台介绍

智能变电站辅助系统综合 监控平台介绍 Prepared on 24 November 2020

智能变电站辅助系统综合监控平台 一、系统概述 智能变电站辅助系统综合监控平台以“智能感知和智能控制”为核心，通过各种物联网技术，对全站主要电气设备、关键设备安装地点以及周围环境进行全天候状态监视和智能控制，完成环境、视频、火灾消防、采暖通风、照明、SF6、安全防范、门禁、变压器、配电、UPS等子系统的数据采集和监控，实现集中管理和一体化集成联动，为变电站的安全生产提供可靠的保障，从而解决了变电站安全运营的“在控”、“可控”和“易控”等问题。 二、系统组成 （一）、系统架构 （二）、系统网络拓扑

交换机服务器 站端后台机 网络视频服务器 门禁 摄像摄像头 户外刀闸温 蓄电池在线监测开关柜温度监测 电缆沟/接头温度监测SF6监测 空调仪表 电压UPS 温湿度电流烟感 电容器打火红外对射 门磁 非法入侵玻璃破碎电子围栏 水浸 空调 风机灯光 警笛 警灯 联动 协议转换器协议转换器协议转换器 消防系统 安防系统 其他子系统 TCP/IP 网络 上级监控平台 采集/控制主机 智能变电站辅助系统综合监控平台将各种子系统通过以太网或 RS232/485接口进行连接，包括前端的摄像机、各种传感器、中心机房的存储设备、服务器等，并通过软件平台进行集成和集中监视控制，形成一套辅助系统综合监控平台。 （三）、核心硬件设备：智能配电一体化监控装置 PDAS-100系列智能配电一体化监控装置，大批量应用在变电站、开闭所 和基站，实践证明产品质量的可靠性，能够兼容并利用现有绝大部分设备，有效保护客户的已有投资。能够实现大部分的传感器解析和设备控制，以及设备内部的联动控制，脱机实现联动、报警以及记录等功能。工业级设计，通过EMC4级和国网指定结构检测。 智能配电一体化监控装置是针对电力配电房的电缆温度以及母线温度无 线检测，变压器运行情况以及油温检测、配电、环境、有害气体以及可燃气体

35kV变电站仿真软件

35kV变电站仿真软件安装 对计算机配置要求 操作系统：Windows/2000/XP 硬盘：2G以上 内存：256M以上 显示器：17寸以上彩色显示器(建议最好采用19寸方屏，采用1280×1024分辩率）。 3.1安装步骤 (说明：500kV、220kV、110kV、35kV变电站仿真软件安装界面相同！) 第一步：安装之前请先关闭其他正在运行的程序，打开光盘，找到安装文件35kVSimulator-Setup.exe，双击执行安装。 第二步：安装启动后进入安装向导，此时出现如图3-1提示，点击“下一步”。 图3-1安装向导 第三步：输入产品附带的密码，如图3-2所示，输入密码后点击“下一步”； 第四步：出现图3-3画面会提示让您选择安装类型，有两种，一种是单机版安装，另一种是教员站安装。教练员机（主机）请安装“35kV综自变电站仿真系统教员站”，学员机请安装单机版。

图3-2密码输入 图1-4 图3-3教练机和学员机的选择 第五步：选择“下一步”，提示您选择软件安装目录，系统默认路径是“C:\Simu35kV”，您也可以点击“浏览”选择您的安装路径，选择好后点击“下一步”，如图3-4所示。 图3-4安装地址

第六步：软件提示您选择桌面快捷方式，如图3-5所示，点击“下一步”至图3-6所示安装提示，然后逐步按引导安装。 图3-5快捷方式 图3-6安装提示 第七步：教练员机在安装完成后，系统还会出现下图提示，勾选“安装狗驱动程序”和“启动教练员站控制程序”，直到安装完毕，此时程序会在桌面建立快捷方式并自动启动仿真室通讯程序，如图3-7所示。

图3-7仿真控制台 如果没有看到以上窗口，您可以将 鼠标移至桌面最左端，会出现一个 小红框条目，如图3-8所示，在条目上 面点击，便可出现以上图3-7窗口。 图3-8控制台隐藏/显示条目

水闸闸门监控系统详细

水闸闸门监控系统详细 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

水闸闸门遥控与监测系统方案 1、概述 某水闸共5孔平板闸门，闸门宽度8米，闸身长40米。目前使用的水闸监控系统已经完全损坏，使用中存在以下问题： （1）不能实现定点控制闸门开度。目前各闸门的定点控制均由值班人员手动完成。由于现场控制站在闸顶楼上，值班人员只能凭现场聆听闸门与卡位相接的声音实现定点控制闸门开度，在下雨等噪音严重的情况下往往会因无法听到声音而难以定位，监控效率低，且存在安全隐患； （2）闸门现场控制站的PLC坏掉，工作不稳定，其他装置是否损坏不确定； （3）无法实现远程监控功能，不能满足监控管理自动化的要求。2、 系统工作范围 本系统功能的实现： （1）五孔平板闸门的自动控制：通过工控机现地实现左右四扇闸门的全开、全关控制和中间闸门的全开、半开、全关控制。也可在监控室上位机远程控制闸门开度； （2）五孔平板闸门的手动控制：在工控机故障或其他特殊情况下，采用手动控制方式实现各种控制；

