自动化通信工程范文

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1.引言

为了适应国家西部大开发战略，把新疆建成我国重要的石油天然气化工基地、煤电煤化工基地和重要战略资源接替基地，依托该区域丰富的煤炭资源，在未来的五到十年期间，将吉木萨尔～奇台～木垒准东一线建成全疆煤炭优势资源转换试验区，称准东煤电、煤化工工业基地。但由于当地水资源匮乏，属资源性缺水。准东供水工程满足准东煤电煤化工工业基地生产、生活用水的远距离输水工程, 通过三级加压泵站和压力管道将水输送工业基地,线路全长213.1km，主要建筑物有：泵站3级、事故备用水池3座，分别设置在10#闸、五彩湾和将军庙。。工程在2010年供水量达到1亿m3,2020年供水量达到2亿m3.

准东供水工程的自动化系统是按照“无人值班和少人值守”的原则进行的总体设计和系统配置的，设有集中控制系统和三套泵站自动化系统，在集控中心和各泵站都设有计算机局域网，每个计算机局域网由网络交换机、服务器、各应用系统工作站等组成，各泵站信息通过主干通信网上送集控中心，进行整个输水系统信息交换，实现信息共享。

2.设计原则

2.1开放。监控系统应完全符合开放式（OSF）环境，编程语言采用C或C++语言。这种全开放式的结构将保证梯级计算机系统在今后长期运行中的可扩展性，使其随计算机及网络通信技术的发展得以更新。泵站计算机监控系统与微机继电保护系统、变频系统、直流电源系统、温度巡检系统、公用屏PLC系统及其他现地控制单元PLC之间的数据通信。

2.2分层分布。功能和相关数据库分布在各计算机上。例如，操作员工作站通过人机界面完成实时的监视与控制，实行数据采集和处理功能分布在每个计算机上；局域网各节点计算机的数据库分布在各结点上。这样可使本计算机监控系统具有更高的效率、更高的可靠度及更好的可扩充性。集控中心可直接控制、调度到各泵组、主要开关和闸门。即各泵组的起/停命令、闸门的开度调节可从调度中心计算机监控系统直接发到各泵组现地控制单元和闸门控制柜，由各泵组现地控制单元和闸门控制柜自动完成泵组的起/停和闸门的开度调节，并返回足够的信息。当出现故障时，调度中心自动制定各站的事故处理措施，直接控制各泵组的起/停和闸门的开度调节。各泵站层具有分级事故处理的功能，并能脱离集控中心独立工作。集控中心也可向各站下达调控命令和所需抽水的总流量设定值由各泵站、闸门级计算机系统确定并完成泵组的起/停、闸门的调控。

2.3可靠性高。为提高可靠性，系统采用冗余配置。至少采用两台主计算机来实现实时控制，即一台工作，另一台为热备用。操作员工作站选择了双CPU以便具有冗余能力。另外，局域网为双总线冗余，双UPS电源系统等。

3.系统结构

准东供水工程自动化系统是面向泵站群的自动化系统。包括图形界面、SCADA、通讯服务、WEB服务、站级应用、高级应用等模块。

准东供水工程自动化系统除了一般控制系统的所有特点外，还特别就泵站群的对象特点开发适合的应用，合适泵站群的联合运行和优化调度系统；适合泵站群的仿真培训系统；合适少人值班（无人值守）的故障自动诊断和理系统、信息通知和查询的WEB应用和ONCALL系统。下图为准东供水工程综合自动化系统的配置方案。

准东供水工程综合自动化系统拟采用开放式分层分布系统。由集控中心、各泵站站控级和各泵站内现地控制单元三层结构组成。

集控中心与各泵站站控级之间的通讯连接通过SDH光纤网以TCP/IP方式实现；各泵站站控级和现地控制单元之间的通讯连接通过网络交换机、通讯服务器联结。集控中心的计算机群主要由2台互为热备的冗余系统数据库服务器、2操作员工作站、1套通讯作站、1套遥视工作站、1套工程师工作站、1套语音报警工作站、1套大屏幕投影驱动计算机组成。集控中心的计算机网络系统采用不低于100Mbps级以太网设备连接系统服务器及各计算机。

