1、基本概況

1.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

GB6162 《抗干擾國家標(biāo)志》

GB3453 《數(shù)據(jù)通信基本型控制規(guī)程》

GB3454 《數(shù)據(jù)終端 DTE 和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備 DCE 之間的接口定義》GB2318 《操作系統(tǒng)標(biāo)志》

GB2887 《計(jì)算機(jī)現(xiàn)場技術(shù)要求》GB7450 《電子設(shè)備雷擊保護(hù)規(guī)則》GB7260 《不間斷電源設(shè)備》GBJ138 《水位觀測標(biāo)準(zhǔn)》

DL/T578 《水電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件》IEEE 《電氣和電子工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)》

GB50171 《電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗(yàn)收規(guī)范》

GBJ42-81《工業(yè)企業(yè)通信設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》GA/T75-94《安全防范工程程序與要求》GB/T16676-1996《安全防范工程設(shè)計(jì)規(guī)范》

《公共安全防范工程管理暫行規(guī)定》

全部監(jiān)控設(shè)備均按照有關(guān)規(guī)范、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)、總體設(shè)計(jì)報告中的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行，當(dāng)技術(shù)指標(biāo)、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)之間有差異時，按技術(shù)要求高的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。施工期間如遇國家有關(guān)規(guī)程、規(guī)范的修訂或新的規(guī)范   頒布，則以新的規(guī)程規(guī)范為準(zhǔn)。

1.2 設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時遵循下述原則：

1、控制系統(tǒng)簡單可靠，高度冗余，操作靈活，維護(hù)方便。

2、充分體現(xiàn)系統(tǒng)的先進(jìn)性，并且把設(shè)備的長期可靠運(yùn)行放到，系統(tǒng)配置和設(shè)備選型符合計(jì)算機(jī)及 PLC 發(fā)展迅速的特點(diǎn)，充分利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)整體性能達(dá)到當(dāng)代先進(jìn)水平。

3、人機(jī)接口功能強(qiáng)大，操作方便、簡單、直觀。

4、采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于維護(hù)和系統(tǒng)升級。

5、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、美觀，充分體現(xiàn)先進(jìn)性。

6、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造完全符合規(guī)范和國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

7、選用的設(shè)備可靠性高、適應(yīng)惡劣環(huán)境且系統(tǒng)防雷抗干擾能力強(qiáng)。

1.3 環(huán)境條件

a.室內(nèi)環(huán)境(監(jiān)控中心、啟閉機(jī)等)：運(yùn)行溫度為 50C～400C，相對濕度為 30%～90%。 b.室外環(huán)境：運(yùn)行溫度為-300C～450C，相對濕度為 30%～90%；

c.電磁環(huán)境：監(jiān)控中心、配電室及啟閉機(jī)房等除鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)外，無任何特殊的電磁屏蔽。   d.電源環(huán)境：三相交流 380V±10%，50Hz±2%，中性點(diǎn)接地電源；

單相交流 220V±10%，50Hz±2%電源。e.接地環(huán)境：系統(tǒng)接地可使用水庫公用接地網(wǎng)。

2.2 主要設(shè)備配置清單（1-1）

閘門自動化控制系統(tǒng)閘室配現(xiàn)地 PLC 控制柜及系統(tǒng)連接網(wǎng)絡(luò)。

a． 現(xiàn)地控制單元：PLC 柜進(jìn)行信號采集。PLC 柜上可選擇三個控制方式：手動、自動、和遠(yuǎn)程。

b． 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)：各現(xiàn)地監(jiān)控單元采集其所屬各類監(jiān)控信號，現(xiàn)地控制單元對外接口為網(wǎng)口。

2.2 系統(tǒng)詳細(xì)功能描述及性能指標(biāo)：

1)現(xiàn)地控制單元

閘門現(xiàn)地控制單元主要完成數(shù)據(jù)采集與處理、事件檢測、控制與調(diào)節(jié)、人機(jī)接口與通信等功能。閘門

現(xiàn)地控制單元可手動實(shí)現(xiàn)閘門控制，也可實(shí)現(xiàn)與閘門監(jiān)控中心進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信，接收控制指令并對閘門