（3）主要参数的采集与显示：采集各孔闸门位置及状态信号、上下游水位和闸基扬压力信号，并在控制面板和上位机上显示； （4）视频监控功能：设多台定点视频监控摄像头对闸门进行监视，在监控室可以实时对闸门进行监控。 系统监控内容 输入/输出信号统计 闸门监控系统报警信号统计 闸门监控系统 系统设计

考虑到水闸五孔闸门和启闭机分组监控的特点，本方案根据要求设计一套以工控机为主控设备并配置手动操作与执行设备组成的分层分布式计算机监控系统，该系统由一台上位机、一台现地工控机单元、摄像头、视频显示器等组成。在监控室可以通过显示器远程监视闸门的运行状况，并实现远程发送控制指令；现场控制站能接收来自上位机的控制指令进行控制，也可以单机独立控制，特殊情况下实现手动控制。系统总体结构 监控系统总体由闸门监控子系统和视频监控子系统构成。总体框图如图1所示： 图1 水 闸监控系统总体框图

长江三峡水利枢纽永久船闸、大坝和左岸电站厂房二期工程——之闸门控制系统

长江三峡水利枢纽永久船闸、大坝和左岸电站厂房 二期工程----之闸门控制系统 北京机械工业自动化研究所 1．工程概况 1.1 建筑工程概况 工程名称：长江三峡水利枢纽永久船闸、大坝和左岸电站厂房二期工程 建设单位：中国长江三峡开发总公司 建筑功能类型：防洪、发电、通航 建设项目工程总投资：1800亿元 1.2 建筑基本概况 长江三峡水利枢纽工程（简称三峡工程），因位于长江干流三峡河段而得名。水库正常蓄水位175 m（相对吴淞基面，以下均同），初期蓄水位156m，大坝坝顶185m，汛期防洪限制水位145m，枯季最低水位155m，相应的总库容、防洪库容和兴利库容分别为393亿m3、221.5亿m3和165亿m3。工程建成后，防洪方面可将荆江河段的防洪标准由目前的约10年一遇提高到100年一遇，遭遇大于100年一遇特大洪水时，辅以分洪措施可防止发生毁灭性灾害。发电方面，可安装单机容量70万kW的水轮发电机组26台，总装机容量1820万kW，年发电量847亿kW·h，对缓和华中、华东、川东地区能源紧张状况有重要作用。航运方面：可改善长江特别是川江渝宜段（重庆至宜昌）的航道条件，对促进西南和华中、华东地区的物资交流和发展长江航运事业具有积极作用。此外，还具有巨大的养殖、旅游等方面的效益，是一个条件优越、效益显著的综合利用水利枢纽，是治理开发长江的一项关键工程。 三峡工程由大坝、水电站厂房、通航建筑物等主要建筑物组成。选定的枢纽布置方案是：泄流坝段位于河床中部，即原主河槽部位，两侧为电站坝段及非泄流坝段（亦称非泄洪、非溢流、非溢洪坝段）：水电站厂房位于电站坝段坝后，另在右岸留有将来扩机的地下厂房位置；通航建筑物均位于左岸。大坝为混凝土重力坝，最大坝高175m，大坝轴线总长2309.47m。泄流坝段总长483m，设23个7m×9m（宽×高）的深孔和22个宽8m的表孔，深、表孔底高程分别为90m及158m。左厂房安装14台水轮发电机组，右厂房安装12台。永久船闸为双线5级连续梯级船闸，闸室有效尺寸为280m×34m×5m（长×宽×闸坎上水深），可通过万吨级船队：升船机为单线1级垂直升船机，承船厢有效尺寸为120m×l8m×3.5m，可通过1条3000t级的客货轮；另设施工期临时通航船闸1座，闸室有效尺寸为240m ×24m×4m。 按1993年审定的初步设计方案，三峡工程土石方开挖约1亿m3，土石方填筑约3000万m3，混凝土浇筑约2800万m3，金属结构安装约26万t。结合施工期通航的要求，经比较研究采取分三期导流的方式施工。计划总工期17年（包括施工准备工期），第1批机组发电工期11年，即1993年开始施工准备，1997年汛后大江截流，2003年开始发电、通航；2009年工程竣工。 1.3 建筑智能化系统集成设计概况 三峡工程由大坝、水电站厂房、通航建筑物等主要建筑物组成。建筑智能化系统主要包括三大部分：闸门控制系统、船闸控制系统、电厂控制系统等，此外还有许多辅助控制系统，总投资约300亿元。 以下内容仅就闸门控制系统进行描述。 1.4系统运行、验收、维护概况

