科技信息 ０河务专论０ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２０１１年第３３期 滨州弓Ｉ黄涵闸远程监控系统的应用与研究 边玉民曹列研明瑞文 （山东黄河河务局滨州黄河河务局 山东滨州【摘术，建设了滨州引黄涵闸远程监控系统。 ２５６６００） 要】为了改善闸管所的工作条件，加强对涵闸引水的的监督和管理，实现科学的水量调度，运用先进的自动化技术与计算机信息技 【关键词】黄河；调度；远程；自动化；ＰＬＣ；架构 近年来黄河水量统一调度工作在全河上下的共同努力下．取得了 涵闸视频服务系统包括现地视频监视和远程视频服务两项功能：远程 连续多年不断流的成绩．受到了的嘉奖。但是，确保黄河不断流 监控系统包括涵闸远程监测、远程控制和远程监视三项功能。从系统 仍然是黄河水资源管理与调度工作必须解决的一项重大课题 随着工 空间位置与管理角度，可分为现地站系统和远程系统 农业和城市用水需求的增大．对黄河下游水量管理与调度工作的要求 现地站系统是整个系统的基础，是下游引水信息和视频信息的采 越来越高，调度方案的实施与监督工作的难度也越来越大。受各种因 集系统，也是涵闸引水控制和视频设备控制系统 系统的运行受上级 素的影响，水量凋度初期下游涵闸引多少报或有引不报的现象时有发 远程监控系统的监视和控制 生，对防止河道断流产生了一定的威胁．亟待加强对涵闸引水的的监 远程监控系统主要完成对涵闸实时引水数据、涵闸状态、环境参 督和管理；基层涵闸引水调度的管理的技术手段落后．现代化水平低． 数数据的监测，引水计算；涵闸的水位、流量、引水量以及涵闸状态等 也难以满足日益加重的水调任务的需求：建设黄河下游引黄涵闸远程 信息的查询统计；对涵闸闸门启闭的远程控制、对视频系统的控制．对 监控系统，利用先进的传感器技术、电子技术、计算机网络与通信技 系统用户、用户权限、和控制优先级、网络和设备配置等的管理 术、自动化技术．及时获取河道引水信息，适时进行远程控制，实现对 视频服务系统除了完成对涵闸监控的视频服务代理．包括视频管 黄河下游引黄涵闸的远程监控．大大提高引黄涵闸的现代化水平．改 理和视频存储等。随着“数字黄河”工程的建设．还可以为“数字黄河” 善了各级尤其是Ｉ１ 管所的工作条件．为提高引水控制效率和供水效益 有关的防汛系统和工程管理系统提供服务 创造了条件。涵闸远程监控系统使引水涵闸运行状态处于２４小时监 ５远程监控系统引用中常见的问题及分析 控之下．根本性的扭转了黄河水量调度初期引水控制和水凋督查手段 落后的局面．极大的提高了水量调度应急反应能力和引水控制精度． ５．１无线路电压或线路电压现实不正常 为应对水量调度突发事件．确保黄河不断流提供了有效的技术手段． ５．１．１线路本身无电压或电压不正常．此时，监控数据显示正确。 对确保黄河不断流、维持河流生命、促进下游社会经济的的可持续发 ５．１．２电压变送器损坏 展具有重大意义 ５．１＿３电压变送器连接线脱落或松动 ５．１．４ ＰＬＣ告警或模板不能正常工作 ５．１．５ ＰＬＣ程序计算出现错误 黄河滨州沿线有引黄涵闸１４座．先后有ｌ３座引黄涵闸建成远程 ５．２无线路电流或线路电流显示不正常ｆ在电机正常运转时仍不正 常１ 监控系统．１座引黄涵闸远程监控系统正处于筹备阶段 ５．２．１ 电机是否运转。正常情况下只有电机运转才会有电流显示。 ２滨州引黄涵闸远程监控系统的实现功能 ５．２．２电流变送器损坏 ２．３电流变送器连接线脱落或松动 滨州引黄涵闸远程监控系统具有引水监测、闸门控制和视频监视 ５，５．２．４ ＰＬＣ告警或模板不能正常工作 三项功能： ２．５ ＰＬＣ程序计算出现错误 ２．１ 引水监测功能：系统能实时采集滨州１４座引黄涵闸的闸前水 ５．３无环境温湿度显示或显示不正常 位、闸后水位、闸门闸位、荷重、电力状态、环境状态等信息；具有涵闸 ５．５．３．１温湿度传感器损坏 现地监测．各级水量调度部门实时远程监测功能 ３．２温湿度传感器供电及连接线脱落或松动。 ２．２闸门控制功能：具有自动控制功能的涵闸，水量总凋中心，省、 ５．