各站级控制中心由2套操作员工作站、1套通讯作站、1套遥视工作站及配套的打印机、UPS电源等组成。控制网络采用10/100Mbps以太网交换机接集控中心的光纤星型网中。

每泵站现地控制单元由机组现地控制单元、公用现地控制单元、直流屏及辅机控制系统等组成，各现地控制单元由彩色液晶触摸屏、微机继电保护装置、可编程逻辑控制器、电气量采集装置、通讯服务器等组成。

4.系统功能

4.1集控中心：

(1)集控中心通过独立的计算机监控系统，对各级泵站实行集中控制、监视及四遥功能(遥控、遥调、遥测和遥信)，并按要求将泵站的主要信息上送水调中心。

(2)集控中心计算机监控系统根据水调中心下达的控制命令，实现自动开/停机组。

(3)集控中心的控制可分三个层次，即现地控制单元就地控制、厂站级计算机监控系统远方控制和集控中心计算机监控系统远方控制。控制的权限按就地、厂站、集控中心从高到低，控制权限可以通过操作开关和计算机软件切换或闭锁。集控中心控制级的功能包括对整个泵站实行集中控制，定时采集泵站实时的运行数据。

4.2 泵站监控系统：

各泵站自动化系统功能满足泵站无人值班(少人值守)的设计要求，能迅速、准确、有效地完成对泵站被控对象的安全监视和控制。有下列四种运行方式。

(1)远方自动方式：在正常情况下，泵站由中控室操作员工作站的人机接口设备进行控制，由泵站控制层计算机按预先给定的条件，通过泵站现地控制单元发出指令，通过执行机构实现泵组自动启停控制和调节。

(2)调度自动方式：在正常的无人值班情况下，中控室通信服务器接受来自东延供水集控中心、水利调度中心的指令，由站控层计算机按预先给定的条件，通过泵站现地控制单元发出指令，通过执行机构实现泵组自动启停控制和调节。

(3)现地手动方式：监控系统现地控制单元屏上设有现地操作面板，布置有手动紧急停机和事故停机按钮，并设有“现地-远方” “自动-手动”位置的切换开关，当该切换开关在现地和手动位置时，运行人员可通过机旁操作面板上的控制开关直接作用泵组现地控制单元实现对泵组的开／停机和断路器操作；通过各开关柜上的控制开关实现对带电动操作机构的断路器操作。此种控制方式也可用于现场试验操作。

(4)现地自动方式：在泵站控层与现地控制单元的网络连接失去联系时，现地控制单元能根据被控对象的工况独立自动运行。正常情况下，现地操作柜的切换开关在现地和自动位置时，运行人员也可以通过现地控制单元上的触摸屏实现对泵站主设备的控制、调节。

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中图分类号：TV文献标识码： A

前言：对于水利工程而言，正常运输状态下的信号，其传输能力是受多个限制性因素影响的。信号传输指令的准确性直接影响着水利工程的管理效果、控制能力以及施工效果。因此，从供电角度上看，水利工程必须实时监控通信系统各施工项目的数据，并结合数据内容，分析下一阶段故障检修的重点区域。

一、水利工程通信系统工作原理分析

水利工程是通过控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。作为与人类生活息息相关的重要资源，水利工程可以将固有资源转化成其他的资源，利用通信系统掌握工程状态数据，可以实现能源的调节和输出控制。覆盖整个水利工程的通信系统，变电站的电流数据汇编成统一的数据平台，通过特殊的通道，信息可以在通信路径中实现再处理功能，并起到稳定水利工程运营状态的作用。目前，水利工程应用的组网结构主要分为三层，核心层、汇聚层和接入层，通信系统利用上述三个结构层可以汇聚工程信息，找到信息节点，设置具有控制功能的通信装置。