浅析水库闸门自动控制系统设计及实现 姚玉翔

浅析水库闸门自动控制系统设计及实现姚玉翔 摘要：介绍了水库闸门自动控制系统的组成，并论述了闸门自动控制的安全性 设计的方法，采取安全性设计后可有效消除安全性隐患，提高闸门自动控制系统 的安全性，确保闸门的运行安全。 关键词：水库闸门；自动控制系统；安全设计；实现方法 传统水闸启闭机控制系统一般采用继电器-接触器，通过按钮来操作启动和关闭，由于电器触点可靠性比较差，控制手段落后，闸门开度也多凭肉眼观察，误 差大；并且不能根据水位或其它状态的变化实现自动控制；维修方式采用事后维 修和计划维修，这些方法都是基于人工或现场操作人员的经验，实时性差、可靠 性低，一旦出现故障则需要全站停机检修，造成较大的损失。因此迫切需要对闸 门控制方式进行自动化改造。 1水库闸门自动控制系统的构成 要想实现水库闸门的自动控制,控制系统需要包括以下几个部分:现场控制部分、防雷系统、数据采集和信号传输系统以及应用软件。中心计算机同时与打印机、 避雷系统以及LPC或者DCS连接,用来测量闸门开度的开度仪与控制系相连。 1.1现场控制部分 目前的现场控制设备一般采用DSC或者PLC,二者原理相似。控制器接收到上 位机发送过来的控制信号以后做出反应动作,对各接触器的通断进行控制,远程控 制闸门的升降。 1.2防雷系统 水库闸门的自动控制系统主要由电子元件构成,如果线路遭受雷击就会发生故障,还可能产生电磁暂态过程,形成过电压。因此为了避免雷击损害自动控制设备 并影响到系统功能,信传输以及供电线路等容易发生雷电故障的部位加装避雷设施。 1.3数据采集和信号传输系统 数据采集系统主要由库水位传感器、闸门开度传感器、二次仪表以及数据采 集设备构成,而信号传输系统则包括通讯设备、计算机终端以及通讯线路等部分。 闸门开度传感器通过二次仪表将开度信息传送给上位机,完成数据的采集和传输操作。 1.4应用软件 水库闸门自动控制系统中的上位机软件既可以使用组态软件进行制作,也可以 利用可视化语言来开发。前者的要求比较低,只需要操作人员掌握系统结构以及组 态软件的使用方法就可以开发出符合水路闸门自动控制需求的应用软件;对于后者,开发人员需要掌握下位机和底层通讯协议,开发难度与工作量都比较大,非常耗时。 2安全性设计方法 2.1静态安全性设计 为了避免闸门在静态情况下的误动作，根据闸门自动控制系统的特点，可以 通过以下措施来提高系统的静态安全性。 ①中心机房计算机软件设计有用户身份确认，不同的用户拥有不同的使用权限，一般用户只能通过计算机查看闸门的相关信息，不能修改和控制闸门的运动 状态；只有管理人员才能通过口令进入闸门控制界面对闸门进行控制。 ②闸门和PLC控制柜上设计有现场与集控切换钥匙，钥匙只能交由管理人员 保管，防止无关人员进入闸房对闸门控制柜进行现场操作。 2.2系统自检与自锁互锁设计

变电站智能辅助监控系统

变电站智能辅助监控系统

变电站智能辅助监控系统 摘要：介绍了一种变电站智能辅助监控系统，系统以智能控制为核心，对变电站关键设备、安装地点以及周围环境进行全天候的状态监视和智能控制，并能将站端状态、环境数据、火灾报警信息、SF6监测、防盗报警等监测信息传输至调度管理中心。该系统满足了变电站安全生产和安全警卫的需求，具有非常好的推广应用价值。 关键词：智能；监控；网络；变电站 传统的变电站安防智能化系统受传统理念和技术的影响，各个子系统都是孤立的，以至于出现了一种监控“孤岛”现象，无形中降低了系统的实用性、稳定性和安全性，而且增加了投资成本。尤其是现在变电站系统平常的生产过程大量采用无人值守或少人值守的模式。而对于变电站这样的场所来说，远程、实时、多维、自动的智能化综合安保系统是变电站安全运作必备的前提条件。 系统总体设计 根据智能化变电站实际应用需求，把变电站智能辅助控制系统分为三级中心、九大子系统。

三级中心 变电站智能辅助控制系统(以下简称“辅助系统”)为分层、分区的分布式结构，按变电站智能辅助控制省级监控中心、变电站智能辅助控制地区级监控中心、变电站智能辅助控制区域监控中心系统和变电站智能辅助控制站端系统四 级构建，如图1所示。 变电站智能辅助控制系统从区域上分为三级中心，每级中心从技术上都分为主控中心、客户端和接口系统(预留)，用于扩充与其他系统之间的衔接，以及WEB浏览功能。主控中心：包含数据库和管理平台，实现数据存储、权限控制、实时监控、配置管理等全部功能。客户端：在变电站和其他必要的地方电脑上安装客户端，根据权限的不同，操作员可以进行相应的监控、管理和操作。接口系统：系统通过采用IEC61850通信规约与综合自动化等系统的接口和联动。WEB浏览：系统另外提供浏览器的方式，供值班和相关人员实时监控每个变电站区域的环境状态、报警状态、人员进出状态等实时状态。 九大子系统 辅助控制系统必须把环境、视频、火灾消防、SF6、防