發(fā)出啟閉信號；并通過傳感器接收閘門現(xiàn)場信息，向閘門監(jiān)控中心反饋閘門現(xiàn)場運(yùn)行工況、故障信號等信

息。

●硬件設(shè)備：

由 PLC 控制柜、傳感器等設(shè)備構(gòu)成。負(fù)責(zé)采集、傳輸系統(tǒng)的各種參量，并對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行控制。PLC

選用施耐德品牌產(chǎn)品。閘門的開度通過專用傳感器設(shè)備組網(wǎng)與 PLC 的進(jìn)行通訊，數(shù)據(jù)在開度儀上顯示。采

用這種結(jié)構(gòu)可以減少投資和提高數(shù)據(jù)采集的。PLC 模塊通過網(wǎng)口與閘管所的上位機(jī)進(jìn)行通訊。PLC

（可編程邏輯控制器）是測控終端站的關(guān)鍵，負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)和實(shí)現(xiàn)控制，可根據(jù)監(jiān)控終端的采集數(shù)據(jù)和控

制設(shè)備的數(shù)量不同而配置相應(yīng)的規(guī)模，也利于將來系統(tǒng)的擴(kuò)展。

●軟件設(shè)備：

由 PLC 編程設(shè)計(jì)軟件、上位機(jī)軟件構(gòu)成。負(fù)責(zé)可編程控制器的管理及系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)的分析和處理等

工作

具體功能描述如下：

(1)數(shù)據(jù)采集功能

①可采集閘門開度信號

測量范圍：0-20M；分辨力：1CM；

②可采集每孔閘門開關(guān)量輸入：閘門行程開關(guān)限位接點(diǎn)、閘門開度荷重測量儀位置接點(diǎn)、控制開關(guān)轉(zhuǎn)換接

點(diǎn)及故障信號引入接點(diǎn)；

③狀態(tài)量采集

a. 閘門上升或下降接觸器狀態(tài)；

b. 閘位行程開關(guān)狀態(tài)；

c. 啟閉機(jī)保護(hù)裝置狀態(tài)；

d. 操作按鈕和開關(guān)狀態(tài)；

e. 電動機(jī)過流和缺相故障；

f. 閘門上限、下限限位信號。

G. 閘門荷載狀態(tài)保護(hù)。

(2)閘門控制功能

①手動控制：將現(xiàn)地控制柜上的操作模式轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“手動控制”，即可通過機(jī)旁控制箱面板上面

的“上升”“下降”“停止”按扭對閘門進(jìn)行操作，此種模式下只有按扭限位開關(guān)參與控制。優(yōu)先于“自

動控制”和“遠(yuǎn)程控制”

②自動控制：將現(xiàn)地控制柜上的操作模式轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“自動控制”，該狀態(tài)下開度儀、PLC 等現(xiàn)場

自動化設(shè)備參與邏輯控制。在閘門運(yùn)行過程中，現(xiàn)場操作員可通過開度儀和相應(yīng)指示燈實(shí)時觀測閘門運(yùn)行

狀態(tài)。當(dāng)閘門出現(xiàn)越限（超越上、下限）、荷載超載、電機(jī)過流、缺相等故障時，閘門自動停止運(yùn)行。“自動控制”

優(yōu)先于“遠(yuǎn)程控制”；

③遠(yuǎn)程控制（預(yù)留）：PLC 通過以太網(wǎng)接收閘門監(jiān)控中心工控機(jī)的指令，自動完成閘門的開啟或關(guān)閉。

將現(xiàn)地控制柜上的操作模式轉(zhuǎn)換開關(guān)打到“遠(yuǎn)程控制“，即可通過上位機(jī)操作閘門自動開啟/關(guān)閉到指定

位置。操作人員將通過計(jì)算機(jī)的操作界面發(fā)布閘門運(yùn)行指令，并通過網(wǎng)絡(luò)接口下達(dá)到相應(yīng)閘門監(jiān)控站的

