关于中小型水闸远程控制安全措施的探讨

梁 意

（梅州市梅州大堤管理处，广东 梅州 514000）

0 前言

中小型水闸承担着防洪排涝、调流引水等重要责任，为了加快中小型水闸安全远程控制目标的实现，需要根据水闸实际运行情况对存在的安全风险进行分析总结，制定适合的安全控制措施，避免安全问题影响水闸的正常运行。同时，水利部门要结合安全生产标准化、水利工程精细化管理目标，做好中小型水闸日常运行管理工作，尽量避免出现安全事故。

1 中小型水闸远程控制安全问题

1.1 水闸无法按照指令停止

中小型水闸在接收到远程控制指令后，无法按照远程控制指令进行操作，导致水闸无法远程控制开启或停止。工作人员在传输开启或者是停止指令的过程中，出现网络中断、通信中断等故障问题时，就会导致水闸无法接收远程控制指令，如果该故障问题出现后，保护措施无法正常进行，会造成较为严重的后果[1]。

1.2 水闸运行过程中存在异物

中小型水闸运行中遇到异物卡阻，会造成水闸无法按照远程控制指令正常运行。如果水闸运行中出现较大的固体垃圾或者是较大漂浮物，会阻碍水闸的正常升降，短时间内未能采取安全措施对其及时进行处理，会导致闸门出现超载的情况。如果卷扬机中出现异物卡顿，会导致钢丝绳过载断裂的情况发生。如果是螺杆启闭机出现异物卡顿，会因为过载导致螺杆弯曲或者是出现闸门基座变形的情况发生。

1.3 限位传感器不灵敏

中小型水闸运行过程中会出现限位传感器无法正常运转的情况，属于中小型水闸运行故障问题。限位传感器在水闸运行过程中的主要起到保护作用，如果闸门上升过程中限位传感器出现故障问题，会导致闸门钢丝绳或者是闸门冲顶损坏基座，闸门下降过程中可能会出现限位传感器出现问题，会导致钢丝绳缠绕、螺杆顶弯等情况。

1.4 闸位仪失灵

闸位仪失灵后会到导致远控制系统无法对水闸闸门开度数据进行监测，经常会出现误判或者是闸门开关超出限制的情况。

1.5 电气故障

电气故障也是水闸运行过程中常见故障问题，如电压过大、电流承载过大等问题。如果电压过大，会导致水闸缺少运行动力，无法支撑卷扬机上升。电流过载会导致电机损坏，严重时会引发火灾问题[2]。

2 中小型水闸远程控制安全措施

2.1 传感器双重保护

中小型水闸闸门中的上限位传感器、下限位传感器应作为独立的系统，并且上限位传感器和下限位传感器信号应区别设置，并将信号设置为容许工作限制，远程控制过程中只要发送上限位开关信号指令，系统会直接连锁切断下降动作，下降过程中发送下限位开关信号指令，系统直接切断上升动作，执行信号指令，能够避免传感器无法按照信号指令运行的问题。

2.2 闸门卡阻保护

中小型水闸闸门在运行的过程中，会按照远程控制系统设定扫描周期对闸门开度值进行扫描，完成扫描后将开度值与上周期开度值进行比较，从而得出开度值之间的数值差。如果连续三个扫描周期开度值与设定值比较小，说明闸门存在异物卡阻的情况，系统会自动对闸门进行锁停，并进行警报通知工作人员进行故障检查，使闸门能够正常运行。闸门卡阻保护设计过程中如果投入和控制选项，可以根据实际情况选择，如果闸门传感器出现紧急故障，需要快速关闭水闸，工作人员可以选择退出选项，解除卡阻保护功能，使水闸能够及时停止运行。

2.3 闸位信号断线检测机制

中小型水闸运行过程中如果出现失灵的情况，闸位信号断线等问题，远程控制系统能够对信号断线问题进行计算，系统确定出现故障问题后，会发出停止闸门运行的指令，并发挥故障报警使工作人员立即排查安全故障。对闸位信号模拟量值判断过程中，如确定闸位值在正常范围内的，说明不存在故障问题，闸位值主要用于通道故障报警，终止闸门控制以及进行闸位信号断线检测。

2.4 运行超时保护

中小型水闸运行中应设计运行超时保护系统。水闸接收到开启、关闭指令后，对上限和下限传感器运行路线进行判断，根据开启、关闭速度计算出运行时间。运行超时保护启动后如果超出运行时间，关闭闸门，发出报警信号，减少限位传感器失灵的情况出现[3]。