常规电站仿真培训系统

常规电站仿真系统 随着电站自动化程度的提高和DCS的大量应用，机组运行人员的操作量显著减小了。但同时对热控人员在DCS的运行、组态与调试能力的培训方面日益重要起来。电站仿真除了满足机组运行人员的培训外，还能热工人员的组态培训。 一、功能 该仿真系统除了可以对运行人员和热控人员进行培训外，还具有对系统进行调试与优化的功能。 1.1运行人员培训 由于DCS的应用，机组运行人员的操作减少而导致对机组操作的生疏感，使得在遇到紧急情况时无法迅速正确处理。所以，对他们而言，利用仿真机进行定期的仿真培训并非不重要了，而是更加必要了。因此，新型仿真机首先应该继承传统仿真机的所有有用的功能，包括启停操作、事故处理等，并在此基础上将新的功能增加进来。也就是说，其对运行人员培训的功能不是减弱了，而是应该增强了。 1.2热控人员培训 与传统仿真系统相比，新型仿真系统最大的特点就是突出了对热控人员的培训。该系统应该提供以下功能以满足DCS的运行与组态培训： 1. 真实的DCS仿真模型：DCS仿真模型不再是简单的黑匣子模型，而是应该能够对实际DCS系统进行完全的仿真。只有这样，才能使热控人员对实际DCS 系统进行充分的了解和认识，并通过培训熟练掌握DCS的运行与组态。 2. 廉价的实现方案：由于实际DCS硬件的价格非常高昂，如果将实际DCS 设备照搬到仿真系统中来，价格是难以承受的。所以必须采用廉价的软件方案实现真实DCS系统的仿真。 1.3系统调试与优化 既然新型仿真系统包含了真实的DCS系统的仿真，就可以通过这一功能对实际系统的启动、运行进行调试与优化。 为了实现这一目的，就要求仿真数学模型应为高精度的机理性模型，并能真实

三峡工程的十大世界之最

三峡工程的十大世界之最 三峡工程是当今世界最大的水利枢纽工程。三峡工程全称为长江三峡水利枢纽工程。整个工程包括一座混凝土重力式大坝，泄水闸，一座坝后式水电站，一座永久性通航船闸和一架升船机。三峡工程建筑由大坝、水电站厂房和通航建筑物三大部分组成。坝轴线全长2309.47米，坝高185米，水电站左岸设14台，左岸12台，共装机26台，单机额定容量70万千瓦的水轮发电机组，总装机容量为1820千瓦，年发电量847亿千瓦时。通航建筑物位于左岸，永久通航建筑物为双线五级连续梯级船闸及单线一级垂直升船机。它的许多指标都突破了世界水利工程的记录。 ――世界防洪效益最为显著的水利工程。三峡水库总库容393亿立方米，防洪库容221．5亿立方米，水库调洪可消减洪峰流量达2．7万立方米每秒--3．3万立方米每秒，能有效控制长江上游洪水，增强长江中下游抗洪能力。 ――世界最大的电站。三峡水电站总装机1820万千瓦，年发电量846．8亿千瓦时。 ――世界建筑规模最大的水利工程。三峡大坝坝轴线全长2309．47米，泄流坝段长483米，水电站机组70万千瓦×26台，双线5级船闸和升船机，无论单项、总体都是世界建筑规模最大的水利工程。 ――世界工程量最大的水利工程。三峡工程主体建筑土石方挖填量约1．34亿立方米，混凝土浇筑量2794万立方米，钢筋46．30万吨。 ――世界施工难度最大的水利工程。三峡工程2000年混凝土浇筑量为548．17万立方米，月浇筑量最高达55万立方米，创造了混凝土浇筑的世界记录。 ――施工期流量最大的水利工程。三峡工程截流流量为9010立方米每秒，施工导流最大洪峰流量79000立方米每秒。 ――世界泄洪能力最大的泄洪闸。三峡工程泄洪闸最大泄洪能力为10．25万立方米每秒。 ――世界级数最多、总水头最高的内河船闸。三峡工程的双线五级船闸，总水头113米。 ――世界规模最大、难度最高的升船机。三峡工程升船机有效尺寸为120×18×3．5米，最大升程113米，船箱带水重量达11800吨，过船吨位3000吨。 ――世界水库移民最多、工作最为艰巨的移民建设工程。三峡工程水库动态移民最终可达113万人。