二、通信自动化故障分析

信号在传递过程中，信号接收器必须突破自动化通道的访问权限，才能搜集到目标信息。远动信息是水利工程中的核心状态信号，如果远动信号在自动化通道中无法交互运作，则信号接收器会发出相对故障指令，中断信号通信，以防止水利工程各施工设备受故障信号干扰。无论是硬件还是软件，通信系统都需要及时更新设备，保持电力系统在一个正常的环境下运行，为水利工程提供充足的电能。综上分析可知，通道故障主要表现在两个方面：

2.1远动设备故障

远动设备是发出远动信号的主体装置，水利工程中的远动设备如果收到通信阻碍，在强大电流、电压环境中，信号并不会按照既定的通道路径运输，因此，水利工程的信号运输路径受远动设备的影响干扰很大，重要信号不能及时、有效的运送到信号控制中心，水利工程的其他运行设备也会受到影响。

2.2数据误差

通信设备的自动化运行能力很强，处在正常运行状态下的设备会通过通信装置发送信号。这些信号的呈现形式、运输时间、变化频率都是固定的，因此，如果控制中心接收到的数据存在误差，且误差超过额定范围，则表明发送该信号的水利工程运行设备出现了故障。常见的信号参数有五种，分别为波特率、音频频率和频偏、正负逻辑、同步字和报文规约，其误差表现形式如下：

2.2.1波特率

水利工程中的各供电装置和通信系统采用的波特率是一致的，波特率发生改变，则传输通道中的信号会发生位置和方向偏移。即使控制中心接收到了此类信号，这些信号也无法应用在数据处理程序中，不能跟其他设备进行信息交流和互动。

2.2.2音频频率和频偏

音频频率在通信系统中的精准度要求很高，音频精度不稳定，则信号呈现出的频率波动范围会逐渐扩大，其信号的可靠性和准确性都会受到影响。因此，音频频率是水利工程通信自动化故障中常见的“信号传送故障”。

2.2.3正负逻辑

当通信系统的频率过高时，信号在高频环境下，其低位逻辑会受到严重损害。如发送的信息为正向逻辑语言，在传输通道中，其信号方向会发生反转现象，变成负向逻辑语言。从信号出现故障的表现形态上看，传输方向的错误判断是引起信号正负逻辑紊乱的根本原因。

2.2.4同步字

水利工程的电力主站收到的控制信息，其同步字是相同的。除固有信息呈现模式之外，符号也是通信信息组成的重要元素。在没有特殊规定的情况下，如果信号前的同步字不再一致，说明传达到水利工程电力主站的报文，其信号呈现模式不合格，甚至有可能其信号本身就是错误乱码数据。

2.2.5报文规约

报文信息错误不仅体现在同步字上，通信系统中其他解释程序出现错误也可以导致错误报文的出现。由于水利工程涉及到的信号种类繁杂，通信系统在解释信号时很容易出现权限分离问题，访问权限分界不确定，会让数据信号的翻译行为超出报文规约，从而影响整个通信系统的运行状态。

三、维护水利工程通信自动化故障的解决对策

面对水利工程复杂的故障问题，工作人员必须从优化通信系统资源配置入手，引用先进的故障检修技术，从监测、维修角度，实现水利工程运行信号的双向控制。

3.1定期检查

采用定期维护的管理模式，可以提高通信控制中心对信号的控制能力。以维护为核心理念的检修工作，需要不断改变信号通道和通信装置的应用性能和使用范围。远动设备是水利工程设备检查中的主要通信装置，检修人员不仅要搜集所有设备运行数据，还要更深层次解析错误信号在远动设备中的呈现方法。首要检查对象确定之后，检修人员还需进一步提取相关参数信息，找到可能存在的参数误差问题，开展一系列具有针对性的检修工作。

