承德市武烈河橡胶坝工程配电及自动控制系统设计

赵 利

（承德市武烈河河道与橡胶坝管理处，河北 承德 067000）

承德市武烈河橡胶坝工程配电及自动控制系统设计

赵 利

（承德市武烈河河道与橡胶坝管理处，河北 承德 067000）

武烈河防洪及水环境的整治对经济、政治、生态和社会的影响意义重大。本文针对承德市武烈河市区段防洪及水环境整治工程橡胶坝配电及自动控制系统设计，提出了独特的见解。

橡胶坝 自动控制 设计

橡胶坝群的建成，一是大大提高了城市品味；二是保证了避暑山庄生态用水，每年橡胶坝群向山庄湖区补水400多万立方米；三是由于市区地下水补充大部分来自橡胶坝群,确保了市区企事业单位和居民的用水需要；四是确保了市区防洪安全，由于建设橡胶坝群，修建了一批高标准堤防工程，提高了市区防洪标准。

水是承德的筑城之魂、立城之源。承德市通过武烈河水环境及防洪工程规划，使武烈河成为了一道新的景观带和经济带的龙头，体现了市政府提出的“工业立市，农业强市，旅游旺市”城市总体发展思路。1989年至2006年，承德市投入近亿元资金，用17年时间建成了6道橡胶坝，在武烈河市区段形成了6公里长、120万平方米的水面，初步形成良好的区域性水环境，扩充了城市供水水源，抬高了地下水位，极大缓解了城市的供水紧张状况，同时还为避暑山庄的湖区进行补水，更好的保护了世界文化遗产，在武烈河上形成了带状梯级水面，平湖、跌水、倒影、山青、水秀，为山城人民提供了良好的生活环境，为旅游业增添了新景点，产生了显著的经济效益和社会效益。

2007 年在半壁山至武烈河与滦河汇合口6．3公里的河段统一规划建设第七至第十二道橡胶坝，修建两岸防洪堤，提高防洪标准，与原一至六道橡胶坝衔接后，扩大了河道水面面积，延续了景观带，进一步改善了区域生态环境，使武烈河承德市区段成为水面连续的景观带和环境工程，呈现一派“潮平两岸阔，清水绕名城”的景象，使承德市真正成为“何必江南罗绮月，请看塞北水云乡"的美丽城市。

一、配电系统

武烈河第一至第十二道橡胶坝除了第一、六、十二道橡胶坝泵站建在建在武烈河左岸，其余的橡胶坝泵站均建在武烈河右岸。电源引自武烈河左、右岸的10 kV输电线路，用10KV电缆以“T"接方式引入泵站，泵站至10 kV输电线路距离60m至300m不等。第一道橡胶坝泵站至第六道橡胶坝泵站为独立的10KV电源，第七至第十二道橡胶坝泵站为六站并接后用一路10KV电缆以“T"接在武烈河右岸的10KV线路上。

每个泵站变压器均选用的是混凝土豪华箱式变压器，内装高压HXGN环网柜2面,一面计量，一面进线 ；低压GGD柜2面，一面出线，一面电容补尝；变压器S11-200/10±5%/0.4一台及自动温控装置一套。每座橡胶坝泵房主要负荷有充、排水泵、电动阀、真空泵、空压机、渗漏排水泵及照明等，并相应配有进线柜、软启柜、负荷柜、阀门柜及PLC柜等。

二、自动控制系统

武烈河第一至第十二道橡胶坝自控系统由两个子系统组成见示意图，一个是运行测控系统，另一个是视频监视系统，在十道坝设立中央控制室总站，十二道橡胶坝分设12个分站，其间用光导纤维连成一个小局域网。每个分站均设有两台计算机，分别进行测控和监视，各分站用于测控的设备主要有软启动柜、PLC控制柜、水位传感器、压力变送器、信号转换器等，用于监视的设备主要有硬盘录像机、摄像机、云台等。橡胶坝自控系统设计了如下功能：

1、数据采集

输入模拟量：坝袋内水压，上、下游水位，水泵前、后压力，水源井水位等；输入开关量：电动阀开、关位置，水泵运行状态(运行、停止、故障)，空压机运行状态(运行、停止、故障)，真空泵运行状态(运行、停止、故障)；输出开关量：水泵运行、停止，空压机运行、停止，真空泵运行、停止，电动阀开、关、停等。

2、泵站自控

每道橡胶坝设计左、中、右三段坝段和一个泵站，泵站设计了1、2、3号三台充、排水泵和4号一台微调泵，泵站自控主要设计了如下程序：

(1)、充水

A、1＃泵充左坝段，B、1＃泵充中坝段，C、1＃泵充右坝段，D、2＃泵充左坝段，E、2＃泵充中坝段，F、2＃泵充右坝段，G、3＃泵充左坝段，H、3＃泵充中坝段，I、3＃泵充右坝段。

(2)、排水

A、1＃泵排左坝段，B、1＃泵排中坝段，C、1＃泵排右坝段，D、2＃泵排左坝段，E、2＃泵排中坝段，F、2＃泵排右坝段，G、3＃泵排左坝段，H、3＃泵排中坝段，I、3＃泵排右坝段，J、1＃、2＃泵排左坝段，K、1＃、2＃泵排中坝段，L、1＃、2＃泵排右坝段，M、2＃、3＃泵排左坝段，N、2＃、3＃泵排中坝段，O、2＃、3＃泵排右坝段，P、3＃、1＃泵排左坝段，Q、3＃、1＃泵排中坝段，R、3＃、1＃泵排右坝段。

(3)、恒压微调

A、4＃泵排左坝段，B、4＃泵排中坝段，C、4＃泵排右坝段，D、4＃泵补左坝段，E、4＃泵补中坝段，F、4＃泵补右坝段。

(4)、自排自落

A、排左坝段，B、排中坝段，C、排右坝段。

3、连锁报警

当水源井水位低于设定值时，进行水位超限报警并与水泵启动联锁；水泵电机热保护时，进行故障报警并与启动联锁；当坝内水压力等于设定值时，关闭充水水泵。

4、视频监视

每道坝采用1台数字硬盘录像机对前端4台球机通过系统软件进行图像切换、显示和云台、快球、变焦的远程控制。电视墙由9台22英寸彩色监视器组成，以分别监统内所有视频图像，并以1台22英寸高清晰度彩色显示器，作为硬盘录像机的多画面显示设备。连续24小时自动记录4路视频图像，设以动态侦测，一旦动态发生时，将启动数字硬盘录像机进行高清晰度录像，还可对前段时间的录像内容进行图像检索等。

三、自动控制系统作用（或效益）分析

橡胶坝配电及自动控制系统设计，充分展现了自动化运行的优越性：

1由原来的每道坝4人看守，变为无人看守自动运行，节省了运行资金投入；

2实现了橡胶坝工程的规范化运行，机电、充排、坝袋等运行更加合理，大大节省了运行成本；

3减少了人为运行造成的错误，使得每道坝各坝袋能够按照设计的高度、内压正确的升落坝运行，达到最佳运行效果；

4对领导决策层下达的升落坝命令，能够迅速、准确的完成，及时到位。

TU7

B

1007-6344（2015）11-0135-01