杭甬运河船闸自动控制与监控系统

船闸远程集中控制系统建设指南一、引言随着我国水运事业的快速发展，船闸工程在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

然而，传统的船闸运行管理方式存在一定程度的不足，如运行效率低、人工成本高等。

为了提高船闸运行效率，降低运行成本，本文将探讨船闸远程集中控制系统的建设，以实现船闸运行的自动化、智能化。

二、船闸远程集中控制系统概述1.系统组成船闸远程集中控制系统主要包括以下几个部分：远程监控系统、自动控制系统、通信系统、报警与保护系统等。

2.系统功能船闸远程集中控制系统具备以下功能：（1）远程监控：实时监测船闸运行状态、设备运行参数等；（2）自动控制：根据船闸运行需求，自动调节水位、开关闸门等；（3）通信联络：实现船闸与调度中心、上下游站点等的信息交流；（4）报警与保护：实时检测系统运行异常，发出报警信号，并采取相应保护措施。

三、系统建设目标船闸远程集中控制系统建设旨在实现以下目标：（1）提高船闸运行效率，缩短船舶过闸时间；（2）降低运行成本，减少人工投入；（3）确保船闸运行安全，降低事故发生率。

四、系统建设方案1.硬件设备选型与配置根据船闸运行需求，选择合适的硬件设备，如PLC、变频器、传感器等，并进行合理配置。

2.软件系统设计（1）用户界面设计：简洁明了，易于操作，具备实时数据显示、报警信息展示等功能；（2）数据库设计：合理规划数据表结构，确保数据存储安全、查询迅速；（3）系统模块划分：按照功能划分模块，便于维护和升级。

五、系统实施与调试1.施工组织与管理：合理组织施工队伍，明确分工，确保工程进度和质量；2.系统调试与验收：系统安装完成后，进行调试和验收，确保系统正常运行。

六、系统运行与管理1.运行维护：定期对系统进行检查、维护，确保设备运行稳定；2.安全保障措施：建立健全安全管理制度，提高系统安全性。

七、经济效益分析船闸远程集中控制系统的建设将带来以下经济效益：（1）提高船闸运行效率，缩短船舶过闸时间，降低物流成本；（2）减少人工投入，降低运行成本；（3）确保船闸运行安全，减少事故损失。

