底轴旋转翻板钢闸门

0 引言
随着我国城市用水、景观建设及环境整治和灌溉、发电的需要，在水利水电建设中水闸和橡胶坝得到广泛的运用。由于橡胶坝运行管理较复杂、安全性差、橡胶易老化等弊端，质量事故发生率高。而钢结构闸门是一种新型可调控溢流坝，它由土建结构、带固定轴的钢性坝体、驱动装置设备等组成。这种构筑物适合于河道孔口较宽(20～300 m)而水位差比较小的工况(2～8 m)，由于可以立坝蓄水，卧坝行洪排涝，还可以利用坝顶过水，形成人工瀑布的景观效果，因此在越来越多的水利建设工程中得到应用。本文介绍了黄山新安江大型钢坝闸控制系统的设计体会，该系统具有很好的可靠性、稳定性和实时性，符合控制系统危险分散的原则。

1 系统介绍
黄山新安江钢坝闸共有5孔，每孔宽度为46 m，挡水高度为4．8 m。钢坝闸门向下游一侧倾倒，卧倒后行洪。门顶(站立时)过水高度最大值为40 cm，以形成瀑布景观效果。行洪时闸门以上设计水深为7．78 m。闸门最大转角不小于90°，并可以在任意设定角度使闸门处于锁定状态。钢坝闸门采用启闭机驱动，液压启闭机分两侧布置，其中右岸一侧启闭机控制2孔闸门，左岸一侧启闭机控制3孔闸门。正常工况下运行速度可达3～5 m／min，一般不超过10 min即可完成升坝和塌坝，可有效保证突发洪水时能及时泄洪。示意图见图1。

钢坝闸控制系统为三层拓扑结构。
第一层为控制中心层。以枢纽控制中心网管型交换机为核心，通讯协议为TCP／IP，通信网络数据吞吐率为100 Mb／s。控制中心操作员站采用双机冗余热备工作方式，任何一台计算机故障，不会影响系统的正常运行，保证系统的高可用性。工程师站可进行上下位软件编程及调试。该层完成系统的数据分析、监测、控制、通信及管理调度等功能，显示钢坝闸工作过程中的工艺参数、电气参数、设备运行状态(工作／停止／故障)和闸门开度等。
第二层为现地控制层。以施耐德Unity平台为控制核心，主要完成对现场设备的数据采集、顺序控制流程、逻辑控制流程以及与系统中其他装置的数据交换等。控制层网络采用TCP／IP网络以及环形拓扑结构，以单模光纤为通信介质，通过以太环网交换机构成带宽为100 Mb／s的工业以太网络，实现控制信号的高速传输。该网络为自愈性环网，当环网发生一个光纤断点时，通讯仍能够正常进行。同时作为枢纽的控制主干网，光纤环网能在任何节点在线增加或删除任意一个设备，也不会影响到其他设备的运行和通讯，充分考虑了枢纽工程系统管理的方便性。