摘要：分析了新疆葉爾羌河中游渠首遠程監控系統的特點，對系統的各項功能進行闡述，以及在實際運行管理中發揮的重要作用，研究結果可為類似地區的水利工程信息自動化建設提供參考。
　　關鍵詞：遠程監控；工程安全；防洪調度；渠首
　　引言
　　葉爾羌河位于新疆維吾爾自治區的西南部，塔里木盆地的西緣。流域控制灌溉面積651.47萬畝，是新疆第一大灌區。葉爾羌河中游渠首是葉爾羌河流域第四級引水渠首，屬大（2）型水利工程，葉爾羌河中游渠首遠程監控系統是葉爾羌河流域水利信息化建設工程的重要組成部分。
　　中游渠首遠程監控系統建設目標是利用現代遙測、遙控、通信、計算機網絡等先進技術實現對渠首的遠程監控，全面了解掌握整個工程的運行工況，保證工程安全高效運行。同時客觀上要求在長期的運行管理中盡可能減少現場運管人員。建立一個能夠適應葉河中游渠首閘門監控的科學、高效信息管理化網絡，完善葉河流域水量調度自動化管理。
　　1視頻監控系統
　　視頻監控系統是現代化管理、監視的重要手段，它的主要用途是及時而真實準確地反應被監控對象的實際信息，從而為決策提供依據。監控人員借助于視頻監控系統的輔助監視作用，親眼見到了實況，就能放心地對設備進行控制操作，能大大提高設備遠方操作的安全性及生產管理效率和自動化水平。并在一定程度上起到安全保衛的作用。
　　1.1系統功能
　　根據工程實時監視的需要，監控攝像頭在暗夜和無光的條件下，能夠對監視范圍內的對象清晰的辨別。在管理站可遠程操控設置在工程各個部位的視頻監控攝像鏡頭，最后在管理站調度中心DLP大屏幕上運用各種畫面組合方式動態監視工程運行狀況。有完善的用戶權限管理，具有錄像、回放、檢索等功能。調度中心設置背投大屏幕顯示系統和和電視拼接墻組成，該系統主要用來承載中游渠首水情、重要水工建筑物、閘門工況等圖像信息，從而增強控制室對渠首監視的直觀性和可操作性，提高管理部門的工作效率。同時在需要時可完成會商功能。
　　大屏幕投影系統包括DLP大屏幕投影單元、VGA矩陣、VGA分配器、系統控制管理機、系統控制軟件及外圍設備等。通過圖像處理器，可實現各種圖形、圖像的任意選擇、輸出和放大，每一屏面可單獨顯示，也可與相鄰的幾個屏面組合顯示一幅圖像。圖像大小可任意縮放，能顯示全局，也能局部特寫。大屏幕顯示系統顯示穩定、無抖動，圖像拼接平整美觀、無錯位，色彩鮮艷、明亮清晰，能夠對中游渠首各視頻監視點的監控圖像及其他相關數據信息進行綜合顯示，以滿足對中游渠首遠程監視、監測的功能要求。
　　葉河中游渠首共設置17處視頻監控攝像頭,構成葉河中游渠首視頻監控系統。通過視頻監控系統，實時監視渠首工程的運行狀態及洪水狀況，使工作人員能準確地掌握工程運行及河流水情變化狀況，為工作人員及時決策做出正確判斷與決策，在確保工程安全運行的前提下，最大限度地發揮水資源的作用。
　　2閘門監控系統
　　2.1系統組成
　　閘門監控系統采用二臺工業控制計算機和四個現場PLC控制單元組成。四個現場PLC控制單元分設在進水閘及泄洪閘閘室內。分別對左岸3孔進水閘門，右岸6孔進水閘門，左邊12孔泄洪閘門和右邊11孔泄洪閘門進行監控,系統每個現場PLC控制單元分別監控8孔閘門。
　　閘門系統監測控制、閘前水位監測等信息通過LCU控制柜內的PLC連接閘房內交換機，利用光纖傳輸至管理站控制中心；管理站控制中心也可通過監控計算機遠程監控閘門的運行狀況。
　　2.2系統功能
　　閘門遠程監控系統是在充分考慮水閘啟閉操作的安全性和可靠性的前提下，利用先進的工業控制技術、傳感器技術、數據傳輸技術以及計算機技術，實現水閘的引水信息的實時采集、閘門自動精確啟閉、以及相關環境及水閘管理情況的實時監控。系統具有如下功能：
　　（1）閘門控制
　　1）現地控制：在動力控制柜處于手動控制狀態下，利用動力柜上配備的上升、下降、停止操作按鈕，操作閘門的上升、下降、停止，并通過控制柜上的閘門開度顯示儀監視閘門運行情況。