闸门综合自动化监控系统闸门综合自动化监控系统是一种集成了自动化、监控、数据分析等功能的系统，广泛应用于水利工程、水电站、水闸等领域。

本文将从系统概述、功能特点、应用场景、优势和发展趋势等方面展开介绍。

一、系统概述1.1 系统组成：闸门综合自动化监控系统由监测设备、控制设备、数据采集设备、通信设备和人机界面等组成。

1.2 系统原理：系统通过监测设备采集实时数据，经过控制设备处理后实现对闸门的自动控制，同时数据通过通信设备传输到监控中心进行分析和监测。

1.3 系统架构：系统采用分布式架构，实现了设备之间的互联互通，保证了系统的稳定性和可靠性。

二、功能特点2.1 实时监测：系统能够实时监测闸门的开启程度、水位、流量等参数，保证了对水利工程的及时控制。

2.2 远程控制：系统支持远程控制功能，操作人员可以通过远程终端对闸门进行控制，提高了工作效率。

2.3 数据分析：系统可以对历史数据进行分析，为水利工程的管理和决策提供重要参考依据。

三、应用场景3.1 水利工程：闸门综合自动化监控系统广泛应用于水库、水电站等水利工程，实现了对水资源的有效管理和利用。

3.2 水闸：系统在水闸的控制和监测方面发挥了重要作用，确保了水流的畅通和安全。

3.3 河流治理：系统可以监测河流水位、水质等参数，为河流治理提供了重要数据支持。

四、优势4.1 提高效率：系统实现了自动化控制，减少了人工干预，提高了工作效率。

4.2 提升安全性：系统能够实时监测水位变化等情况，及时发现问题并采取措施，提升了水利工程的安全性。

4.3 降低成本：系统的自动化功能减少了人力成本，提高了设备的利用率，降低了运营成本。

五、发展趋势5.1 人工智能：未来的闸门综合自动化监控系统将更加智能化，引入人工智能技术，实现更精准的控制和监测。

5.2 大数据分析：系统将更加注重对数据的分析和挖掘，为水利工程管理提供更多有益信息。

5.3 互联网化：系统将更加与互联网技术结合，实现远程监控、数据共享等功能，提升系统的整体效能。

第11卷第3期中国水运V ol.11N o.32011年3月Chi na W at er Trans port M arch 2011收稿日期：作者简介：赵阳（3），男，浙江余姚人，杭州市港航管理局三堡船闸管理处助理工程师。

关于京杭甬运河全线船闸信息共享平台建立的设想赵阳（杭州市港航管理局三堡船闸管理处，浙江杭州310020）摘要：京杭甬运河的全线贯通将改写京杭大运河的历史，对运河本身以及整个流域甚至周边地区水运经济发展产生极大的推动，届时全线二十几个船闸将发挥更大的功用。

船闸信息化建设对于优化管理模式，促进行业发展将起到更大的作用，文中就京杭甬运河全线船闸建立信息共享平台做出了初步设想。

关键词：京杭甬运河；船闸；信息共享中图分类号：U 641.3文献标识码：A 文章编号：1006-7973（2011）03-0065-02一、前言京杭大运河，是世界上里程最长、工程最大、最古老的运河之一。

北起北京（涿郡），南到杭州（余杭），经北京、天津两市及河北、山东、江苏、浙江四省，贯通海河、黄河、淮河、长江、钱塘江五大水系，全长约1,794km ，开凿到现在已有2,500多年的历史。

京杭大运河对中国南北地区之间的经济、文化发展与交流，特别是对沿线地区工农业经济的发展和城镇的兴起均起了巨大作用。

杭甬运河作为京杭运河的延伸工程，已于2007年基本开通。

杭甬运河不仅是沟通钱塘江、曹娥江、甬江三大水系的浙东主要航道，其全线贯通后将沟通浙东航道网、浙北航道网和全国水运主干网。

它的建成，将改写世界纪录，把京杭运河航线向东延伸近240k m 。

延传千年的“京杭大运河”将改名为“京杭甬大运河”，它第一次实现了河海沟通。

据测算，水运运输成本仅为公路运输的1/3，十分利于金属矿石、石油、煤炭等大宗散货的运输。

京杭甬运河全线贯通增强了对运河沿线省市经济腹地的货运辐射，也将为内河集装箱运输发展乃至内河航运、周边区域的兴盛带来契机。

其中，船闸作为沟通各水系的重要通航设施，其建设发展更是对航道的发展起到了至关重要的作用。

２００９年９月第９期总第４３２期水运工程Ｐｏｒｔ＆ＷａｔｅｒｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｐ．２００９Ｎｏ．９ＳｅｒｉａｌＮｏ．４３２杭甬运河船闸自动控制与监控系统崔优凯，李勇伟，耿驰远（浙江省交通规划设计研究院，浙江杭州３１０００６）摘要：以通明船闸为例，介绍了杭甬运河上的船闸自动控制与监控系统，包括船闸运行自动控制系统、船闸运行视频监控系统、船闸过闸调度与收费系统。

