水电站泄洪闸门远程控制和精度优化的探讨

陈丽娜

(广东珠荣工程设计有限公司，广州 510610)

1 泄洪闸门实现远程控制的途径

1.1 电厂侧改造

过去水电站采取的是遥控的手段，进行闸门的远程控制工作。只要是在闸门现地操作柜和电厂的中控室里面，都可以借助遥控的手段，给泄洪闸门下定指令，要求闸门进行开启、关闭或者停止等动作，缺乏遥调的选项。但是为了能够有效的提升泄洪闸门的精度，实现集控，电厂可以结合实际情况，增加遥调的手段，将PLC没电、通讯中断等情况考虑进去，进行闸门闭锁，增加远程控制的精准度。

1.2 集控工作

为了能够有效的保证水电站泄洪闸门的远程控制，集控工作需要从下面三个内容进行，包括制度修编、工业电视系统、监控系统。在开展计算机监控系统工作时，工作人员需要增设四遥信号，分别是遥调、调控、遥信、遥测。将控制画面添加在监控体系之中，与水电站的维修人员进行核对，保证各个信号的精准度。之后工作人员要断开监控和通讯系统的连接，下达相应的指令，检查信号。然后连接信号，开展远程控制测试。在开展工业电视作业时，水电站需要将每个泄洪闸门和启机室进行有效监控，借助工业电视系统，进行数据的传输，便于集控中心人员进行查看，实时监控泄洪闸门的情况。借助集控中心调度业务管理体系下达泄洪闸门的调度令，集控水调的值班人员，要仔细填写泄洪闸门的具体操作信息，然后进行签发，按照调度令，开展正常作业。在完成操作以后，将设备的运行状态和操作时间填写进去。

1.3 泄洪闸门的远程控制闭锁条件

只有保证了闭锁质量，才能够保障泄洪闸门的操作安全性。要保证闭锁条件，需要满足下面的这些特征。

1)远程控制泄洪闸门；

2)泄洪闸门并没有开展启门运行活动；

3)泄洪闸门并没有开展闭门运行活动；

4)保证泄洪闸门的控制柜PLC的安全运营，没有故障出现；

5)保证泄洪闸门控制柜的电源；

6)保证PLC的电源；

7)泄洪闸门并没有完全打开。

只有当以上条件全部得到满足后，才能够更加有序的对闸门远程控制工作[1-3]。

2 闸门实现远程控制之前存在的问题

泄洪闸门没有实现远程控制之前，一旦接收到了闸门操作的指令，工作人员就必须要深入到现场，开展操作工作。这种工作模式，存在着一定的问题：

1)操作工作缺乏及时性。电厂直接操作泄洪闸门，当集控中心下达命令之后，中间有一段时间，需要电厂进行接收和操作，一般保持在30min以上。这一段时间会直接影响到闸门的操作情况，闸门无法在第一时间进行操作和调度；

2)远程操作的精准度较低。借助遥控令进行操作，导致泄洪闸门无法进行自动闭环，必须要工作人员结合自己的工作经验，判断闸门的开度信号，然后再进行人工停止操作。闸门停止工作后的开度值和目标开度值存在着一定的误差。闭锁的缺乏，导致在操作的时候，会产生通讯中断的情况，导致无法实现闸门的自动停止；人身安全不能够得到有效的保障。操作泄洪闸门工作一般都在夜间进行，如果在汛期，会有雷雨天气，天气状况非常恶劣，工作人员来回往返于厂房和营地，自身安全无法保障，也加大了工作难度。

如今水电站一般都是采用无人值班的运营模式来开展设计工作。实现泄洪闸门的远程控制，才能够促进该运营模式的有序开展。为了能够有效的提升泄洪闸门运行的可靠性和安全性，工作人员必须要根据现地操作模式，管理水电站的泄洪闸门。同时结合当代科技，探究泄洪闸门的远程控制工作，从而促进水电站的健康发展，保障水电站的正常运营。

3 泄洪闸门远程控制系统

水电站每个闸门的远程控制原理都是一致的，以如图一号泄洪闸门为例，进行详细的阐述。远程控制原理如下图所示：

图1 远程控制原理图

远程控制就是无需人工操作，就可将远处的信息数据进行采集和反馈，然后借助计算机下达任务命令，完成工作。对于现场的信息数据进行远程采集，然后借助以太网，将数据信息详细的传输到上位机操作员站。这个时候，上位机就可以通过表格、图形、数字、文字等多种形式，对闸门的实际运行情况进行实时监测。工作人员按照权限设置情况，借助人机交互界面，输出相关的操作命令，开展闸门远程控制工作。

实践流程主要包含以下内容：

1)借助上位机，进行控制命令的传输，控制命令会下发到控制柜之中；

2)坝区的控制柜将命令原封不动的传输到一号表孔工作闸门液压启闭机控制柜；

3)该控制柜接受命令，传输到一号表孔工作闸门液压启闭机启动柜，这样就能够完成一号油泵和二号油泵的起落门工作。最终表孔闸门的起落门信号、下滑信号、油泵运行情况等信息，都会直接传输到闸门的控制柜之中，并显示在监控上位机里面，工作人员就可以事实监控闸门，完成信息的搜集。