3.2故障维护

不同音频传输方式呈现的通信效率和质量各不相同，因此，大多数水利工程通信自动化系统会采用性能优越、传输效率高的信号传输方式。音频维护作为故障维护的首要任务，其核心管理内容是检测不同通道中相同音频传输方式的信号，并根据信号的完整性和实用价值，分析通信通道在不同区域位置，适合采用哪种音频传输方式。与此同时，检修人员还可以通过升级通信系统的方式，提高各区域通道传输信号的抗干扰能力和借鉴能力。如在核查远动信号时，工作人员可以引入频率数量参量，来分析音频信息的准确定；在检测波动率时，工作人员可以校对固定周期内，信号波动率的变化范围，如果范围符合信号录用标准，则应当采取必要的维护措施。

除上述故障维护项目之外，数字传输方式的维护也至关重要，检测人员首先应选定数字的接口位置，测量设备之间的传输距离，将这两个参数信息转化成数据，导入数学模型当中，如果信号的传输和接收出现了故障问题，则工作人员可以在第一时间找到检测报告中的指定设备，并采取切实有效的故障维护方案。

结论：

综上所述，水利工程中的通信系统可以有效落实信号传输工作，为工程管理者提供可靠的工程状态信息。通信自动化故障是一个棘手的检修任务，其难点在于捋顺通信通道，找到信号传输障碍。由此可见，检修人员要想提高整个水利工程的运行质量，应加大通信系统设备的监控、维护力度，在确保各通信设备良好的同时，落实好每一项参数核对工作。

参考文献：

[1]马鸿旺.通信自动化通道故障分析与维护[J].硅谷,2013,19:101-112.

[2]李明珍,李雨舒,谢宇昆.通信自动化通道故障分析与维护[J].电力系统保护与控制,2009,11（23）:167-169.

[3]马超.浅析通信自动化通道故障及其维护[J].机电信息,2011,12（36）:190-191.

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当前水利水电工程采用的通信技术非常先进，可以找出信号故障内容，自动修复，并提醒工作人员维护、检修通信系统。以往，水利水电工程的通讯渠道单一，并不能很好的克服故障影响，所以依附于通信系统的自动化装置配置，其故障分析能力对优化水利水电工程通信体制具有很强的促进作用。

一、水利水电工程通信系统的工作原理

水利水电工程是通过控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。作为与人类生活息息相关的重要资源，水利水电工程可以将固有资源转化成其他的资源，利用通信系统掌握工程状态数据，可以实现能源的调节和输出控制。覆盖整个水利水电工程的通信系统，变电站的电流数据汇编成统一的数据平台，通过特殊的通道，信息可以在通信路径中实现再处理功能，并起到稳定水利水电工程运营状态的作用。目前，水利水电工程应用的组网结构主要分为三层，核心层、汇聚层和接入层，通信系统利用上述三个结构层可以汇聚工程信息，找到信息节点，设置具有控制功能的通信装置。

二、水利水电工程通信及自动化的故障

信号在传递过程中，信号接收器必须突破自动化通道的访问权限，才能搜集到目标信息。远动信息是水利水电工程中的核心状态信号，如果远动信号在自动化通道中无法交互运作，则信号接收器会发出相对故障指令，中断信号通信，以防止水利水电工程各施工设备受故障信号干扰。无论是硬件还是软件，通信系统都需要及时更新设备，保持电力系统在一个正常的环境下运行，为水利水电工程提供充足的电能。综上分析可知，通道故障主要表现在两个方面：

1、远动设备故障。远动设备是发出远动信号的主体装置，水利水电工程中的远动设备如果收到通信阻碍，在强大电流、电压环境中，信号并不会按照既定的通道路径运输，因此，水利水电工程的信号运输路径受远动设备的影响干扰很大，重要信号不能及时、有效的运送到信号控制中心，水利水电工程的其他运行设备也会受到影响。