　　2）自動控制：在現地監控點處于自動監控狀態下，渠首管理站可通過閘門監控工作站向現地閘房PLC發出閘門控制的閘門開度或目標流量，現地閘房PLC將自動接收控制指令，實施閘門自動控制，并通過通信鏈路實時向管理站回傳閘門實時運行的各種參數。
　　閘門控制可分為人工控制和自動控制兩種方式，無論是那種控制方式，其對閘門的啟閉操作相關信息都將被跟蹤記錄。自動控制方式根據地域又可現地控制和遠程控制兩種。現地操作人員通過安裝在閘門啟閉機現場的控制柜上的操作屏所實現的對閘門的啟閉操作。遠程控制包括渠首管理站及其通過后續工程也可以完善系統實現葉管局、塔管局不同用戶根據需要通過閘門遠程監控軟件實現的對閘門的啟閉操作。
　　（2）數據監測
　　水閘在正常運行過程中需要實時監測的數據主要是水閘閘前水位、閘后水位、各孔閘門的開啟高度、閘門負荷等，這些數據將作為水閘引水流量及引水量計算的重要依據。另外，系統還將對閘門啟閉機的機械荷載、工作電壓、工作電流、工作環境溫濕度和閘門啟閉過程中的相關設備工作狀況或狀態進行實時監測，以確保系統的安全運行。
　　（3）安全保護
　　1）閘門啟閉告警，在閘門啟閉機現場以聲、光的形式提醒在現場的工作人員，以免發生事故；
　　2）電機過載保護，使閘門啟閉機電避免由于工作電流過大而被燒毀的事故；
　　3）限位保護，保證閘門啟閉機在啟閉高度范圍內運行，避免其超出工作范圍后所發生的事故；
　　4）機械荷載保護，主要針對閘門啟閉機在上升或是下降過程中有可能發生的受阻現象而設置，將受阻信息轉換為啟閉機的機械荷載數據，從而避免對閘門啟閉設備帶來的損害。
　　5）過電壓保護，主要是指系統對電機三相供電電壓進行實時監測，一旦某一相電壓超出正常工作范圍，系統將自動切斷電機三相電源，以保證電機運行的安全。
　　6）不間斷電源:在停電情況下仍能給比較重要的設備供電。
　　3水文自動測報系統
　　中游渠首對于流量監測系統針對泄洪流量、引水流量、上游來水進行實時監測，遠程監測功能包括：數據的接收、處理與顯示，流量計算，歷史數據查詢與統計。
　　1）數據的接收、處理與顯示
　　葉河中游渠首調管理站可以實時接收從渠首采集到的渠首上下游水位，經過轉換、處理，然后在監控終端的軟件界面上予以實時的顯示，用戶可根據這些顯示的實時數據來判斷樞紐工作狀況以及水文狀況，以便及時做出必要的反應；后期工程計劃可以對系統進行再建設，完成后上級可通過網絡實時從葉河中游渠首調管理站提取水文數據。
　　2）現地監測系統具備如下功能：
　　實時采集水位數據，將數據送至葉河中游渠首調管理站；當水位發生變化時，設備自動采集水位變化值，數據自動濾波處理后發送至葉河中游渠首調管理站。系統進行采集、處理并存儲每一個經過濾波的水位值。具有向葉河中游渠首調管理站發送設備運行狀態信息和數據越限報警信息的功能。可遠程設置水位報警的參數，具有自診斷自恢復功能。監測系統設備結構簡單、易于維護管理、操作簡單、性能可靠及低功耗，并有防潮濕、防雷電、抗干擾等，所有采集都能夠在無人值守的條件下長期連續正常工作，具有軟件故障自動恢復功能
　　4結束語
　　葉爾羌河流域中游渠首遠程監控系統體現了兩大功能：一是為中游渠首運行管理提供安全、可靠、經濟、科學、先進的技術手段；二是科學、合理調度為工程的安全運行提供實時數據和決策支持功能。
　　在水利工程上實施綜合自動化系統，以達到“無人值班”(少人值守)的目標，是水利工程現代化運行管理的發展方向，是科技進步的標志，是水利管理部門對工程運行管理現代化提出的要求，也是水利工程運行管理自身生存和發展的需要。建設單位應加強與其他水利工程運行管理部門和科研單位間的信息交流，吸取國內外的先進經驗，結合自身實際，因地制宜，力求實用，避免少走彎路，以提高水利工程綜合自動化系統的經濟效益。同時應積極采用新技術、新工藝、新產品，為其可靠運行及其功能的正常發揮創造條件，進一步提高水利工程的安全運行水平。