该系统保证船闸的正常运行，具有数据采集与处理，运行监视，控制操作，自诊断和冗余切换等主要功能。

关键词：船闸；机电；调度；收费；ＰＬＣ中图分类号：Ｕ６４１．３＋４文献标志码：Ａ文章编号：１００２—４９７２（２００９）０９—０１５１—０５ＡｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒＨａｎｇｚｈｏｕ－ＮｉｎｇｂｏＣａｎａｌＬｏｃｋＣＵＩＹｏｕ－ｋａｉ，ＬＩＹｏｎｇ－ｗｅｉ，ＧＥＮＧＣｈｉ－ｙｕａｎ（ＺｈｅｊｉａｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＰｌａｎｎｉｎｇ，Ｄｅｓｉｇｎ＆ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１０００６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｃｒｉｂｅｓｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｌｏｃｋｓｏｎＨａｎｇｚｈｏｕ—－ＮｉｎｇｂｏＣａｎａｌ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｖｉｄｅｏｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇａｎｄｔｏｌｌｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｃｋ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ＆ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｓｙｓｔｅｍ；ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ；ｔｏｌｌ；ＰＬＣ１概述杭甬运河起自杭州三堡船闸，沿钱塘江上行入浦阳江，南萧山新坝船闸进萧绍内河途经萧山、绍兴、上虞、余姚，终于宁波镇海，全长２３８ｋｍ，全线按内河四Ⅳ级航道标准建设，建成后可通行５００吨级船舶。

船闸远程集中控制系统建设指南摘要：一、引言二、船闸远程集中控制系统建设目标三、系统架构设计1.远程监控层2.中心控制层3.现场执行层四、系统功能模块1.远程监控模块1.实时数据监测2.历史数据查询2.远程控制模块1.设备远程控制2.设备远程调试3.报警与预警模块1.异常报警2.故障预警4.信息管理模块1.用户管理2.设备管理3.权限管理五、系统实施与调试1.系统集成2.系统调试3.系统验收六、系统运行与管理1.系统维护2.安全保障措施3.系统升级策略七、总结与展望正文：一、引言随着我国水运事业的快速发展，船闸工程在国民经济中发挥着越来越重要的作用。

为了提高船闸运行效率、降低运行成本，实现船闸的远程集中控制成为了迫切需求。

本文旨在为指导船闸远程集中控制系统建设提供参考。

二、船闸远程集中控制系统建设目标船闸远程集中控制系统建设的目标是实现船闸设备运行状态的实时监控、远程控制、故障预警等功能，提高船闸运行管理水平，降低运行维护成本，确保船闸安全、高效、稳定运行。

三、系统架构设计船闸远程集中控制系统分为远程监控层、中心控制层和现场执行层。

1.远程监控层：通过传感器、监测设备等采集船闸设备运行数据，传输至中心控制层进行分析处理。

2.中心控制层：对接收到的数据进行处理，实现对船闸设备的远程监控、控制、报警与预警等功能。

3.现场执行层：根据中心控制层的指令，执行相应的控制动作，保障船闸设备的正常运行。

四、系统功能模块1.远程监控模块：1.1 实时数据监测：对船闸设备运行状态、环境参数等进行实时监测，为运行管理提供依据。

1.2 历史数据查询：存储船闸设备运行数据，便于事后分析与总结。

2.远程控制模块：2.1 设备远程控制：通过远程操作，实现对船闸设备的控制。

2.2 设备远程调试：对船闸设备进行远程调试，提高设备运行性能。

3.报警与预警模块：3.1 异常报警：实时监测船闸设备运行状态，发现异常情况及时报警。

3.2 故障预警：根据船闸设备运行数据，预测故障发生可能性，提前预警。

蜀山船闸自动化控制系统可靠性设计作者：廖君来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2015年第02期摘要：随着内河货物运输需求的不断增长，人们开始关注内河水运的服务质量、通航便捷、运输效率等问题，安全可靠的船闸自动化控制系统是解决这些问题的关键。

本文在分析影响船闸自动化控制系统可靠性因素的基础上，采取了闭锁设计、容错设计、抗干扰设计、布线技术、屏蔽技术、接地技术、采用高质量的硬件、简化操作方式、自动报警等措施来提高系统的可靠性，确保船闸安全可靠地运行。