2、数据误差。通信设备的自动化运行能力很强，处在正常运行状态下的设备会通过通信装置发送信号。这些信号的呈现形式、运输时间、变化频率都是固定的，因此，如果控制中心接收到的数据存在误差，且误差超过额定范围，则表明发送该信号的水利水电工程运行设备出现了故障。常见的信号参数有五种，分别为波特率、音频频率和频偏、正负逻辑、同步字和报文规约，其误差表现形式如下：（1）波特率。水利水电工程中的各供电装置和通信系统采用的波特率是一致的，波特率发生改变，则传输通道中的信号会发生位置和方向偏移。即使控制中心接收到了此类信号，这些信号也无法应用在数据处理程序中，不能跟其他设备进行信息交流和互动。（2）音频频率和频偏。音频频率在通信系统中的精准度要求很高，音频精度不稳定，则信号呈现出的频率波动范围会逐渐扩大，其信号的可靠性和准确性都会受到影响。因此，音频频率是水利水电工程通信及自动化故障中常见的“信号传送故障”。

（3）正负逻辑。当通信系统的频率过高时，信号在高频环境下，其低位逻辑会受到严重损害。如发送的信息为正向逻辑语言，在传输通道中，其信号方向会发生反转现象，变成负向逻辑语言。从信号出现故障的表现形态上看，传输方向的错误判断是引起信号正负逻辑紊乱的根本原因。（4）同步字。水利水电工程的电力主站收到的控制信息，其同步字是相同的。除固有信息呈现模式之外，符号也是通信信息组成的重要元素。在没有特殊规定的情况下，如果信号前的同步字不再一致，说明传达到水利水电工程电力主站的报文，其信号呈现模式不合格，甚至有可能其信号本身就是错误乱码数据。（5）报文规约。报文信息错误不仅体现在同步字上，通信系统中其他解释程序出现错误也可以导致错误报文的出现。由于水利水电工程涉及到的信号种类繁杂，通信系统在解释信号时很容易出现权限分离问题，访问权限分界不确定，会让数据信号的翻译行为超出报文规约，从而影响整个通信系统的运行状态。

三、水利水电工程通信及自动化控制的解决对策

面对水利水电工程复杂的故障问题，工作人员必须从优化通信系统资源配置入手，引用先进的故障检修技术，从监测、维修角度，实现水利水电工程运行信号的双向控制。

1、故障维护。不同音频传输方式呈现的通信效率和质量各不相同，因此，大多数水利水电工程通信及自动化系统会采用性能优越、传输效率高的信号传输方式。音频维护作为故障维护的首要任务，其核心管理内容是检测不同通道中相同音频传输方式的信号，并根据信号的完整性和实用价值，分析通信通道在不同区域位置，适合采用哪种音频传输方式。与此同时，检修人员还可以通过升级通信系统的方式，提高各区域通道传输信号的抗干扰能力和借鉴能力。如在核查远动信号时，工作人员可以引入频率数量参量，来分析音频信息的准确定；在检测波动率时，工作人员可以校对固定周期内，信号波动率的变化范围，如果范围符合信号录用标准，则应当采取必要的维护措施。

2、定期检查。采用定期维护的管理模式，可以提高通信控制中心对信号的控制能力。以维护为核心理念的检修工作，需要不断改变信号通道和通信装置的应用性能和使用范围。远动设备是水利水电工程设备检查中的主要通信装置，检修人员不仅要搜集所有设备运行数据，还要更深层次解析错误信号在远动设备中的呈现方法。首要检查对象确定之后，检修人员还需进一步提取相关参数信息，找到可能存在的参数误差问题，开展一系列具有针对性的检修工作。

除上述故障维护项目之外，数字传输方式的维护也至关重要，检测人员首先应选定数字的接口位置，测量设备之间的传输距离，将这两个参数信息转化成数据，导入数学模型当中，如果信号的传输和接收出现了故障问题，则工作人员可以在第一时间找到检测报告中的指定设备，并采取切实有效的故障维护方案。

结束语

对于水利水电工程而言，正常运输状态下的信号，其传输能力是受多个限制性因素影响的。信号传输指令的准确性直接影响着水利水电工程的管理效果、控制能力以及施工效果。因此，从供电角度上看，水利水电工程必须实时监控通信系统各施工项目的数据，并结合数据内容进行分析。

参考文献：

[1]李明珍，李雨舒，谢宇昆.通信自动化通道故障分析与维护[J].电力系统保护与控制，2009，11（23）：167-169.

