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闸门计算机监控系统工作内容本工程全部计算机监控系统设备的采购、安装调试、系统开发及现场调试工作，实现节制闸闸门启闭机、电气设备等的自动控制和监测。
监控对象本工程计算机监控系统监控监测对象主要有：1台主变压器、高低压配电设备、节制闸启闭机及闸门等。
监控系统结构计算机控制系统主要完成1#～7#闸门的集中控制，实时掌握闸门的工况。
（1）计算机控制系统结构该系统采用分层分布式控制，分中控室集中控制层、现地控制层。
在中控室内工程师操作站设工控机2台，互为冗余备用，其中1台兼做数据库服务器，用于闸门运行数据的存储，并在网络交换机上预留光口，以便于未来上级管理调度系统通信；现地控制层设闸门现地控制柜控制闸门的工作运行情况。
中控室集中控制层上位机与现地层级之间采用光纤星型连接，现地层级通过交换机接入以太网。
（2）闸门现地PLC控制闸门现地控制柜内配置有可编程控制器（PLC）、液晶触摸显示屏、闸门开度荷重一体化显示仪、I/O机架、中间继电器、按钮、信号灯等元件，可实现下述功能：1）可通过PLC现地及远程控制闸门启闭机的升、降、停；2）可通过按钮闸门控制柜硬接点手动控制闸门启闭机的升、降、停。
3）可对闸门进行升、降、停预置。
4）闸门开度荷重一体化显示仪可对闸门的闸门开度、荷重进行显示。
5）对闸门可进行机械或电气限位保护。
系统功能1总体要求计算机监控系统应迅速、准确、有效地完成对节制闸设备进行运行监视、控制、保护、以及调度运行管理等工作。
计算机监控系统应该具有如下功能：（1）数据采集和处理（2）监视与报警（3）控制与调节（4）系统自诊断与恢复（5）数据记录与存储（6）人机接口（7）时钟同步（8）数据通信2数据采集与处理（1）监控主机应能接收现地控制单元上传的各类实时数据，包括模拟量、开关量、电度量、综合量和SOE事件顺序记录、越复限事件记录等。
按收到的数据进行数据库刷新、报警登录；接收上级调度系统下发的命令以及接收其它系统发来的数据。
船闸自动控制系统Date: 9/25/2007一、项目介绍船闸控制系统主要对上、下游闸阀门实现控制，保证船只的通航快速、安全。
在上游和下游闸首一般都设有操作室，可实现船闸的集中和分散控制。
二、系统要求为了保证船只的正常通航，必须对上、下游闸阀门实现正确的控制，杜绝误操作发生事故，故系统对操作权限有严格的区分；同时一旦出现故障，应立即提醒操作人员和机电维修人员尽快处理，系统自动将故障消息传送给机电维修班，在操作室和机电维修班以及管理处，均能实现监视。
故系统应具有强大的网络功能，但不能过多的增加用户的投资。
三、系统方案针对系统要求，传统的HMI/SCADA软件如要实现，用户的投资成本就会增加很多，故选用WEBACCESS软件，而WEBACCESS软件是首家完全基于IE浏览器的HMI/SCADA监控软件，其免费的无限客户端——由于WebAccess与生俱来的网络架构，决定了客户端是免费、无限的，克服了传统软件一旦涉及到网络版都需要额外购买客户端的问题。
对于安全体系，WEBACCESS的严密的网络安全体系——WebAccess可以将用户划分为多种类型，不同的用户类型具有不同的界面访问权限；同时还使用了区域和等级的概念以保护IO点，一个IO点可以被指定在某一个区域中的某一个安全等级，而用户可以被指定在多个区域拥有不同的安全等级。
在监控时，如果用户需要修改某个IO点的值时，该用户的用户类型必须拥有可以更改该点值的能力，即他在该区域拥有的安全级别必须高于该点的安全等级。
四、系统构成本系统采用OMRON PLC+WEBACCESS软件构成整个系统的监控。
