浅析东淝闸自动化监控系统的运用与管理

李继武

东淝闸是寿县瓦埠湖蓄洪控制工程，瓦埠湖位于淮河中游南岸，流域面积4193km2,流域内有合肥、淮南及六安三市的五个县（区），湖区跨寿县、长丰和谢家集三县（区），耕地面积338 万亩，农业人口143 万。该闸位于瓦埠湖出口段距东淝河入淮口2.5km，距寿春镇2.5km 的八公山脚下，由老闸和新闸共10 孔组成。五孔老闸建成于1952年，2004年10月至2006年5月进行了除险加固，加固老闸的同时，在老闸的南侧扩建了五孔新闸。2020年9月安徽省淮河河道管理局在东淝闸新建了自动化监控系统，极大提高了现场管理单位对水利工程的管理水平。

一、东淝闸监控系统建设的必要性

东淝闸工程建设时受当时经济、技术等条件限制，存在先天不足的问题，加之半个多世纪的运用，老化损坏状况相当严重。且2004年进行的除险加固没有对老闸安装自动化系统，加上新闸的自动化监控系统跟不上现代需要，要使东淝闸工程切实发挥作用，就必须对东淝闸工程进行科学、规范的管理，必须用计算机监控系统配备科学的管理进行操作，克服管理工作中存在的问题。

二、东淝闸自动化监控系统

东淝闸自动化监控系统主要是通过前端传感器件检测闸门上、下游水位，闸门启闭状态与开度以及电机电压、电流等采集参数；同时使用固定或云台摄像机采集图像信息并在本地存储。系统可实现在现地对闸门手动控制启闭、现地触摸屏对闸门“定开高”控制（半自动）以及在监控中心远程成组或远程单门控制；通过实时图像可以直观了解闸门的运行工况以及周边环境。系统主要包括系统中央控制室（监控中心）和水闸现地控制系统两部分。东淝闸自动化监控系统于2020年9月开始设备的安装和调试，至2021年8月基本实现水闸现地控制系统全部功能。至此，东淝闸闸门调度以“自动化控制为主，人工手动为辅”的方式，工程管理效率提升，效益明显。但由于受环境、设备质量的影响，系统部分设备出现不同程度的故障。

三、可能发生的故障类型

（一）前端传感器故障

由于东淝闸处于雷电多发区域，前端传感器易受到雷击后产生的浪涌及电磁干扰而损坏，因此在系统设计时对摄像机及水位计增加了防雷器件，用于保护前端传感器。

（二）开度仪表不准确

东淝闸启闭机为卷扬式，刹车装置为电动抱闸（存在刹车行程）。启闭机在经过多次启闭后，会产生累计误差，造成开度显示与实际开度不准确，需要定期进行开度仪表率定。

（三）系统网络故障

东淝闸现地自动化系统共有6 台LCU 控制柜，工业控制网络采用工业以太网交换机组建环网，网络稳定性较高。东淝闸监视系统采用华为商用以太网交换机组建星型网络，由于摄像机大多数布置在室外且距离汇聚交换机距离较远，一般采用点对点的光纤通讯，由于光电收发器件稳定性低于网络核心设备，在实际运行中易出现光电收发器件故障导致摄像机无信号。

（四）UPS 设备故障

UPS 设备出现故障后，一般可以实现旁路到市电供电，但当UPS 损坏且旁路功能出现故障时，无法切换到市电，此时市电及备用电源均无法供电，使系统无法正常工作。

四、自动化监控系统问题分析

（一）管护工作不到位

自动化监控系统正常运行对周围环境要求较高，但东淝闸地理位置偏僻，管理手段、模式也相对落后，应对温度、湿度等影响因素的方式有限；设备面板、线路、接口等养护不及时，系统零部件老化速度加快。检修制度不完善，日常检查和年度检查项目及内容不全面，落实不严格。并且管护人员所具备的自动化养护知识有限，管护工作期易导致系统零部件损伤。

（二）重视程度不够

自动化监控系统作为闸门启闭的一种方式，是水利工程现代化的重要组成部分。然而管理单位对其重要性认识不足，自动化系统推进力度跟不上，监管落实难，管理水平落后，受资金、技术影响，基础设备得不到更新。

（三）专业人员匮乏

闸门启闭自动化监控系统涵盖计算机监控技术、自动化控制技术、水闸工程知识、电力和机械知识，涵盖范围广；原有技术人员普遍年龄偏大知识有限，接受新事物能力较弱，学习速度较慢；新进人员受专业限制影响，看问题不够全面。

五、自动化监控系统管理的建议

（一）加强自动化管理队伍建设

管护人员业务能力是自动化系统能否长久发挥效益的关键，要大力开展全方位、多层次的业务培训，加强对管理人员的专业知识、系统维护能力培训。鼓励职工积极参加多种形式的继续教育，不断提高专业理论知识；联系监控系统生产厂家，派遣专业技术人员现场讲解系统使用知识以及演示维护实操技能；定期安排技术人员参加自动化方面的技能培训，学习管理经验。

（二）强化管理意识，加大资金投入

闸门自动化监控系统实现闸门无人看守远程自动化控制，对于一些地处偏僻的水闸工程，不仅可以减轻管理人员劳动强度，而且能够极大提高工程效益。因此，根据闸门调度需要，结合目前面临设备老化、部分系统瘫痪等问题，应加大资金投入，加快基础设备更新以及系统升级换代，选用性能更稳定、质量更高的设备。

（三）完善操作办法，抓好检修制度落实

参照水闸自动化监控技术标准、规程，结合系统使用手册和自身实际情况，进一步制定和完善监控系统操作规范办法。推动检修制度有效执行，严格按照水闸自动化监控系统维护技术标准进行系统维护；做好运行数据备份，技术文档的妥善保管工作。

六、结束语

东淝闸自动化监控系统投入使用后，操作人员在集控室通过观察视频监视系统和工控机组态画面，可准确了解现场水情、工情；操作人员能够在现地精准控制闸门的开度，也能在集控中心按照操作规程成组按次序启闭闸门，既减轻了操作人员工作量，也提高了闸门启闭的准确性。东淝闸闸门调度以“自动化控制为主，人工手动为辅”的方式，使工程管理水平有了较大提升■