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中图分类号： TV 文献标识码： A

二十一世纪是高科技信息时代，随着高科技网络技术的普遍推广，信息化技术被运用到水利枢纽管理的实践应用中，提高了水利枢纽自动化的有效性，促进水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统的不断改革和完善。

一、水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统的概述

水利枢纽的主要作用是防汛，与此同时，具有发电、供水、改善生态环境和养殖等的综合效益，它对于水利的综合治理和开发利用有着重要的作用，促进水利工程的不断发展。近年来，水利枢纽的技术随着网络技术的不断推广和运用得到了快速的提升，由信息化进入了集成化阶段，形成了水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统，将人、信息技术和管理技术三者巧妙的结合，达到水利枢纽有效自动化管理的目的。水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统将最初对机电设备和水工建筑物等的监控和控制中的独立子系统进行统一的管理，使卫星云图系统、电站计算机系统、大坝安全检测系统、水厂计算机监控系统和枢纽消防自动报警系统等在同一时间进行自动的监控，并由专业人员进行调度和信息管理，提升了水利枢纽的管理水平。水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统是着重对全局的考虑，根据水利各方面的特点，在先进理念的指导下，分析和探讨国外已有的成功案例，再结合先进的技术形成的，它实现了水利资源的优化配置，促进水利枢纽的现代信息化管理，推动了我国水利枢纽工程发展的新进程。

二、水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统的组成

水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统的形成，带动了我国水利枢纽工程的发展，促进我国社会主义现代化经济的快速发展和综合国力的提升。水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统在原有的子系统基础上，对系统进行了完善，不断研发新的子系统，从而开发出了新的监控系统。

（一）水利枢纽综合调度监控系统。将水利枢纽的各个系统统一的调度和监控，并进行信息化自动管理，使水利枢纽的防汛、发电、供水等作用集成在同一个系统中，形成水利枢纽综合调度监控系统。新的监控系统，可以提高水利枢纽的综合自动化管理水平和运行管理水平，促进水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统的有效性。水利枢纽综合调度监控系统可以进行分布处理和系统的综合分析，从而解决管理和监控方面的综合问题，优化水利枢纽调度技术，为总的管理控制层的调度提供科学依据。

（二）需要研发的新子系统。在水利枢纽的管理系统中，有很多新的子系统需要进行研发，以更好的完善水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统，提高水利枢纽的监控作用，提升经济效益。因此，需要研发的子系统主要包括：洪水信息管理系统、主设备状态诊断系统、变电站计算机监控系统、库区水资源自动监控系统、防洪调度技术支持系统和枢纽辅助设备计算机监控系统等。

我国社会主现代化建设的现阶段，水利枢纽集成管理自动化系统主要包括水利枢纽调度监控层、各子系统监控层和生产过程控制层三部分组成，由计算机监控系统实行开放、分层的自动化管理和监控。水利枢纽集成管理自动化系统的每个部分起着各自不同的作用。

水利枢纽集成管理自动化系统的水利枢纽调度监控层主要是作用是对帮助计算机进行水利枢纽的调度和监控的做出相应的决策，并实现计算机的专家功能，还可以在水利枢纽运行的过程中，进行远距离的通信联系。各子系统监控层是在保持原有的系统的基础上，研发的新的子系统，用以实现各个系统之间的管理和监控、通信功能，保证水利枢纽集成管理自动化系统对水利枢纽进行更有效的管理和监控。生产过程控制层是对水利枢纽所有的系统进行现场的控制和数据信息的采集，以更好的控制各个系统的运行过程。

三、水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统的功能

在水利枢纽的信息技术的运用上形成的集成管理自动化系统具有很多新的功能，在系统原有的功能上，弥补了原有系统的缺陷，使水利枢纽集成管理自动化系统更完善，确保水利枢纽的管理和监控的有效性。

（一）有效联合所有系统，发挥系统作用

水利枢纽信息化工程和集成管理自动化系统，运用了先进的信息技术，实现信息平台的开放，将所有的子系统统一到一个系统上，对所有系统进行有效的操作，实现数据信息共享，同时进行分析和处理，达到有效联合的作用，集成管理，保证数据的高效性，给水利枢纽集成管理自动化系统提供可靠的保障。