变电站智能辅助系统构成方案及相关要求

变电站智能辅助系统构成方案及相关要求 发表时间：2017-12-08T09:26:57.120Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：杨光金翔王玉景 [导读] 摘要：本文针对现有常规变电站各辅助设施独立设置、独立运行、信息不共享，相互不联动等缺点，介绍了基于国家电网公司及江苏省电力公司相关指导文件构建的变电站智能辅助系统，提出了各子系统（视频监控、防盗报警、门禁、智能灯光、环境监测控制、火灾报警）及统一监控平台的具体构成方式，以及在实践中摸索出的相关原则及要求。 （国网江苏省电力公司南京供电公司江苏南京 210019） 摘要：本文针对现有常规变电站各辅助设施独立设置、独立运行、信息不共享，相互不联动等缺点，介绍了基于国家电网公司及江苏省电力公司相关指导文件构建的变电站智能辅助系统，提出了各子系统（视频监控、防盗报警、门禁、智能灯光、环境监测控制、火灾报警）及统一监控平台的具体构成方式，以及在实践中摸索出的相关原则及要求。 关键词：辅助设施；智能辅助系统；统一监控平台；联动控制 0 引言 现有常规变电站各辅助设施系统由视频监控、火灾报警、防盗报警、门禁等组成，它们均独立设置、独立运行、监测信息不共享，基本未实现联动，无法实现系统一体化管理，需人为进行大量的系统操作，管理效率较低。亟需一套专业化的无人值班变电站智能辅助设施统一监控系统来管理大量的变电站辅助设施。 1 变电站智能辅助系统简介 它主要由视频监控、防盗报警、门禁、智能灯光、环境监测控制、火灾报警子系统及相关平台组成。其中视频监控部分同时兼容国网视频平台。 2 智能辅助各子系统构成 2.1 视频监控子系统 视频监控包含生产视频（模拟）部分和周界高清安防部分。生产视频（模拟）部分110kV及以上变电站基本都具备，可以按照既有计划进行基建、技改、修理即可。 2.1.1 功能说明 安防用站端网络高清视频监控系统可以对变电站周边环境进行实施监控。同时能够通过网络高清摄像机预置位设置，控制云台、镜头，实现与安防告警及灯光联动运行。 2.1.2 布点原则 （1）必须满足变电站防盗和周界监视的要求，保证变电站周界、门口全部处于实时监控与视频记录状态。 （2）变电站大门内，正对大门的位置，布置1台网络高清枪型摄像机，用于监视进出大门的人员和车辆。 （3）变电站围墙内，每角布置1台网络高清红外高速球型摄像机，安装高度对地4m左右，不规则围墙应适当增加布点。 2.2 防盗报警子系统 防盗报警包含室内入侵部分、周界电子围栏部分，可以接收电子围栏主机、红外对射探测器、门禁系统的布撤防信号；可以将报警信号传送给安防视频监控系统，由后者驱动相关报警位置的摄像机转动到预设位置或预设路线；可以现场联动辅助灯光照明装置，提高安防视频画面质量。 2.2.1 布点要求 （1）控制室：安装1-2个红外双鉴探测器； （2）安全工器具室：安装 1个红外双鉴探测器； （3）高压开关室：安装1-2个挂壁式距离长走廊红外双鉴探测器（或短距离走廊红外双鉴）； （4）主出入口、走廊：安装1-3个走廊远距离探测器。 2.3 门禁子系统 主要由出入口控制单元和读卡器、电控锁、出门按钮、电动门控制模块等组成，能够实时自动记录出入变电站人员的情况，限制无关或无权限人员进出的出入口控制系统。 2.3.1 功能说明 （1）门禁系统由门禁控制单元、专用电源、读卡器、电控锁、出门按钮等组成。 （2）变电站大门口采用“卡+密码”的开门方式。访问者应在刷卡成功后输入正确的密码才可以通过门禁。 （3）变电站大门外，正对门禁系统读卡器位置，布置1台红外枪型摄像机，用于监视刷卡进入变电站的人员和变电站大门处。 （4）具有应急开锁装置，在电控锁故障时，可通过遥控方式实现。 2.3.2 配置要求 （1）变电站大门处：门内、门外各配置1只键盘读卡器、1只按钮。 （2）主控楼门：门外配置1只读卡器，门内配置1只出门按钮，1只开变电站大门按钮，1只关变电站大门按钮。门上配置一把电控锁。 （3）主控室门：门外配置1只读卡器，门内配置1只出门按钮；门上配置1把电控锁。 （4）主控室内钥匙箱：可配置1只读卡器，1把电控锁。 2.4 智能灯光子系统 2.4.1 功能说明 在室外没有灯光的位置，可以安装LED射灯等照明设施，通过辅助灯光照明控制器来控制LED射灯的开启/关闭。在室内有照明灯的位置，可以通过灯光控制单元来控制照明灯的开启/关闭。 发生警情时，室外联动打开LED灯，室内控制电灯开关，远程人员可以更清楚地通过视频监控系统画面观察报警点的现场情况；报警信号消除后，辅助灯光照明控制器按预案设定时间自动关闭。