网络配置图如下：五、典型流程图例通过以上WEBACCESS软件在船闸的实际应用， WEBACCESS软件在该项目中的几点优势：1．优越的网络功能，免费的无限客户端。
2．灵活的上位操作模式。
根据最上层最高层管理员的授权，下面的工程管理员操作具有不同的操作权限，具备了无关人员的不可操作权限，同时又避免了相关操作人员的误操作。
三峡船闸集控系统简介
三峡船闸集中控制系统（简称集控系统）是世界上一流的多级船闸控制系统。
三峡船闸每线设置有一套集中监控系统设备，它由计算机监控系统设备、通航信号和广播指挥设备、工业电视监视系统设备组成。
其中，计算机监控系统由集中控制单元、操作员站、工程师站、数据及通讯服务器、培训管理站、网络设备、打印机和其他外围设备等组成；通航信号设备由通航指挥信号灯及灯柱，中心灯、边界灯和船舶停靠位信号等组成；工业电视监视系统由电视多媒体服务器、电视多媒体站、矩阵切换器、大屏幕投影仪、监视器、信息传输设备和多个摄像机等组成。
两线船闸的集中监控系统设备的结构与功能相同，结构布置相同。
这些设备之间以及和12个现地控制站之间通过网络有机地连接在一起，共同完成单线连续过船作业的集中自动控制和监视指挥。
三峡船闸集控系统的应用极大提高了船闸通航效率，现日均基本稳定在30闸次以上，货物通过量连年大幅增长，2011年超过1亿吨，其中上行货运量为5534万吨，提前19年达到设计2030年船闸单线下行5000万吨的通过能力指标。
船闸远程集中控制系统建设指南摘要：一、船闸远程集中控制系统概述1.船闸远程集中控制系统的定义2.船闸远程集中控制系统的作用二、船闸远程集中控制系统建设指南1.系统建设原则2.系统功能要求3.系统技术要求4.系统安全要求5.系统维护与管理三、船闸远程集中控制系统的实施与应用1.系统实施的关键步骤2.系统应用的优势与效果3.系统应用的案例分析四、船闸远程集中控制系统的发展趋势与展望1.行业发展趋势2.技术创新展望3.未来市场前景正文：随着现代航运业的快速发展，船闸远程集中控制系统在提高船闸运行效率、降低运营成本方面发挥着越来越重要的作用。
本文将对船闸远程集中控制系统进行详细介绍，包括系统概述、建设指南、实施与应用以及发展趋势与展望。
一、船闸远程集中控制系统概述船闸远程集中控制系统是一种通过远程监控和控制船闸运行的智能化系统，能够实现对船闸设备的精细化管理，提高船闸运行的安全性和可靠性。
该系统主要包括数据采集、传输、处理和控制等模块，通过信息化手段，实现船闸运行的实时监控、远程控制和智能化管理。
二、船闸远程集中控制系统建设指南（1）系统建设原则船闸远程集中控制系统的建设应遵循可靠性、安全性、实时性和易维护性等原则，确保系统稳定、高效地运行。
（2）系统功能要求系统应具备数据采集、传输、处理、存储、报警、控制等功能，实现船闸运行的全方位监控和管理。
（3）系统技术要求系统应采用成熟、先进的技术，确保系统的兼容性、可扩展性和易升级性。
（4）系统安全要求系统应具备严格的安全措施，包括数据加密、访问权限控制等，确保系统数据的安全可靠。
（5）系统维护与管理系统应建立健全维护管理体系，确保系统的长期稳定运行。
三、船闸远程集中控制系统的实施与应用（1）系统实施的关键步骤船闸远程集中控制系统的实施应包括项目立项、系统设计、设备采购、系统集成、调试运行等关键步骤。
（2）系统应用的优势与效果船闸远程集中控制系统应用后，可以显著提高船闸运行效率，降低运营成本，提升船闸服务水平。
船闸计算机监控系统
摘要：现如今，我国的国民经济在快速的发展，社会在不断的进步，随着自动
化技术和信息化技术不断发展，以及运行管理体制的改革，对水利水电工程的自