（二）有效实现管理和监控的统一

水利枢纽集成管理自动化系统是将所有的系统统一到一起，在先进的运行模式下，对水利枢纽各系统进行信息自动化管理，对水利枢纽的防汛、供水和发电等作用进行统一的管理和监控。水利枢纽的管理水平在水利枢纽集成管理自动化系统下不断的提升，使水利枢纽运行过程中机器设备的损耗率得到降低，减少工资人员的工作量，便于对机器设备进行维修和保养，提高资源优化配置的效率。

（三）充分运用实时数据信息进行调度和决策

水利枢纽集成管理自动化系统中，系统包括的范围很广，从而实现了各种数据的统一管理和监控，实时的数据信息可以帮助高中人员更好的进行水利枢纽的调度和决策。水利枢纽工程中，工作人员运用水利枢纽集成管理自动化系统可以采集到可靠、有效的系统数据，提高水利枢纽防汛、发电、供水等效益的有效性，使水利枢纽的管理水平在实践过程中不断得到提升。

四、水利枢纽集成管理自动化系统未来发展方向

随着我国加入世界贸易组织，面对来自国际的各种机遇和挑战，我国各产业的改革和创新成为了当前市场经济体制下国家工作的重心。水利枢纽集成管理自动化系统的不断改革和完善，在信息技术广泛运用的现代化建设中，具有广阔的发展空间。

我国水利枢纽集成管理自动化系统未来的发展方向主要在四个方面：水利枢纽集成管理自动化系统的功能规划和结构设计；水利枢纽的集成运行管理；异构系统集成平台和水利枢纽集成管理自动化系统软件的开发。这四个方面的发展，可以使水利枢纽的管理和监控更加完善，提高工作人员的工作效率，促进水利枢纽集成管理自动化系统的不断升级。

结束语：

总之，我国现代化建设中，高科技信息网络技术的不断普遍推广和运用，使人们的生活水平变得越来越方便和快捷，加速了我国市场经济改革和创新的进程。水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统的研究，在不断的持续进行，给我国未来的复合型高科技人才提出更高的要求，推动我国水利枢纽工程的向前发展，促进水利枢纽集成管理自动化系统的不断完善和升级。

参考文献

[1]邓东,黄尧,黄善和. 飞来峡水利枢纽信息化工程及集成管理自动化系统研究[A]. 中国水利学会.中国水利学会首届青年科技论坛论文集[C].中国水利学会:,2003:5.

[2]柳海鹏. 管理自动化在乌鲁瓦提水利枢纽的应用[J]. 水电自动化与大坝监测,2004,03:80-81.

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1.项目概况

根据新余市（2008～2030）城市总体规划纲要及新余钢铁集团有限公司十二五规划纲要，受我市道路规划的限制，我公司原料汽车的进厂从目前的厂区东大门进入，改由南大门进入。

另一方面，新钢公司11#高炉及8#烧结机投产后，已达到年产1000万吨钢产能，由此新钢公司原、燃料的运输及供应方式发生了较大变化，料场系统需要相应进行配套改造。

南大门散状料汽车进厂原料受卸工程，作为11#高炉烧结料场改造项目之一，其主要功能是通过汽车、装载机、受料槽、胶带机和各转运站将原料运送到一次料场。具体如下工艺流程：

汽车或装载机――受料槽――南4#胶带机――南5#胶带机――南6#胶带机――南7#胶带机（改造）――三通分料器.

