板桥水库闸门集中控制的安全监控

□李新锋 □周 园 □陈华威（板桥水库管理局）

1.水库简介

板桥水库位于淮河支流汝河上游，在河南省驻马店市西40km的泌阳县板桥镇境内。水库始建于1951年，1956年进行了加固扩建，1975年8月水库垮坝失事，1978年板桥水库复建工程开工，1981年复建工程缓建停工。1986年板桥水库复建工程再次开工，1992年主体工程完工，1993年6月5日通过国家竣工验收。复建后的板桥水库按百年一遇洪水设计，可能最大洪校核，水库控制流域面积768km2，多年平均径流量2.8亿m3，总库容6.75亿m3是一座以防洪为主，兼有灌溉、城市供水、发电、水产、生态旅游于一体的综合水利枢纽工程。

2.溢流坝闸门存在问题

板桥水库溢流坝闸门设8个表孔，每孔14m×14m，一个底孔，孔口尺寸6m×6m；改建输水洞，增设了城市供水取水口；最大泄量1.5万m3/s。闸门控制群采用现场机械旋钮控制的方式完成，每孔闸门安装一台控制柜，通过人工控制操作控制柜上的旋钮进行闸门的操作，工作人员在进行闸门操作的时候，需要4位工作人员同时在现场，分别负责控制柜操作和对应闸门开启高度的观察（灵敏度不高，误差大的编码显示器），且闸门与中控室相距较远，往返操作需花费一定的时间和人力。同时设备老化安全系数降低，甚至零部件市场断销，影响闸门安全度汛效果。达不到实时性、准确性、可靠性、科学性，更满足不了现代化水库的闸门群集中控制自动化管理。

3.板桥水库溢流坝闸门改造主要手段

2010年，经过积极向上级争取资金，通过公开招标，最终由徐州机械电子有限公司对溢流坝闸门进行改造，为解决以上问题，徐州机械电子有限公司在板桥水库的闸门群集控项目中采用两个系统结合的方法，在对闸门操作过程中，无论是闸门的开度、荷重、各预置值等参数，还是现场实际情况电视监视画面，均可一目了然，无论什么环节出现问题均可立即发现并采取适当措施，从而保障了闸门的安全可靠运行，体现出闸门群控制管理的实时性、稳定性、科学性、先进性等优点。

3.1 视频输入部分

视频输入部分主要包括摄像机、视频传输及视频采集卡。固定监控中，一般选用定焦摄像机，安装位置要根据现场及监控对象的成像要求。在板桥水库闸门群集控项目中，采用每孔闸门安装一个摄像头。

视频传输：徐州机械电子有限公司则根据水库溢流坝实际采用光纤传输方式，这种方式传输无失真、可防雷，在光纤及视频光端机价格越来越低的大环境下，具有非常强的实用意义。

本工程中视频采集卡采用了海康威视的DS-4008HC硬解压卡，将模拟信号的视频信息输入到计算机监控软件中。

3.2 传感器输入部分

该工程选用了研华的PCL-810及PCL-733等IO板卡，因为输入量和现场测量数据要求有关，既有模拟量的输入，也有数字量的输入。同时，模拟量的输入也有可能为4-20mA电流信号，也有可能是5V或mV级电压信号，因此工控机需要根据信号的类型采用不同的输入板卡。

3.3 工控机处理部分

工控机处理部分除工控机具备的硬件外，主要是软件处理，相关过程将在下面一节中叙述。

3.4 数字化测控部分

本工程中软件显示数字化信号是通过控件实现的。控件内置了Flash动画技术，以能平稳显示闸门的移动过程，另外对各个测控的数字量，均提供了标签以显示相应的测控值。

3.5 视频监视部分

本工程中选用了海康威视的DS-4008HC硬卡作为视频处理部分，厂家提供了完备的SDK开发包，可支持完备的定制应用。

4.结论

改造后的板桥水库溢流坝闸门集中控制系统，经过两年的实际操作运行，闸门集中控制的实时性、稳定性、科学性、先进性等优点，提高了闸门的安全可靠性，增强了安全度汛的能力；同时，投资少，操作方便，故障检修容易，非常适合大型水库提高防洪减灾能力。