PLC。PLC 在接到傳來的控制命令后，自動啟動閘門運(yùn)行，并控制閘門運(yùn)動到指定值。在閘門運(yùn)行過程中，

上位機(jī)可實(shí)時采集閘位信息及查詢來自 PLC 的閘門運(yùn)行狀態(tài)信息，使中心站操作員在計(jì)算機(jī)上實(shí)時掌握閘

位信息，以便實(shí)現(xiàn)定閘位控制，并可實(shí)時掌握閘門在運(yùn)行過程中的狀態(tài)。

④控制互鎖功能：閘門控制時，二次回路中加入必要的互鎖條件，同時在 PLC 程序中也加入必要的互

鎖條件，以防止閘門誤動作。

(3)信號顯示

在現(xiàn)地控制屏面板設(shè)置一些相關(guān)信號燈

①閘門狀態(tài)(開、關(guān)、停)指示；

②閘門位置 (上限、下限) 指示；

③控制屏上的開度儀實(shí)時顯示閘門開度值、荷載值；

④電機(jī)過流、缺相指示

⑤控制柜電源指示

⑥操作模式指示

(4)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳

閘門現(xiàn)地控制單元通過網(wǎng)絡(luò)接口由交換機(jī)將有關(guān)信息上傳。

(5)報警功能設(shè)計(jì)

在閘門運(yùn)行過程中，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，能夠立即報警，并可根據(jù)需求和實(shí)際情況手動或自動終止當(dāng)

前閘門運(yùn)行操作。閘門現(xiàn)場操作人員通過現(xiàn)場操作控制的相關(guān)信號燈可實(shí)時掌握故障的發(fā)生，并且故障信

號通過網(wǎng)口上傳。

常見故障內(nèi)容如下：

電機(jī)過流、缺相、荷載超載。

? 閘門運(yùn)行超上下限、荷載超載

? 閘門上限。當(dāng)閘門到達(dá)點(diǎn)位置時，安裝在閘門上的上位限制傳感器應(yīng)立即斷開主回路，同時向 PLC

發(fā)布信號，使 PLC 發(fā)布停止指令，并發(fā)布報警信號；在現(xiàn)場自動控制時，由開度儀發(fā)出停止命令和報

警信息，或在發(fā)布報警時，手動停止當(dāng)前閘門操作。

? 閘門下限。當(dāng)閘門到達(dá)點(diǎn)位置時，安裝在閘門上的下位限制傳感器應(yīng)立即斷開主回路，同時向 PLC

發(fā)布信號，使 PLC 發(fā)布停止指令，并發(fā)布報警信號；在現(xiàn)場自動控制時，由開度儀發(fā)出停止命令和報

警信息，或在發(fā)布報警時，手動停止當(dāng)前閘門操作。

   閘門荷載超載。當(dāng)閘門運(yùn)行過程中異物卡死閘門，安裝在閘門上的荷重傳感器立即斷開主回路，同時向 PLC

發(fā)布信號，使 PLC 發(fā)布停止指令，并發(fā)布報警信號；在現(xiàn)場自動控制時，由開度儀發(fā)出停止命令和報

警信息，或在發(fā)布報警時，手動停止當(dāng)前閘門操作。

2.3 通信系統(tǒng)

系統(tǒng)方案信息流向說明如下

? 各閘門在現(xiàn)地通過現(xiàn)地控制柜控制閘門啟閉。

? 閘門開度信息、荷重信息、上下限位信息、電動機(jī)過流缺相信息、閘門狀態(tài)傳輸?shù)礁鏖l門現(xiàn)地控制單元，通

過 PLC 將信息傳輸?shù)介l門監(jiān)控中心站。 在超限時，由現(xiàn)地控制單元自動完成閘門鎖定功能。

? 閘門監(jiān)控中心的上位機(jī)能通過網(wǎng)絡(luò)通信方式接收由現(xiàn)地控制單元傳輸來的各閘門的工況數(shù)據(jù)。

? 閘門監(jiān)控中心的上位機(jī)能通過網(wǎng)絡(luò)通信方式控制現(xiàn)地控制單元的閘門啟閉。

通信接口說明如下：

上位機(jī)與 PLC 之間采用網(wǎng)口進(jìn)行通信；

2.4 避雷措施

a.室外接入 PLC 的控制信號應(yīng)加裝信號避雷器；

b.信號輸入輸出均采用光電隔離。

c．電纜鋪設(shè)采用穿鋼管防雷鋪設(shè)。

2.5 系統(tǒng)的安全性和可靠性保障措施

a.保障儀表、儀器的穩(wěn)定性、可靠性和安全性：儀表、PLC、PC 機(jī)、通信器件、小型元器件均采用國

際或國內(nèi)知名品牌;