风力发电系统建模与仿真

风力发电系统建模与仿真 摘要：风力发电作为一种清洁的可再生能源利用方式，近年来在世界范围内获得了飞速的发展。本文基于风力机发电建立模型，主要完成了以下工作：（1）基于风资源特点，建立了以风频、风速模型为基础的风力发电理论基础； （2）运用叶素理论，建立了变桨距风力机机理模型； （3）分析了变速恒频风力发电机的运行区域与变桨距控制的原理与方法，并给出了机组的仿真模型，为风力发电软件仿真奠定了基础； （4）搭建了一套基于PSCAD/EMTDC仿真软件的风力发电系统控制模型以及完整的风力发电样例系统模型，并且已初步实现风力机特性模拟功能。 关键词：风力发电；风频；风速；风力机；变桨距；建模与仿真 1 风资源及风力发电的基本原理 1.1 风资源概述 （1）风能的基本情况[1] 风的形成乃是空气流动的结果。风向和风速是两个描述风的重要参数。风向是指风吹来的方向，如果风是从东方吹来就称为东风。风速是表示风移动的速度即单位时间内空气流动所经过的距离。 风速是指某一高度连续10min所测得各瞬时风速的平均值。一般以草地上空10m高处的10min内风速的平均值为参考。风玫瑰图是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向。 风能的特点主要有：能量密度低、不稳定性、分布不均匀、可再生、须在有风地带、无污染、分布广泛、可分散利用、另外不须能源运输、可和其它能源相互转换等。 （2）风能资源的估算 风能的大小实际就是气流流过的动能，因此可以推导出气流在单位时间内垂直流过单位截面积的风能，即风能密度，表示如下： 3 ω= (1-1) 5.0vρ 式中, ω——风能密度(2 W)，是描述一个地方风能潜力的最方便最有价值的量； /m ρ——空气密度(3 kg)； /m

快速闸门自动化控制

南水北调东线刘山站快速闸门控制系统安全性探讨及应对措施 点击：79 日期：2011-12-1 10:56:42 刘遵启 （徐州市水利局, 江苏徐州221018） 摘要：液压快速闸门断流的方式在南水北调工程中得到普遍应用，其控制系统都使用PLC可变程序控制器，为控制的可靠性奠定了基础。但由于快速门断流方式的特殊性，对它的控制系统提出更高的要求，不但要考虑正常情况，也要考虑到非正常情况出现的可能性，要有应急措施。为此笔者从实际出发认为快速门应增加辅助继电器控制系统，以提高整个控制系统的可靠性。此方案不但能解决在现场PLC故障情况下主机和快速门的联动，而且可以在控制室应急处理快速门不能及时下落的问题。 1引言 刘山站是南水北调东线工程的第七级翻水站，位于京杭运河徐州市境内的不老河段，是国家南水北调东线工程的重要枢纽。主机选用2900ZLQ32-6立式轴流泵5台，叶轮直径2.9米，单机流量31.5 m3/s，配套TL2800-40/3250型同步电机5台套。刘山站主机组采取快速闸门断流的方式，每台机组设工作门和事故门各一扇，均采用QPKY-2×160KN液压式启闭机，实现机组出水流道的快速开启和关闭。因此出水流道能否可靠开启与关闭对机组的安全运行至关重要，否则会给机组的运行带来危害。 2、问题的提出 该站在机房的出水侧专门为快速闸门配套的液压站将压力油泵产生的系 统压力通过输、回油管路、单向阀、插装式控制阀组、单向节流阀、启闭机油缸等阀件构成油系统。在电磁换向阀、电磁球阀的控制下实现闸门的开起或关闭，闸门的开启速度通过调节单向节流阀实现。电磁换向阀、电磁球阀的控制指令来自液压站控制柜的现场PLC，而PLC程序的启动是通过主机开关的辅助触点来传递信号，使现场PLC能根据主机开关辅助触点的状态、快速门的开度情况执行已设定好的程序，进而完成快速闸门的自动开启与关闭。液压站及快速门的工作状态和运行参数通过光缆将数据打包后传送给上位机。也就是说快

三峡大坝

三峡大坝 1994年12月14日，当今世界第一大的水电工程——三峡大坝工程正式动工，它位于西陵峡中段的湖北省宜昌市境内的三斗坪，距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里。三峡大坝工程包括主体建筑物工程及导流工程两部分，工程总投资为954.6亿 置费年共17 3035米，221.5 849 10－75米，135米， 到 到 筑堤坝围护，那时石宝寨所在的玉印山将成为一座四面环水的孤峰，更别致传奇。而其它各景点的雄姿依然不变。随着沿江山脉间人造湖泊的形成和通航条件的改善，原本分散在三峡周围的许多景点将更容易到达，如小三峡、神农溪等千姿百态的仙境画廊。 另外，三峡大坝和葛洲坝这两座现代奇观也将成为长江三峡的新景点，为

其添姿增色。集自然美景、古代遗址和现代奇迹于一身的未来长江三峡将一如既往地吸引和陶醉来自全世界各地的游客。三峡工程坝址位于湖北省宜昌市三斗坪中堡岛，距下游葛洲坝水利枢纽工程38公里，是当今世界上最大的水利枢纽工程。长江三峡工程采用“一级开发，一次建成，分期蓄水，连续移民”方案。工程总工期17年，分三个阶段施工：第一阶段工程1993——1997年，为施工准备及一期工程；第 43.13 221.5 10亿 ）。公 看到江南高高入云的山顶起伏的轮廓线，好像一个人仰卧在高山之巅：由银白色山石组成，头东脚西，安详仰卧，其头发、额头、眉眼、鼻嘴、中山装衣领、胸腹惟妙惟肖，清晰可见，极像一代伟人毛泽东。就是毛公山，因山顶酷似毛泽东主席卧像而得名。毛公山原名黄牛岩，长江水路在这一带九曲回环，而古代西陵峡的这一带滩险水急，航行缓慢，乘客多逆江而上几天，似乎还在黄牛岩跟前徘徊，走不出