2.5 闭气机电气量保护

传统水闸开启、关闭设备都为热继电器，其主要原因是热继电器灵敏度不高，运行时间较长，如果出现电机卡阻的问题，切断电机回路，会出现阀门冲顶安全故障。为了能够实现对开启、关闭设备的有效保护，应在电气回路中安装电气量采集元件，并监测设备在运行过程中的电流继电保护设置为二段式。水闸闸门启动过程中电流保护值会达到较高的水平，对电机工作时间进行记录。闸门启动过程的电流数值高于保护值说明闸门存在故障问题。电机启动时间过长会造成电动过热，当测量到的实际启动时间超过整定的允许启动时间时，启动时间过长保护动作而跳闸。同时会自动进行低电流保护，使闸门能够正常关闭、开启，闸门停止运行之后应发出报警信号。

3 中小型水闸运行管理措施

3.1 推进中小型水闸安全运行

中小型水闸运行管理过程中，应全面落实水闸安全管理责任制度，确定中、小型水库责任人名单，并向水利部门上报备案，如果发现远程控制安全问题，可及时寻找责任人解决。明确水闸地方政府防汛责任和主管部门安全监督责任，并进行中小型水闸防汛责任人培训，减少中小型水闸在运行过程中存在的安全问题。汛期来临前，应对水闸安全运行情况进行检查，及时发现安全隐患并采取措施进行治理。制定水闸控制运用计划，并加强水闸远程控制的培训和演练，汛期中能够实现对水闸的有效控制，达到防洪排涝的目的[4]。对中小型水闸进行日常巡检、维修养护和安全监测，并对中小型水闸安全性进行鉴定，按照规定日期完成中小型水闸安全鉴定任务。中小型水闸责任部门可制定远程控制安全风险监督检查手册以及安全问题清单，对中小型水闸容易出现安全问题的区域进行专项检查，如果发现问题及时采取措施进行整改，保证中小型水闸能够正常运行[5]。

3.2 数字助力中小型水闸运行管理

水利部门可以将中小型水闸信息系统与水库系统、堤防系统进行整合，使中小型水闸信息管理系统优化升级，实现全国中小型水闸互联互通，通过信息系统能够实现防汛抗旱信息共享，中小型水闸责任部门可通过系统进行安全问题交流，为远程控制安全水平提升助力。鼓励中小型水闸在远程控制系统中逐渐融入大数据、人工智能等多项信息技术，保证中小型水闸能够安全稳定运行，使水利工程运行管理信息水平获得提升。实现数据信息填报、审核等流程规范化，提高数据质量的同时，也可以避免数据丢失，对于信息数据应填写详细，避免出现数据模糊不清的情况，并建设中小型水闸质量管理制度，做好信息数据质量检查工作。中小型水闸管理过程中要做好水闸远程观测工作，并收集水闸运行信息，对于水闸远程控制过程中可能存在的安全问题进行分析，对于安全问题及时发现及时解决，从源头上解决远程控制的安全问题。定期对远程控制系统进行优化，并根据实际需要对系统进行升级处理，保证水闸能够正常运转，降低安全故障发生概率。

3.3 全面推进中小型水闸标准化

中小型水闸行政主管部门以及相关管理机构，应完善中小型水闸所在地区标准化制度管理体系，形成远程控制常态化工作机制。按照水利部门印发的中小型水闸标准化管理手册作为推进中小型水闸标准化建设的模板，认真履行上述要求，使中小型水闸运行管理工作向着标准化发展，也可规范远程控制工作流程和工作内容。主管部门和管理机构应根据中小型水闸标准化发展情况制定合适的实施方案，制定年度计划，加快标准化建设的落实[6]。

3.4 健全中小型水闸运行管理体制机制法治

根据水利部门印发的《水闸运行管理办法》开展中小型水闸的云顶管理工作，并利用远程控制系统对中小型水闸进行安全监测，各个中小型水闸主管部门应结合实际运行需要，建立地方性运行法规制度和技术标准，保证中小型水闸能够安全稳定运行。不同的中小水闸管理机构应坚持流域系统观念，加强中小型水闸运行管理链条，实现对运行各个环节的有效的监控，保证目标任务能够全面落实，使中小型水闸能够安全稳定运行。

4 结语

综上所述，对于中小型水闸可能出现的远程控制安全风险问题进行分析，制定针对性解决措施，做好远程控制安全保护措施，降低中小型水闸安全故障的概率，并落实中小型水闸运行管理措施，为远程控制安全提供保障。随着现代信息技术水平的不断提升，人工智能、大数据等信息技术逐渐在各个领域中渗透，想要推进中小型水闸向着信息化、智能化的方向发展，必须强化中小型远程控制系统建设，实现对中小型水闸远程控制，并落实安全保护措施，减少中小型远程控制中存在安全隐患。只有在实现安全目标的基础上，才能够使中小型水闸保持高效、安全、稳定的状态运行，才可以减少安全事故的发生。