b.整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性:系統(tǒng)采用成熟的、高可靠性的以太網(wǎng)作為系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò),以高可靠性的

PLC 控制核心,保障了數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理的可靠性和及時性;

c.軟件系統(tǒng)的可靠性:在硬件系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)上,軟件系統(tǒng)也要用各種可能的互鎖條件進(jìn)行處理、發(fā)

送數(shù)據(jù)。將可預(yù)知的和不可預(yù)知的錯誤均進(jìn)行相應(yīng)的處理,提高軟件系統(tǒng)的可靠性、抗干擾性和模糊分析

處理能力;

d.保障電源的穩(wěn)定性和安全性:二次回路采用直流供電，在閘門啟動過程中可能會造成供電回路的電

流、電壓的波動過大，由此將會導(dǎo)致控制回路中的儀器儀表的故障率增大，使得整個控制系統(tǒng)的可靠性大

大降低。為了避免這種情況的出現(xiàn)，為此我們特別設(shè)計(jì)的控制柜采用直流屏供電，使得整個控制回路的電

源和一次回路的主電源完全隔離，大大增加了本系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

e.保障電機(jī)的可靠性和安全性:用熱繼電器器實(shí)時監(jiān)測電機(jī)的電流,以預(yù)防電機(jī)過載、過壓、欠壓、缺

相、堵轉(zhuǎn)運(yùn)行,從而預(yù)防閘門發(fā)生故障,當(dāng)發(fā)生故障時軟件和硬件均進(jìn)行相應(yīng)的處理; 配置使用智能電機(jī)保

護(hù)器，智能電機(jī)保護(hù)器在閘門運(yùn)行過程中可以自動判斷電機(jī)的荷載，，避免電機(jī)的過載、過流、欠壓運(yùn)行，

從而限度的保證閘門及電機(jī)運(yùn)行的安全性和可靠性。

f.整個系統(tǒng)的有效可靠接地,采取切實(shí)有效的防雷措施，保證了系統(tǒng)在惡劣環(huán)境下的正常工作。

3、售后服務(wù)承諾與培訓(xùn)方案

1) 產(chǎn)品交貨時提供如下最終文件

（1）系統(tǒng)框圖和說明。

（2）所提供設(shè)備的技術(shù)特性詳細(xì)的資料和框圖。

（3）所提供設(shè)備的原理圖。

（4）逐條說明數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)功能。

（5）通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)參數(shù)和詳細(xì)說明（包括數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu)，通信介質(zhì)，通信規(guī)則等）。