３＿３ ＰＬＣ告警或模板不能正常工作 市、县局各级分调中心和闸管所可根据权限设置级别对引黄涵闸的闸 ５．５．３．４ ＰＬＣ程序计算出现错误 门进行远程控制。涵闸现场可以采用手动和自动控制。 ４闸门开度无读数或读数不变化 ２．３视频监视功能：水量总调中心和省、市、县局各级分调分中心．闸 ５．４．１开度编码器与闸门传动齿轮脱离 管所都能够对引黄涵闸的闸前、闸后、闸室的情况进行实时监视，并可 ５．５：４．２开度编码器供电及连接线脱落或松动。 根据优先级别对视频设备进行控制 ５．４．３编码器本身损坏，不能正常工作。 ３系统体系结构 ５．４．４ ＰＬＣ告警或模板不能正常工作 ４．５ ＰＬＣ程序计算出现错误 滨州引黄涵闸远程监控系统由闸管所现地站系统。县局、市局、省 ５．５，５ 闸门荷重无读数或读数不变化 局水调分中心监控系统和黄河水调中心监控系统组成。 １荷重传感器损坏 闸管所现地站系统主要是由涵闸引水监测、闸门控制、视频监视、 ５５．５．５．２荷重传感器供电及连接线脱落或松动。 环境监测有关的硬件和现地监控软件组成。 １ 滨州引黄涵闸远程监控系统建设的概况 ４系统功能结构 ５．３ ＰＬＣ告警或模板不能正常工作 各级远程监控系统主要由视频服务器、数据库服务器、监控终端 ５．５．５．４ ＰＬＣ程序计算出现错误 以及远程监控软件等组成。 ５，６水位无读数或读数不正确 ５．６．１水位计损坏 ６．２水位计至ＰＬＣ连接线脱落或松动 滨州引黄涵闸远程监控系统是黄河水量调度管理系统的一个重 ５．６－３ ＰＬＣ告警或模板不能正常工作 要的组成部分．从系统应用需求和功能上将系统划分为涵闸现地测控 ５．５．６．４ ＰＬＣ程序计算出现错误。 系统、视频服务系统和远程监控系统。 在上述设备故障点中．都包括“ＰＬＣ告警或模板不能正常工作”及 涵闸现地测控系统包括现地引水监测和现地闸门控制两项功能； ３６７ ２０１１年第３３期 ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｏ河务专论。 科技信息 “ＰＬＣ程序计算出现错误”这两项。其中ＰＬＣ程序计算出现错误的的 目前各级用户对视频流的访问直接面向视频终端．这在远程监控 可能性不大．因为程序员会在编程过程中把程序固化在ＰＬＣ处 系统建设之初．完全可以满足用户的访问需求．但是随着“数字黄河” 理单元中．一般不会出现变化：ＰＬＣ告警及不能正常工作的情况的出 的建设以及远程监控系统应用范围的扩大．这一访问方式已不能满足 现．原因分析有以下几点： 广大用户的对数据流的需求 这主要是因为视频清晰度已达到Ｄ１效 ＰＬＣ板块与板块间的连接线松动．或开度编码器与ＰＬＣ的连接线 果．而滨州黄河远程监控系信号统传输的载体是黄河无线微波通信系 松动而造成ＰＬＣ告警红灯快速闪烁 统，虽然它具有专网专用．网络攻击少，能够有效地降低网络病毒对远 ＰＬＣ通讯适配单元一块或多块损坏．造成ＰＬＣ告警红灯快速闪 程监控系统的影响等优点．但是也存在带宽比较低的缺点。 烁。 因此．根据网络系统的现实情况．采用多级分布式客户机／服务器 开度编码器损坏．造成ＰＬＣ告警红灯快速闪烁 架构．分别在省级和地市级设置多级视频服务器．调度管理各级用户 模拟量输入单元损坏．只是所有数据不显示或显示不正常。 的请求 各级监控终端只需通过网络连接到本机视频服务器获得所需 在实际工作中．ＰＬＣ板块出现故障的可能性相对较大．但在处理 视频流 采用此架构既可以避免网络因视频流量的增加而造成整个网 故障时最好遵循先检查设备本身及连线，再更换ＰＬＣ板块的顺序。 络系统发生拥塞，保证整个网络系统的运行安全：又便于各职能部门 ６需要改进的方面 对监控视频的共享访问和分布式控制管理：同时也可以避免因过多的 客户端直接访问视频接入终端所造成的视频接入终端的死机现象。 ６．１防雷 滨州引黄涵闸远程监控现地站系统位于地势相对较高的黄河大 ７结论 坝之上．地阻比较低。周围比较空旷．环境恶劣，系统防雷措施不完备， 滨州引黄涵闸远程监控系统的应用．为滨州引黄水量调度提供了 设备故障损毁的问题还没有根本解决．有效的防护措施还很薄弱。设 有效的技术手段，减轻了工作者的劳动强度，提高了文明生产的环境。 