閘門綜合自動化監控信息系統主要是通過計算機監控系統檢測閘門上、下游水位、閘門荷重、閘門啟閉狀態與開度、圖像信息自動化采集與傳輸，達到能夠在監控中心遠程控制閘門啟閉以及閘門自動控制和系統聯動；通過實時圖像可以直觀了解閘門的運行工況以及周邊環境的目的。

                  

    基于和利時HOLLiAS LK系列PLC的閘門監控系統解決方案，具有實時性高、響應速度快、安全可靠、功能強大等特點，對提升攔河閘壩工程的自動化、信息化水平，提高水利系統的管理水平、健全水利系統的快速響應機制、建立有效的防災機制等方面提供了有力保證。

    系統配置

    系統主要分為系統中央控制室（監控中心）和閘門現場監控裝置兩部分。監控中心由監控計算機、系統監控軟件平臺、計算機網絡平臺及應用軟件組成。閘門現場監控裝置由閘門現地控制單元（LCU）、現場監測儀表、信息傳輸通道等部分組成。

    基于光纖網絡的通訊，在各個終端與中心站（管理中心）之間建立局域網完成數據通訊。光纖具有可靠性高、數據傳輸穩定、維護費用低等特點，是實施遠程可靠數據傳輸較為合理的方案。

      

                               圖1  閘門自動化控制系統圖

    現地控制單元（LCU）一般安裝在閘門啟閉機房或者系統配電中心，由可編程控制器、智能閘門測控儀、控制電器、邏輯保護電路、操作按鈕、狀態指示燈、電流電壓顯示表等組成，成套于一臺機柜內，通過接線端子與閘位傳感器、荷重傳感器、機械限位、閉鎖保護、啟閉機電機、三相交流電源進線等連接。現場由現地控制單元（LCU）來控制閘門啟閉設備，通過閘門開度儀實時確定閘門的開度，通過閘門荷重儀實時確定閘門荷重，并通過水文水利計算，根據實測水文資料，自動設定閘門開度，提高自動化控制程度，減少人工誤差。通過設立保護裝置，能對執行過程中發生的意外情況進行及時處理。結合遠程圖像監控系統，可實現無人值守閘門自動化控制。

    閘門現地控制單元（LCU）具有以下功能：

    顯示功能：數字顯示閘位、荷重、行程設定值、荷重兩級報警設定值、電網電壓、運行電流等參數；提升、降落等各種運行狀態指示。

    參數設定：通過按鍵設定行程值、上下限位值、荷重兩級報警設定值等參數。

    操作閘門：通過按鍵可提升、降落閘門到指定位置。

    安全保護：具有數字電子限位、機械限位、負載過荷、工作超時、閘門啟閉機過電流、方式閉鎖等多重保護功能，確保閘門運行安全可靠。

    通訊功能：可遠程修改參數，遵循最后一次有效原則；實時過程參數、運行狀態上傳；接收并執行遠程遙控控制命令，精確提升、降落閘門到指定位置。

    系統功能

    上位機是系統的指揮、監控中心，它可以與上級管理中心聯網，通過上位機與PLC的通訊功能指揮系統運行和修改工藝參數。PLC是系統的控制中心，可以獨立控制整個系統正常運行。

       

    數據采集與處理

    這部分功能包括對實時數據的采集、進行必要的數據預處理并以一定的格式存入實時數據庫。通常按照信號性質的不同，把它分為模擬量、開關量及脈沖數字量等，其采集及處理方法也各不相同。

    模擬量的采集與處理

    這一類實時量包括電氣模擬量、非電氣模擬量及溫度量。電氣模擬量系指電壓、電流、頻率及功率、功率因素等電氣信號量。非電氣模擬量主要指壓力、流量、水位、位移等信號量。

    開關量的采集

    開關量采集包括中斷型開關量和非中斷型開關量兩種。中斷型開關量信號包括各類故障信號、斷路器及隔離開關位置信號、泵、機組設備運行狀態信號、手動自動方式選擇的位置信號等。

    運行安全監視

        

 ? 全廠運行實時監視及參數在線修改

    參數越復限報警記錄

    事故順序記錄

    故障狀變顯示記錄

    趨勢分析判斷

    運行指導

    開、停機過程監視

    一次設備操作指導

    控制與調節

    操作員通過操作員工作站的顯示器、鍵盤等，對監控對象進行控制與調節。

    生產管理

       

    可在中控室實時監控閘門的運行情況

    全廠所有監控對象的操作、報警事件及實時參數報表等可記錄下來，并能以中文格式在LCD上顯示，在打印機上打印。

    對從實地采集來的數據進行管理、分析、統計、生成報表并打印輸出。

    系統維護與設置

    能實時地維護實時數據庫和歷史數據庫，包括對數據庫記錄的增加、刪除、修改、查詢和數據庫數據的備份。
用戶能根據自己的需要和興趣愛好來設置系統的工作環境，通過設置現場站點的基本參數、數據采集處理、通訊及控制的功能參數來設置系統的運行環境。系統還具有即時幫助和操作指導文件等幫助功能，包括系統自診斷、操作指南、幫助說明等。

    系統特點

    安全可靠和先進實用的系統

    系統設計選擇了成熟和先進的分布式計算機控制系統，在生產過程中信息集中管理和科學操作的前提下，使控制危險分散，提高系統的可靠性。現場各種數據通過LK系列 PLC采集，并通過高速網絡傳送到中央控制室集中監控和管理；同樣中央控制室主機的控制命令也通過上述高速網絡傳送到PLC的測控終端，實施對各單元的分散監測和控制。

    集散型分布式構架方案設計

    一般地，分布式遠程群閘控制系統，對閘門開啟、水泵運行實施實時控制，對監控閘門實現實時圖像傳輸和狀態數據（包括現象數據和控制命令）傳輸。基于上述要求，要保證數據傳輸的快速性、一致性，圖像傳輸的實時性及控制策略實施的可靠性，必須采用可靠的傳輸構架。對于遠程的、分散的監控系統通常采用總站－分站構架，有的大型系統還要采用多級分站。這時光纖通訊憑借著它本身特有的可靠性高、數據傳輸穩定、維護費用低的優勢在系統中占有極大的市場。

    信息分層管理和控制權限分級

    系統設計本著安全可靠、經濟實用原則，設計成一個綜合了計算機技術、自動控制技術、網絡通信技術、圖像顯示技術于一體的全分布開放型集散控制管理系統。在邏輯結構上采用分層式的結構，整個控制系統分為三層：第一層為生產調度層，第二層為中間監視管理層，第三層為現場測量控制層。各層之間通過專有的工業以太網或者租用其他通訊網絡進行信息傳輸和資源共享。

    系統具有良好的開放性和可擴展性

    整個管理系統的設計采用開放的網絡體系、標準的信息采集與處理體系，以方便多媒體管理系統的升級、擴展和互聯。采用的設備充分考慮易升級換代，并且在升級時可以最大限度地保護原有的硬件設備和軟件投資。系統參數配置少、調整少、自動化程度高、使用方便、操作簡單、合理實用。