（6）閘門監(jiān)控系統(tǒng)外接電源的型式，電壓和允許偏差范圍，以及接地電阻和接地方法的要求。

（7）各接口板的技術(shù)性能和詳細(xì)資料。

（8）數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)性能和詳細(xì)資料。

（9）設(shè)備接線圖。

（10）外部電纜連接詳圖。

（11）材料清單。

（12）軟件文件：

（a）閘門監(jiān)控系統(tǒng)編程語言的編譯程序的工作手冊和目錄清單；

（b）閘門監(jiān)控系統(tǒng)的基本軟件清單和工作手冊；

（c）閘門監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用軟件清單和工作手冊；

（d）系統(tǒng)軟件和硬件診斷和維護(hù)程序清單及詳細(xì)說明；

（e）軟件清除故障程序的目錄清單和詳細(xì)說明；

（f）閘門監(jiān)控系統(tǒng)軟件程序清單及詳細(xì)說明。

（13）若承包方的方案與招標(biāo)文件不同，應(yīng)解釋其原因并詳細(xì)說明。

（14）使閘門監(jiān)控系統(tǒng)成為完整系統(tǒng)所需要的其他設(shè)備的資料和數(shù)據(jù)。

（15）培訓(xùn)方案和內(nèi)容的詳細(xì)說明和培訓(xùn)教材。

（16）安裝說明書

（17）運(yùn)行維護(hù)說明書

（18）現(xiàn)場試運(yùn)行步驟和驗(yàn)收試驗(yàn)說明書

（19）系統(tǒng)使用操作說明書。

2) 我方將提供及時、迅速、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，迅速快捷地提供貨物的備品備件，并保證采購人能夠及 時買到

貨物所需的備品備件和易損件；

3) 技術(shù)支持和人員培訓(xùn)

①培訓(xùn)時間：1 天

②培訓(xùn)對象：系統(tǒng)維護(hù)人員及系統(tǒng)使用操作人員

③培訓(xùn)內(nèi)容：系統(tǒng)的總體構(gòu)成和基本原理，遙測信息采集、通訊、處理的維護(hù)與管理，常見故障分析

與解決，應(yīng)用軟件的安裝、配置及數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)；

4) 我方派有能力、有經(jīng)驗(yàn)并對本系統(tǒng)熟悉的人員到現(xiàn)場指導(dǎo)安裝和試運(yùn)行，并負(fù)責(zé)調(diào)試和驗(yàn)收。

5) 我方派員對設(shè)備和安裝質(zhì)量、設(shè)備試驗(yàn)和試運(yùn)行負(fù)責(zé)。在安裝過程中如發(fā)現(xiàn)安裝質(zhì)量不符合要求，立

即書面通知買方。否則，由安裝質(zhì)量問題引起的質(zhì)量問題由我方負(fù)責(zé)。

6) 提供的所有貨物，保修期按國家現(xiàn)行規(guī)定，保修期內(nèi)除人為因素?fù)p壞外，全部免費(fèi)維修；

7) 當(dāng)系統(tǒng)或設(shè)備出現(xiàn)故障時，在接到業(yè)主通知 4 小時之內(nèi)作出答復(fù)，并 48 小時內(nèi)趕到現(xiàn)場，進(jìn)行對系統(tǒng)及

軟件的檢查、維護(hù)處理工作；

8) 為系統(tǒng)提供設(shè)備終身維護(hù)和升級。

9) 標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲存

①標(biāo)志

我方提供的產(chǎn)品均有如下標(biāo)志:

Ⅰ產(chǎn)品名稱及商標(biāo)

Ⅱ制造商名稱

Ⅲ制造日期和出廠編號

Ⅳ安全標(biāo)志

②包裝

Ⅰ產(chǎn)品有內(nèi)包裝及外包裝，包裝箱有防潮、防雷、防震等措施。

Ⅱ包裝箱符合國家有關(guān)規(guī)程規(guī)定。隨同該系統(tǒng)出廠的附件及文件、資料裝入防潮文件袋內(nèi)，再放入包

裝箱中。

附件及文件包括：

（1） 裝箱清單

（2） 裝箱文件、資料清單及資料

（3） 全套圖紙

（4） 產(chǎn)品合格證

（5） 產(chǎn)品使用說明書；調(diào)試維護(hù)說明書

（6） 按規(guī)定提供的備品備件、安裝附件等

（7） 外購件的原理說明書

Ⅲ對防震、防擠壓有特殊要求的設(shè)備、儀器及儀表作單獨(dú)的、特殊的包裝。

Ⅳ包裝能夠滿足國家有關(guān)規(guī)程規(guī)定的運(yùn)輸要求。

③運(yùn)輸

我方提供的產(chǎn)品運(yùn)輸符合國家有關(guān)規(guī)程規(guī)定。

④儲存

Ⅰ我方提供的設(shè)備適合在環(huán)境溫度-25℃~+70℃，濕度不大于 80%，無腐蝕性和爆炸性氣體的室內(nèi)儲存。

Ⅱ我方指明設(shè)備存儲期限及超過規(guī)定期限后應(yīng)采取的措施。