除远程控制之外，还有现地控制模式。这种控制模式可以在闸门控制柜上进行直接操作。现地控制一般包含了三个内容，主要就是电测传感器、PLC控制器、闸门动力设备。电磁阀、比例阀、压力传感器、油温传感器、油缸有杆等自动化元件，组成了现地控制模式。借助上述的自动化元件，可以实现现地信息的有效采集，并将其上传到的闸门液压启闭机控制柜之中，对采集到的数据信息进行有效处理。之后，对一号表孔闸门液压启动柜发出控制信号，进一步的驱动一号油泵和二号油泵，完成落门和启门的工作。电磁阀、比例阀、压力传感器、油温传感器、油缸有杆等元件，一方面是信息采集的重要元件，另一方面也是被控制的元件。借助控制回路接线，和控制柜完成良好的反馈工作，实现现地控制。

4 实现泄洪闸门的远程控制需要的条件

要实现泄洪闸门的远程控制，不论是在日常管理还是在科学技术上，都需要满足相应的条件。只有提升了管理质量，保障技术水平，才能保障远程控制的质量。

4.1 技术条件

工作人员要在之前遥控的前提下，增加遥调的功能。同时还要加上安全闭锁条件。这样的话，能够保障远程控制模式并存，主要的运行方式是大既定目标值操作。当工作人员按下遥调键时，就能够有效的增强远程控制的精准度和靠谱性。不仅如此，为了能够杜绝通讯中断，导致远方停门指令无法顺利下达的情况出现，工作人员需要针对实际情况，解决这一问题。只有这样，才能够保障闸门工作的顺利开展。在泄洪闸门系统之中，设置保护功能。保护功能的设置，主要是为了提升远程控制的可靠性。对于泄洪闸门的开度机械标尺以及电视摄像头进行有效完善。不同的闸门孔口都需要安装相应的工业电视摄像头来实现实时监控工作，保证工作的精准度。对泄洪闸门安装开度标尺，在远程控制的时候，借助摄像头，全程了解泄洪闸门的实际情况，对比其机械开度和模拟开度情况，从而确保泄洪闸门的工作质量。

4.2 管理条件

为了保障泄洪闸门远程工作的安全性，必须要明确分工，建立责任制度。不同岗位的工作人员，都需要树立良好的职业素养，严格规范个人工作流程，提升工作质量。在日常的工作过程之中，兢兢业业，端正态度，从而促进泄洪闸门远程控制的精度。为了能够有效的提升闸门远程控制质量，单位内部要结合实际情况，制定相应的规章制度，提升员工的工作规范性。同时，制定应急措施，应急方案，以便于一旦出现故障，能够在第一时间进行解决。在日常工作的过程之中，工作人员必须要全面落实规章制度，认真仔细的开展工作，履行自身义务，提升工作质量。

5 优化闸门远程控制系统的相关策略

要精度优化该远程控制体系，需要从三个角度入手。优化操作界面，提升工作质量；优化远程控制体系数据库，保证数据信息的精准度；优化PLC程序。

5.1 优化闸门远程控制的操作界面

监控上位机坝区闸门监视画面，就是远程控制的界面。在操作界面之中，不论是开度设值、反馈值还是显示值，都是以米为单位。现地控制则有所不同，其显示值以毫米为单位。如果想要增强其精度，那么工作人员就应该将闸门的监视画面中开度值单位设置成毫米，这样就能够保证其和现地控制单位的统一性。

5.2 优化远程控制系统数据库

打开数据库，打开坝区远程，打开模拟量，找到左表孔闸门开度，修改其模拟量单位，由米改成毫米，高量程改成两万。修改以后进行保存。

5.3 优化PLC程序

工作人员打开PLC程序，找到status这一点程度，看到一号表孔开度处理部分以后，将其开度增加一千倍，并进行保存。

5.4 分析数据

在完成修改工作以后，将数据上传到上位机上面。修改了数据库以后，将数据上传到主服务器里面。优化了PLC程序以后，将数据下载到坝区远程柜的PLC里面。之后借助中控室上位机进行任务传达。在开展优化工作以后，实现了现地控制柜和操作界面开度单位的统一性。同时，单位精确到毫米，在上位机操作界面中进行显示。经过优化的上位机开度值，数据偏差降低，有效的促进了远程控制的精度[4]。

5.5 优化调度和效益评价

水电站对防洪调度、发电调度等进行优化研究，有效的提升精细度，构建完善的发电与防洪优化体系、调度规则、数学模型、效益评价体系等等，同时还有强有力的技术支撑。通过有效优化，落实到各个工作细节与流程之中，全方位的提升工作质量，保证工作人员的工作积极性，尽可能的减少工作误差，从而实现水电站的快速发展[5]。

6 结 语

结合实际情况，优化泄洪闸门的远程控制系统，能够有效的提升泄洪闸门的控制的精准性，将误差降低到最小，从而满足水电站对于泄洪闸门远程控制的需求。

提升泄洪闸门的可靠性和安全性，保证其精准度，有利于降低人工操作的危险，保障水电站的正常运作。现在我国的水电站都已经推行无人值班的运营模式。在此基础之上，制定良好的规章制度，提升工作人员工作质量，优化闸门远控体系，对于水电站的健康可持续发展，有着积极的推动作用。