智能变电站辅助系统综合监控平台

智能变电站辅助系统综 合监控平台

一、概述 智能变电站辅助系统综合监控平台是智能变电站的重要组成部分，是集自动化技术、计算机技术、网络通信技术、视频压缩技术、射频识别技术以及智能控制术等技术为一体的综合信息平台，专门用于实现对变电站各种辅助生产系统的整合、优化、管理及控制，成为实施“大运行”战略体系不可或缺的重要技术手段。

二、目的 通过对现有孤立分散的各类二次系统资源进行规范整合，实现二次系统的优化配置、信息资源共享、部门间业务的无缝衔接，从而提高电网一体化运行水平，解决二次系统种类繁杂、运行信息割裂等问题，满足大运行体系建设的需要。 1、通过规范各类辅助生产系统的信息传输方式及通信规约，有利于统一化管理，方便新的智能化功能扩充。 2、可以实现变电站“数据集成、业务协同、管理集中、资源共享”的管理要求，实现信息的集中采集、集中传输、集中分析、集中应用，实现与其他系统的交互应用，从根本上消除产生“信息孤岛”的局面。 3、通过各种辅助生产系统的有机整合，不仅可以提升各子系统的性能，实现系统功能的统一管理及广泛联动，提高应急处理和反应能力，加强对意外灾害和突发事件的预防和管理能力。从而全面提升系统的智能化管理水平。 4、通过各种辅助生产系统的高度集成，统一上传，有利于远方人员对站内状况的全盘掌控，以加强对变电站的运行管理，提高对变电站辅助生产系统的监管质量，降低维护成本，提高运维效率。 三、适用范围 可广泛应用于各电压等级变电站/所、换流站、开闭站/所等场所。 四、产品功能

五、基于角色的差异化应用

六、九大子系统 智能变电站辅助系统综合监控平台包括视频联动子系统、火灾消防子系统、周界报警子系统、环境温湿度采集子系统、空调控制子系统、风机控制子系统、给排水控制子系统、灯光控制子系统、门禁控制子系统等九部分内容。 1) 视频联动子系统 视频联动子系统即将变电站的视频遥视的前端摄像机接入智能辅助系统的功能单元，是智能辅助系统的核心，提供与其它八个系统进行联动操作，实现视频共享及系统间协作功能。 a. 可接受其他系统的调用请求; b. 系统可保障原视频监控系统的系统功能与应用不受影响; c. 系统支持同一摄像机的多位置调用及多个摄像机的同一位置调用方式，即以目标为基础的监控模式。 2) 火灾消防子系统

闸门控制系统

5 闸门控制系统 5.1系统设计要求 投标单位应到各电闸进行实地调研，结合当地的实际情况和现代信息技术，利用先进的硬件设备和软件系统，提高闸门监控自动化控制水平，确保泄水建筑物的安全及泄水调度的准确性、及时性，以增强抗灾能力。拟采用可编程控制器（PLC）作为主要控制设备，并建立视频图像监视系统，作为辅助闸门监控的一个手段。 5.2系统工作范围 本系统工作范围包括： 控制涵闸2孔平板闸门。 采集各孔闸门位置及状态信号、上下游水位信号。 与上级系统联网，支持上级远程控制与调度。 涵闸至上级网络通信。（现场已提供与计算机网络连接的RJ45接口） 系统监控内容 通过监测闸上闸下水位，并依据控制中心的调度方案，控制闸门的启闭。基本的输入/输出信号和报警信号见下表： 输入/输出信号统计

闸门监控系统报警信号统计 5.3系统总体结构 考虑到涵闸2孔闸门和启闭机分组监控的特点，方案要求设计一套以可编程控制器（PLC）为主控设备并配置手动操作与执行设备组成的分层分布式计算机监控系统，建议该系统由一台上位机和一套现地监控单元组成。监控信息通过涵闸至上级网络之间传送至上级单位，以便及时了解涵闸的运行状况。控制中心的控制指令，通过计算机网络传至本地的执行系统，从而对闸门进行启闭控制。 5.4系统的基本组成 建议系统由闸门监控子系统和视频监控子系统构成。 闸门监控子系统由一台上位机、一套现地监控单元、现场传感部件和执行机构等设备组成。现地监控单元采用可编程序控制器（PLC）作为主控设备,在监控单元上有2孔涵闸的手动集中控制与显示，同时保留现场的手动操作。闸门位置和上下游水位信号的采集采用专用传感器。建议现场视频监控由2台摄像机、视频监控站等组成。 5.5系统基本功能 闸门监控系统功能