备损毁多集中在雷电和过电压上．电压波动较大造成的设备损坏也占 在享受新科学技术所带来的便利的同时也发现了系统存在的各种亟 一定的比例 要做到设备的有效防护．系统的防雷和过电压保护仍然 待解决的问题．当然还有许多未知的问题需要在以后的应用过程不断 是今后系统稳定运行的关键．在技术、资金和系统防护上要着力加强。 首先是完善外部防直击雷系统：其次是合理配置过电压保护装 发现与改进，以便使系统更好的服务黄河。ｅ 置：第三是完善等电位连接，对入侵的雷电压及过电流进行防护：第四 【参考文献】 是加强对管理人员进行防雷知识培训 ［１］李国英．维持黄河健康生命．郑州：黄河水利出版社，２００８，９． ６．２增加语音对讲功能 ［２］李国英．治理黄河思辨与践行．北京：中国水利水电出版社，２００３，８． 增加语音对讲功能，当进行提闸操作时（尤其是远程提闸），通过报 ［３］陈霁巍．黄河治理与水资源开发利用．郑州：黄河水利出版社，１９９８，１２． 警及语音警告的方式通知涵闸前后渠道内的人员．使其紧急转移至安 ［４］廖常初．ＰＬＣ编程及应用［Ｍ］．２版．北京：机械工业出版社，２００７． 全地带．避免由于提闸造成的人员伤害及财产损失。 此功能的实现可以增加专门的语音对讲设备：也可以利用涵闸现 ［责任编辑：常鹏飞］ 地站系统通过增加功放设备来实现 ６．３采用多级分布式客户机／月艮务器架构 （上接第３４１页）及品位相对较差，特别是原油探明储量多为“三低” 我国石油企业缺乏自己的核心能力和核心产品．而且存在企业结构不 （低渗透、低孔隙度、低采收率）储量，且资源分散，缺乏整装的战略储量 合理、油田基本建设不完善、资源利用率低、市场控制力弱、研究开发 接替区。随着主力油田进入开采中后期，原油产量的持续稳定增长存 水平差、竞争力弱等诸多问题．导致现阶段我国石油企业缺乏较强的 在较大隐忧 同时．中石化集团公司在资源潜力上与国际石油公司相 核心竞争力。因此，提升我国石油石化企业的核心竞争力．必须要注意 比差距较大．这必将成为其提高国际竞争力的重要制约因素 从研究 从产业层面整合石油产业的内外资源．合并一些小型石油企业．以扩 开发和技术人员比例看，我国石油石化企业已达到１：２．８：国外从事研 大石油企业规模：加强研发经费投入．使我国石油企业保持强劲的技 究开发人员只占从业人员的２％～８％．技术人员占从业人员的ｌＯ％～ 术创新潜力：注重下游炼化领域的发展．形成上下游一体化的大型石 ２０％，二者之比为１：４（杨嵘，２００４）。这说明，我国石油企业技术开发人 油企业集团 ｌ 员的比例已达到了国际先进水平．但技术开发经费和国外相比还有差 距。我国石油企业要想与国外石油石化公司抗衡．必须加大技术开发 【参考文献】 活动的经费投入．使我国石油企业保持强劲的技术创新能力 ［１］罗陶露戒国石油石化企业核心竞争力综合评价研究『Ｊ１ｌ科技创业月刊，２００５ ２．３ 国内外石油企业环境竞争力比较 ｆ１ ２１：９８－９９． 现代石油企业是一个技术密集型的企业．其未来发展的速度与质 ［２］杨嵘．中国石油产业竞争力的国际比较［Ｊ】．经济评论，２００４（１）：２４—２６． 量不可能再直接取决于自然资源、硬件技术以及资本的多少．而更大 ［３］ＩＮ俊生．略论我国石油石化企业的核心竞争力【Ｊ】ｌ石油天然气学报：江汉石油 程度地依赖于对知识、技术等软件资源的创新、形成和利用 为了把握 学院学报，２０１０（４）：４１１－４１３． 和利用知识经济所带来的发展机遇．西方各大石油公司采取了面向知 ［４］汪发元，陈玉年，等．提高我国石油企业核心竞争力的途径［Ｊ Ｊｌ天津市经理学 识和高科技的产业结构调整。而中国石油企业在大多数的理论和前沿 院学报，２００７（６１：９－１０． 技术基本上跟踪国外．缺少创新，缺乏具有知识产权的技术竞争 作者简介：李国林（１９６８一），男，汉族，陕西延安人，延长油田股份有限公司 优势 青华砭采油厂经济师，主要研究方向为企业管理与企业财务。 ３结论 ［责任编辑：汤静］ 基于上述对比分析，我国石油企业在企业规模、科技水平以及技 术创新潜力方面与国外石油企业均有着较大的差别。特别是在当前，