关键词：船闸硬件软件可靠性设计随着信息化在水运与水利行业的大力推广和浙江省“水运强省”战略的实施，作为内河航运和水利基础设施重要组成部分的船闸，其通航能力日益受到重视。

而船闸的安全可靠运行对实现船闸的集中控制和管理、对防治水害、加强水资源统一管理、降低运行成本、保障水路运输畅通具有十分深远的意义。

1 蜀山船闸自动化控制系统概述蜀山船闸位于余姚境内，是杭甬运河的组成部分。

2003年9月该工程正式开工建设，船闸工程规模为500吨级（Ⅳ级航道）船闸、主要建筑物为Ⅲ级。

闸室有效长度200米，有效宽度12米，上下游靠船墩长各200米，上下游引航道长均达465米（包括部分原航道），水位差为2-4米。

上闸首为平板工作闸门，卷扬式启闭机启闭，下闸首为人字工作闸，液压启闭机启闭。

上、下闸首左右墩体均设有输水廊道及闸门。

目前，国内市场上不乏船闸自动化控制系统，蜀山船闸自动化控制系统采用符合国际开放系统标准的Windows/NT开放式环境下的分层分布式计算机监控系统，采用100MB光纤星型工业以太网，网络介质采用光纤，通讯规约符合TCP/IP标准，按IEEE802.3设计，传输速率为10Omb/s，传输介质采用光缆。

船闸自动化控制系统运用先进的PLC系统控制技术、在线监测、智能管控技术，实现了船闸的运行监测、智能控制、远程监控、运行管理、业务管理等功能，中央控制室内布置有工业以太网络系统。

1引言京杭大运河是中国古代一项伟大的水利工程，也是世界上开凿最早，里程最长的大运河。

它南起浙江杭州，北至北京通县北关，全长1794公里，贯通六省市，流经钱塘江、长江、淮河、黄河、海河五大水系。

因北京地势比通县高，在通惠河上修筑了五道闸门，控制水位，使南来的大船才可直达北京城内的积水潭。

那时积水潭"舳舻蔽水"，成为一个南北漕运的大港口，附近市场繁荣，盛况空前。

京杭大运河畅通了数百年，这对促进大江南北经济文化的交流，解决南粮北调等问题，均发挥了重要作用。

1.1课题背景京杭运河苏北段长404公里，规划等级为二级航道，常年可通航2000吨级航道，水位总落差31.6米，沿河有10个航运梯级，建有20座大型船闸，另由三个枢纽正在建三线船闸。

年货物通过量已超过1亿吨，货物周转量达210亿吨公里，超过全省内河货物周转量的1/3，是苏北向的能源运输大通道，不仅对江苏，而且对上海、浙江乃至华北地区的经济发展起着举足轻重的作用。

苏北运河集中了20多个大型船闸，船闸平面布置不仅是双线，而且有的枢纽达到三线，这是全国乃至全世界均为少见。

同时，苏北运河一线船闸的平面尺度基本是20*230*5.0米，由于船闸尺度基本相同，为船闸的维修、管理提供了极大的方便。

目前，船闸管理所具体操作执行，及基本达到了制度化、规范化管理，多数船闸管理所均制订了详细的船闸管理制度手册，船舶过闸费的征收每年为国家带来了大量的财政收入，这些收入也用于船闸的日常养护管理之中，保证了船闸的正常运行。

随着经济的发展，货运量大，目前京杭运河苏北段上的很多船闸均处于饱和状态，全年24小时不间断连续运行，仍难以满足船舶通过量增大的需要，给船闸的运行养护带来很大压力，一旦船闸的机电设备发生短期内无法排除突发故障，将直接导致苏北运河断航或严重堵塞，直接影响华北地区的电煤运输乃至国民经济的发展。

船闸收入与养护管理投入不协调这个问题很严重，虽然征收的过闸费每年为3亿左右，但是每年用于船闸养护管理的费用微乎其微，造成船闸的维护跟不上水运事业的发展，降低了船闸的使用寿命。