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水利工程自动化远程控制系统的应用
作者:网站采编关键词:
摘要：现阶段，在水利工程的实际建设阶段，系统的控制体系逐步向着自动化方向发展，构建起集闸门自动监控、视频实时传输、堤坝动态监测、远程控制与调试、故障自动预警等功能于一体
现阶段，在水利工程的实际建设阶段，系统的控制体系逐步向着自动化方向发展，构建起集闸门自动监控、视频实时传输、堤坝动态监测、远程控制与调试、故障自动预警等功能于一体的管理机制，实现了对水利工程运行状态数据的高效处理与整合，缩短了信息查询时间，为工程管理人员提供了更便利的服务功能，已经成为当前水利工程建设与发展的重要技术应用方向。
1 自动化工程控制体系的设计与应用特点
1.1 自动化工程控制体系的总体设计特点
在设计水利工程的控制系统时，按照自动化管理的目标，需要为系统设定的功能包括：数据的自动采集与处理、远程监控、故障预警、状态控制与调节、无线传输。在通讯方面，一般搭设GPRS数据传输模块，建立一个主站作为管理中心，然后通过RTU-2600与子站连接，形成无线信息传输网络。下位控制系统的传感设备进行数据采集，将水利工程各部分的水位值、闸门开度等数据经由编码装置转换后，在通过避雷器将编码信号传给数采仪，数采仪将数据进行初步加工和处理后由无线调制解调器传给上位机。系统主站接收信息后，与水利工程各部分子站进行控制，查询监测点的信息数据，然后依照控制中心指令，对闸门进行远程控制，实现自动控制的目标[1]。
1.2 系统运行的性能特点
自动化系统在功能设定方面具有一定的特点，具体表现为：一是系统扩展性能优越。由于使用B/S 三层结构分布式架构，系统若需要进行扩容只需要通过相应的扩容端口进行新接入设备部署即可，无需对原有的系统进行较大的调整，即可实现扩容目标；二是具备较强的实用性。控制平台通过远程访问，可以根据系统权限设定，及时掌握工程设施使用的状态数据，实现了远程监控、调试的目标；三是控制功能相对完善。系统具备视频远程传输、历史记录查询、用户权限管理等方面的功能，对于远程控制、故障排查、信息检索等方面的服务有着支持作用。
1.3 自动化系统的硬件结构
自动操作工程管理系统结构包括自动操作模块与远程监控模块，其中，主控室中装设打印机、故障报警设备、远程传输装置、UPS 电源以及操作控制台等硬件设备。现地控制模块包含公共PCU、机组LCU，这两部分主要包括智能I/O 控制器和输出继电器、人际界面终端（液晶触摸屏）和I/O 模块、数字式测量仪表和温度测量装置、高精度信号测量设备、双供电源系统等装置构成，可以支持系统独立运行。网络结构主要使用局域网架构，搭设以太网络，网络通信的主要媒介为多模光纤、双交电缆线等，基于Modbus协议进行网络传输。同时，建立了信息共享平台，为水利设施的高效、安全使用奠定基础[2]。
2 自动化远程监控系统在水利工程的实践应用
2.1 实时传输监控视频，具备无人办公功能
在水利工程进行实际水利调度工作时，需要对关键点进行持续性监控，利用视频监控系统，及时采集监控系统覆盖区域内的水利设备运行状态与周围环境变化信息，然后通过通信系统传递回监控中心，帮助监控中心管理人员对实际情况进行判断，进而根据判断结果制定操作策略。为保证远程控制系统的整体运维效率，监控系统的数据传输的传输路径设置为光纤、同轴电缆与双绞线等几种模式，可以实现图像、视频与信号的实时传输。现阶段，自动化远程系统的主要技术应用特点在于可以实现现场无人办公，通过控制中心进行远程监管、调试、控制。
2.2 动态进行远程监督，数据整合效率高
水利工程的远程自动控制系统可以动态对工程各项设备的运行参数、状态进行监测，并将相关运行数据高效传输到控制系统，管理人员对数据进行整合、处理。自动化控制系统的核心在于远程操控系统，借由安装在现场的传感器、摄像头等，对重点设备进行网格化监督与数据反馈，数据的整合效率更高，进一步控制图像传输的稳定性与效率性。与此同时，远程控制自动化管理系统的实际运行受多种因素影响，有时会出现数据延迟的情况，需要技术人员合理进行延迟处理，通过数据压缩、分类处理等方式，保证远程控制系统的运维质效[3]。
2.3 对工程状态进行远程调试，及时对故障进行预警
当水利工程在实际使用一段时间后，设备运行的状态会与运行初期存在一定的偏差，需要自动控制体系通过远程操控，进行调试。现阶段，设备运行的故障问题主要分为两类，即控制系统异常与工程设备出现故障。针对自身所发生的故障，系统可以自行进行故障信息的收集，并将信息及时传输至控制系统的管理人员手中，通过管理与技术人员的专业性分析，判断异常出现的实际原因，然后经由技术人员处理后，及时排除故障影响。除此之外，通过信息管理系统，还可以将水利工程的异常问题录入到系统中，为后期的状态维护与检修工作提供数据支持。
文章来源：《自动化与仪器仪表》 网址: http://www.zdhyyqybzz.cn/qikandaodu/2021/0119/623.html