水利作為國民經濟的重要行業近年來發展迅猛，隨著計算機技術、數字控制技術、網絡通訊技術的發展，水工業自動控制已進入一個全新的時代。水利現代化和智能化建設是提高防治洪澇干旱災害、提高水資源管理決策水平的需要。也是實現資源共享，促進國民經濟協調發展的需要，其有助于消除了信息孤島，減少了數據冗余，提高了信息的可靠性和科學性。

閘門作為水利系統最基層的工程之一在防洪抗災中扮演了重要角色，除了滿足水利部門的用水需求外，在防洪、保護工農業生產和人民生命財產安全以及環境保護等諸多方面都發揮了巨大的積極作用。為了進一步發揮泵站的綜合利用效益，盡可能減少洪澇災害的損失，提高調度管理的決策水平，紫金橋公司提出以紫金橋軟件為數據中樞的閘門監控信息系統。

一、系統構成

閘門監控系統主要是通過計算機監控系統檢測所到達的閘門上、下游水位、閘門荷重、閘門啟閉狀態與開度、圖像信息自動化采集與傳輸，達到能夠在監控中心遠程控制閘門啟閉以及閘門自動控制和系統聯動；通過實時圖像可以直觀了解閘門的運行工況以及周邊環境。紫金橋閘門監控系統主要分為系統中央控制室（監控中心）和閘門現場監控裝置兩部分，監控中心由前置數采機、紫金橋系統數據平臺、計算機網絡組成，閘門現場監控裝置由圖像部分的攝像頭機位布置、閘門監控部件PLC的布置以及信息傳輸通道的建設。現場通過PLC來控制閘門啟閉設備，通過閘門開度儀實時確定閘門的開度，通過閘門荷重儀實時確定閘門荷重，并通過水文水利計算，根據實測水文資料，自動設定閘門開度，提高自動化控制程度，減少人工誤差。通過設立保護裝置，能對執行過程中發生的意外情況進行及時處理。結合遠程圖像監控系統，可實現無人值守閘門自動化控制。

二、閘門監控系統的設計原理

閘門監控系統對于系統的安全性、穩定性要求都比較高。尤其是在閘門（群）監控系統中，各類閘門眾多，閘門操作運行可靠性直接關系到水庫運用的安全和效益的發揮，在閘門控制系統的設計中充分考慮技術先進性和操作安全可靠性。通常需要采用計算機、可編程邏輯控制器、通信網絡、自動化元件等組成的完整控制系統。

在大型的需要進行遠程監控的系統中，由于樞紐的閘門布置比較分散，且距離較遠，為了能夠減輕運行人員的勞動強度和實現電站無人值班，閘門控制系統的設計使得運行人員能夠在閘門控制室對現場各個閘門進行遠方監控，同時還能監視各閘門的位置以及運行情況，當出現閘門故障時系統能及時報警。系統除了能在遠方進行監控外，還能就地對閘門進行控制，以便于現場的調試、維護和緊急情況處理。

三、系統功能

紫金橋閘門監控系統可通過直觀的流程圖及報表等實時顯示現場數據，通過集成多媒體視頻實時觀察現場狀態，并通過下置控制命令來控制閘門的開關度。

• 流程圖顯示

該系統利用紫金橋組態軟件（Real-V6.0）的DRAW圖形功能，通過模擬的圖形方式來顯示實際的閘門開關情況，水位狀況。

數據采集與處理
這部分功能包括對實時數據的采集、進行必要的數據預處理并以一定的格式存入紫金橋過程數據庫。通常按照信號性質的不同把它分分為模擬量、開關量及脈沖數字量等，其采集及處理方法也各不相同。

• 運行指導

本系統可以實現對開、停機過程監視，當開、停機指令下達后，計算機監控系統能以流程圖的形式實時顯示全部開、機的過程中每一步驟及執行情況，提示在開、停機過程受阻時部位及其原因，進行開環運行指導甚至閉環自動控制操作。另外還可以實現廠用電系統操作指導，系統能判斷某個廠用電斷路器或刀閘在當前是否允許操作并給出相應的標志。

• 權限管理：使用權限密碼設定，按不同級別設定密碼和權限，提高系統運行可靠性和安全性。
• 異常報警及事故追憶
  紫金橋閘門監控系統可對某些參數以及計算機數據進行范圍監視，進行趨勢分析，可預先設定其限制范圍，當它們越限或越復限時要作相應的處理。這些處理包括越限報警、越復限時的自動顯示、記錄和打印；啟動相關量分析功能，作故障原因提示。同時當閘門發生事故時，計算機監控系統將立即以中斷方式響應并自動顯示、記錄和打印事故名稱及時間；記錄、顯示和打印相關設備的動作情況；自動推出相關畫面；對事故原因進行分析并提示處理方法；計算機監控系統能將發生的事故及設備的動作情況按其發生的先后順序記錄下來。
• 故障狀變顯示記錄
  計算機監控系統定時掃描查詢各故障信號，一旦發生故障，故障報警信號將在CRT上以最為醒目的方式即時地顯示出來，以供值班人員查看。
• 趨勢分析判斷
  對閘門啟閉機定子溫度、軸承溫度、電機電流、電壓、功率、主變壓器油溫等進行趨勢分析；對閘門上、下游水位，水閘開啟高度，過閘流量，閘門實時荷重，排澇即時流量等參數的變化趨勢曲線進行分析，趨勢變化速率超過上、下限值時向各工作站值守人員發出報警信號。
• 視頻圖像監控系統

系統可集成圖像監控系統，可對遠端場景進行傳感成像、信號傳輸、集中監視、圖像記錄以及聯動控制的安全技術防范和管理系統。

紫金橋閘門監控系統中各子系統之間相互獨立，又有信息相關性，通過設立一個紫金橋中心數據庫服務器，把各子系統中的信息經過整理、提煉、挖掘后存放到數據庫中，減少了信息冗余度，并提高了信息的可靠性和科學性。用基于INTERNET技術開發Web綜合信息發布系統，根據各子系統的數據組織成相應的Web頁面發布信息，可實現靜態和動態頁面兩部分數據的瀏覽。靜態頁面是一些不變的信息，如工程概況、建筑物布置圖、系統構成圖等，動態頁面即把服務器中存放的數據按照業務邏輯組織，以數據表格、圖形的方式顯示，達到實時、直觀的效果。