动化技术提出了更高的要求。
计算机技术、信息技术和现场总线技术的飞速发展
给水利水电工程自动化系统无论在结构上还是功能上，都提供了一个广阔的发展
空间。
水利水电工程自动化系统应该成为一个集计算机、远程控制、网络以及多
媒体为一体的综合系统。
关键词：船闸；计算机；监控系统
引言
船闸计算机监控系统是航运行业管理自动化信息化的重要组成部分，涉及计
算机控制、分布式数据管理、上下位软件编程、传感器技术、通信技术等。
随着
船闸布点的迅速发展，建立一套船闸计算机监控系统迫在眉睫，以实现船闸管理“无人值班、少人值守”的目标。
1系统配置与结构
某船闸上、下闸首均采用人字门启闭，卧式液压启闭机提供动力，闸首左、
右闸室均配置一套现地动力控制柜和一套现地左、右现地动力控制柜主要控制液
压油泵、人字门、泄水阀门及交通灯，左侧现地配置一套施耐德右侧现地配置一
套施耐德远程扩展机架，左、右侧采用扩展电缆连接，实现闸首左、右侧同步控制。
上位机配置台操作员站、台历史数据库服务器和台调度服务器。
监控软件采
用监控软件，台操作员站互为冗余，充分保证系统旳可靠性；历史数据库服务器
负责历史数据存储，能够实现报表分类查询，操作査询，事件査询、曲线査询等；调度服务器主要功能为船闸优化调度和船闸收费，船闸调度系统软件可以模拟闸
室尺寸与船闸尺寸，合理安排上行、下行船只数量，高效、快捷地实现船只上行
与下行。
船闸收费系统配置了上闸首收费刷卡机、下闸首收费刷卡机及网络设备，采用收费系统软件，实现上行、下行船只收费工作。
2船闸计算机监控系统
2.1架构设计
枢纽船闸计算机监控系统采用分层分布式结构，采用开放式、全分布设计，
由集中控制单元和现地控制单元两部分组成。
船闸计算机监控系统还包括广播、
收费、通航信号灯等设备，与西溪船闸工业电视图像视频系统构成一个完整的、
独立的船闸控制监视综合系统。
船闸监控系统的网络拓朴结构分为以下三层，最
上层是监控管理层，包括2台互为热备用的操作员工作站（监控主机）、1台数
据服务器、1台调度工作站、2台收费工作站以及视频监视主机。
中间层是现地LCU控制层，现地LCU向上通过以太网通信模块与监控管理层实现通讯，通讯介
质为光纤，上下闸首的两台收费工作站通过光纤以太网和监控管理层相连。
现地LCU分布在上闸首、下闸首的左右机房和闸坝配电房内。
底层是设备与器件层，
各种设备与器件通过硬线电缆与LCU及继电器、接触器相连接。
各PLC与上位机
之间的通讯采用光纤以太网。
现地控制单元PLC之间通过PROFIBUSDP现场总线
实现连接，总线安装方便简单，各PLC之间实现监测数据共享，LCU主要完成被
监控设备的就地数据的采集及监控功能。
船闸收费系统作为计算机监控系统中一
个重要的子系统，完成对过往船只的注册登记、收费管理的采集船只信息与完成
缴交过闸费用的任务。
船闸收费调度系统船闸收费调度由收费工作站、读卡器、
调度工作站和数据库服务器等组成。
收费工作站一般放置于上游（下游）收费亭
内，调度工作站放置于中控室。
收费工作站通过RS232串口与读卡器相连。
2.2软件设计
软件采用结构化、模块化、面向对象的设计方法；增强系统的分级容错设计，保证重要传感器、执行机构故障时系统可以容错运行，例如水位计、开度仪、电机、电磁阀等。
加强故障检测报警及应急处理功能，闭锁条件的判断处理；增强
操作控制指令校验，提供强大的数据查询和信息提示功能，同时系统网络等部分
故障时，系统可以降级运行，防止系统进入被动性失控状态。
2.3下位ＰＬＣ逻辑编程设计
此模块是船闸各个执行机构控制核心，其功能可以根据梯形图程序定时扫描，根据编制好的逻辑关系对液压传动机构等进行监控，根据前面变量与地址定义的