改造三峡船闸建筑结构及建设新航线的设想

第12卷 第12期 中 国 水 运 Vol.12 No.12 2012年 12月 China Water Transport December 2012 收稿日期：2012-08-12 作者简介：陈金华，长江三峡通航管理局 基建办公室。 浅谈改造三峡船闸建筑结构及建设新航线的设想 陈金华1 ，王建丹1 ，姜 浩2 （1长江三峡通航管理局，湖北 宜昌 443000；2中国长江三峡集团公司枢纽建设运行管理局，湖北 宜昌 443000） 摘 要：三峡船闸位于湖北省宜昌市长江上游38km，船舶过闸是由五级船闸组成，全年根据季节有两种水位运行（高水位和低水位）；在建的升船机箱体大小按照葛洲坝3号船闸闸室尺寸设计，升船机承船厢与箱内水体总重量约16,000t。针对目前航运事业飞速，如何提高三峡枢纽船舶通过能力，加大船闸闸室面积、减少过闸级数；开发人工运河，增加新运输线；更好地发挥长江三峡白金河段的巨大作用。 关键词：三峡船闸；通航能力；人工运河 中图分类号：U641 文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2012）12-0167-02 一、三峡枢纽五级船闸通航状况简介 举世瞩目的宏伟三峡工程二期于2003年6月竣工，三峡船闸开始试通航。三峡南、北双线五级船闸，是世界上最大的船闸。它全长6.4km，其中船闸主体1.6km，引航道4.8km。三峡船闸单级水位差最大时是45.2m，三峡船闸人字门最大高度38.5m，最大的单扇门重850t，闸室有效尺寸为280m×34m×5m（长×宽×槛×上水深）。船闸的水位落差之大堪称世界之最，三峡大坝坝前正常蓄上水位海拔175m 高程，而坝下通航最低水位62m 高程，船闸设计总水头上下落差达113m。三峡船闸根据上下游水位变化，又分为不补水运行和补水运行。三峡双线五级船闸采用单向运行的方式，平时一线船闸上行，另一线船闸下行；在一线船闸维修期间，船闸单向运行需4~6h 换向一次。 三峡船闸通航形势非常紧迫，因大量船舶长时间等待过坝，大坝的通航能力严重不足，几乎成了长江航运发展的瓶颈。2010年三峡船闸突破7,000万t 年度目标，达到7,880万t，黄金水道正焕发出前所未有的生机与活力。从相关预测数据分析，近几年内过坝需求将达1.5亿t，而三峡船闸按2030年为设计水平年，其通过能力仅为1亿t，这其中的缺口很大；用创新思想解决提高通航能力问题和全面提升三峡通航现代服务水平，努力实现畅通、高效、安全、绿色通航的目标，确保到2020年管理水平和通航保障能力全面达到世界一流水平。 二、用新思路改造通航建筑物结构和增加运输线以提高通航能力 现在三峡船闸船舶过闸约需用四个小时，通过阶梯式五级船闸运作出口门，此种模式的通航建筑物，在设计、制造、运行、检修方面有成熟的经验，船闸管理单位管理起来也得心应手。管理者已从很多细微之处入手，使船闸管理在精细化管理方面取得很大成绩，在一定程度上能加快了船舶过闸速度。不足之处还是不能从根本上解决船舶过闸时间长和通过船舶数量少的问题，其远远不能满足航运事业的快速发展。 目前影响船舶过闸速度原因有五：（1）船舶上行或下行根据坝上水位变化需经过五级或四级船闸，才能完成翻坝到上游或下游；（2）每个闸室人字、充泄水阀门的开或关门； （3）闸室船舶移动到另个闸室需系缆或撤缆；（4）船舶到另个闸室需驾驶移动；（5）单闸的闸室平面尺寸不能满足航运发展需求，单闸过船数量太少。 三峡船闸通航能力吃紧原因有三：（1）因国内经济高速增长，长江船舶货运量也随着快速增加；（2）三峡大坝横截长江的长度有限，整体布局中未能安排多线船闸通道；（3）开辟新航道需投入非常大的资金。 三、加快内河建设刻不容缓这是国家战略的需要 笔者认为，国家现在已将加快内河建设提升到国家战略高度，而且内河航运以其高效、经济、绿色等特色，长期以来为地区经济社会发展发挥着积极作用，其优势主要体现在： （1）占地少。内河水运利用现有河道，基本不占或较少占用土地。从长江沿线七省二市交通用地的结构分析来看，公路、铁路和水路占地之比为157：19：1。 （2）运能大。水运每马力运量是火车的4倍、汽车的50倍。长江干线货物运输能力相当于16条京广线，如船舶吨位加大更体现其优势；内河水运在特大型设备和构件运输中具有独特的作用。 （3）成本低。内河水运在长距离、大运量的条件下具有规模经济优势。以集装箱从重庆运输到上海的运价来比较三种运输成本，长江公路、铁路和水运费用之比为6：2：1。 （4）节能环保。水运的单位能耗均低于铁路、公路。根据美国测定，公路、铁路和水运的单位能耗比为8.7：2.5：1。以我国长江航运为例，公路、铁路、水运的能源单耗比为13.9：1.8：1，从二氧化碳排放来看，公路、铁路和水运的比例为7.3：1：1.8。 （5）安全可靠。这种特点在危险品运输方面具有优势。随着我国内河航道、港口基础设施的逐步完善，内河水运的优势将得到进一步发挥，发展的潜力和空间都会很大。 长江是世界第三大河，作为内河航线，对贯通东西、连接江湖，起着极大的作用。然而，其航运能力当前远未得到充分利用，70~80%的运输潜力在闲置和浪费着。 四、为了解决过坝时间过长和通航能力不足的问题，可以采取如下三个方案，解决以上问题的办法