三通分料器之后进入铁路以北区域的一次料场系统，其中一通分流到南8#胶带机（南7#转运站）＼南9#胶带机（南8#转运站）进入一次料场，另一通分流到：南10#胶带机＼南11#胶带机进入一次料场。

南6#胶带机之后不纳入本次自动化系统设计之中，在前期一次料场设计中已经完成。

2.系统设计主要内容

2.1 在新建的散状料电气室增设一套施耐德QUANTUM系列PLC子站，架设MB+网使其与新翻车机输送线电气室内QUANTUM系列PLC主站（接口前期已预留）联通，再利用新翻车机输送线电气室与一次料场控制室之间的光缆，使后者内的上位机能直接对散状料所辖的各设备进行实时状态监测及控制。鉴于散状料电气室与翻车机输送线电气室距离较远，对MB+网信号传输质量影响较大，综合用户单位意见，我们这次没有采用传统的单一同轴电缆的方式，而是采用了同轴电缆――光缆――同轴电缆的方式，其中光缆在整段路径中占绝大比例，利用光缆传输的高抗干扰性，从而实现整段网络信号的稳定传输。

2.2 在前期新翻车机输送线项目实施中，我们已和用户单位沟通好，散状料输送线启动方式采用分段启动方式，即料线中老区域的设备先行启动至南7胶带机后，再启动散状料输送线设备，但结合现有工艺及现实生产情况，我们决定将此方案简化，即简单将原涉及南7胶带机的料线直接延伸到南4胶带机。这样的话，料线数量没有增加，操作方式也没有任何改变，从而可以将对生产系统的影响降到最小。

2.3 南4胶带机、圆盘给料机之间实现程序互锁，即南4胶带机停止齐停所有圆盘给料机。

2.4 上位机方面，考虑到原来一次料场主控室已有5台上位机，数量已足够，故此次设计中未增设上位机。

2.5 控制系统结构（如图1所示）。

3.控制方案及系统功能创新点

操作方式方面，分为系统自动（联动）、系统手动（单动）、机旁手动三种方式。其中，系统自动时，区域内所有具有联锁要求的设备均形成上下游联锁关系，操作人员在上位机上根据实际情况人工点击所需料线的选择及启动按钮后，该料线设备即延时逐级启动，反之，料线运行时，操作人员可点击该料线的顺停按钮以实现该料线设备逐级顺停，启停原则为逆启顺停，下游设备故障时急停上游所有设备，此外，料线运行时，操作人员可点击该料线的急停按钮以实现该料线设备全线齐停。

系统手动时，区域内设备联锁关系全部解除，操作人员在上位机可随意启停所有设备，该方式主要用于设备检修。机旁手动时，设备由现场人员操作，系统无法操作该设备。

一套自动化系统归根结底是对设备的启停进行精准控制，我们通过对公司早期上马的料场程序（由国内其他厂家编写）进行解剖分析后发现，原程序是以料线为第一设计单元，以设备启停作为第二设计单元，即由面到点，这种思路虽然可以实现编程目标，但程序可读性不强、扩展性差，对日后的维护及扩容工作均极为不利，为此我们经过长时间考虑，决定改变原有思路，将设备启停作为第一设计单元，料线作为第二设计单元，即由点到面，这种做法使设备在繁杂冗余的料线中变得清晰起来，就像一盘大棋，先找好棋子，再设计棋子走向，这样就会使程序变得条理清楚，同时也具备了很好的扩展性。具体来说是这样的：料场基本设备是胶带机，我们程序的基本单元也是胶带机，所有胶带机启动停止均采用RS触发器，我们设计的启动方式只有两种：上位手动启、料线自动启，停止方式有五种：上位手动停、料线顺停、料线急停、料线故障停、外部故障停。与本胶带机有关的料线均包含在上述启动及停止方式中。图2和图3分别是是料线切换逻辑图及料线控制逻辑图。

系统创新方面，除借鉴新钢公司三期技改料场自动化成功经验的同时，还成功在多方面取得了突破：

3.1 在关键料线脉冲信号点（如料线启动、料线急停等）的处理上，除了采用上位按钮发出该脉冲点以外，还在下位程序中加入了自复位程序，避免有时上位未能对该点复位从而导致整条料线无法启停的意外情况发生。

3.2 单线圈设备开、关故障的判断中加入了是否已选PLC的判断既增加了反馈信号的小时间滤波，避免了开、关故障误发出。