关系接受上位组态编程发过来的数据，以实现方向控制作用。
通过它，即使操作
人员根本不懂电气知识或船闸运行工艺，都可以方便地进行操作。
在整个系统架
构先进合理可靠的基础下，现地ＰＬＣ应用程序编制得是否周密、完善，对船闸
能否安全可靠的运行起主导作用。
同时完善的应用程序也可以最大程度地发挥Ｐ
ＬＣ等先进设备的优越性能。
在ＵＮＩＴＹ软件中将梯形图程序分为程序段执行，由段调度程序分配各子程序段的调用执行。
我们根据在ＰＬＣ工程项目和船闸控
制领域的经验，将船闸ＰＬＣ应用程序划分为如下结构：（１）主程序。
程序上
电初始化、通讯状态检测及数据通讯管理、船闸上／下行控制、调用各子程序段。
（２）子程序。
程序控制子程序段、手动控制子程序段、开本侧闸门控制子程序段、开对侧闸门控制子程序段、关本侧闸门控制子程序段、关对侧闸门控制子程
序段、开本侧阀门控制子程序段、开对侧阀门控制子程序段、关本侧阀门控制子
程序段、关对侧阀门控制子程序段、强落本侧阀门控制子程序段、强落对侧阀门
控制子程序段、比例泵流量控制子程序段、润滑油泵控制子程序段、交通信号灯
控制子程序段、水位计整定自动检测子程序段、设备故障检测和处理子程序段、
现地操作台显示控制子程序段。
2.4现地层配置
（1）船闸计算机监控子系统设五个现地控制单元（LCU），其中四台LCU各
负责本闸首的人字闸门、廊道工作门的控制以及液压泵组的控制。
各闸首LCU之
间的通信通过现场总线的方式来实现；各闸首LCU屏与上位机之间的通信由光纤
传输实现，在系统中除配备必要的防雷设备外，另配8个信号避雷器，用于水位计、通航信号灯的信号防雷。
另一台为公用LCU的PLC用于船闸高低压配电装置。
（2）闸坝配电房LCU屏布置于闸坝配电房内，主要对闸坝配电房内的坝区变及
柴油发电机断路状态、电流及电压量等进行监视。
配电房LCU屏内配置各PLC模块、以太网模块、彩色液晶触摸屏等之外，还设置必要的信号指示灯、远方/现地权限切换开关、手动操作按钮等元器件；设UPS电源及避雷器，控制电源由配电
房中的专用电源上引出。
（3）通航信号灯包括上下游远程信号灯、上闸首进出
闸信号灯、下闸首进出闸信号灯等。
电源由船闸照明电源回路中引出。
2.5记录、报告、统计制表
（1）所有监控对象的操作、报警事件及实时参数等都予以记录，对故障信号进行事件顺序记录；运行管理人员可通过操作员工作站方便地进行人机对话，按
航次自动登录各闸室人字门、输水阀门的运行情况，启、闭时间以及上、下游和
各闸室的水位、开度等信息，按要求形成统计报表；（2）将所有的操作自动按
其操作顺序记录下来，包括操作对象、操作指令、操作开始时间、执行过程、执
行结果及操作完成的时间、操作员的姓名等；自动将各种报警事件按时间顺序记
录其发生的时间、内容和项目，生成报警事件汇总表；记录故障发生前后一段时间里重要实时参数的变化情况；并自动记录与故障量相关的参数；记录重要监视量的运行变化趋势，并进行趋势分析；（3）船闸过船运行情况记录：由运行管理人员将船队基本情况如船名、船队尺寸、吨位、时间等输入计算机内，形成各种统计报表，表格格式应可由用户方便地重新进行设置。
结语
尽管在船闸计算机监控系统制造上，我国目前处于世界先进水平，遗憾的是系统中大量使用国外控制产品，而且在“自动化、信息化、无人值守”发展方向上还有潜力可挖，寄希望于国内同行奋起直追，大力发展民族工业，开拓船闸监控技术新局面。
参考文献：
[1]王德吉.西门子工业网络通信技术详解[M].北京：机械工业出版社，2012.
[2]罗飞.三峡船闸计算机监控系统设计[J].电工技术，2013（4）：40-41.。
