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7.4、運行監(jiān)控7。4，1 升船機的機械和電氣設備種類繁多。復雜。控制與檢測對象量大。其運行過程既是典型的順序動作過程.亦會因為通航條件的改變需要變更運行程序.因此.為了減少人工操作次數(shù) 降低操作人員的勞動強度和精神負擔。以防止因誤操作引發(fā)事故危及航運安全。需設置計算機監(jiān)控系統(tǒng)以實現(xiàn)升船機過船運行的自動化程序控制,提高升船機運行控制的安全可靠性、多級升船機在土建布置上一般采用中間渡槽和渠道進行串行連接.多級升船機的運行關系到升船機，中間渡槽。以及渠道之間的安排與調(diào)度.因此，對于由兩級或三級以上升船機組成的多級升船機 在各級升船機各配置1套計算機監(jiān)控系統(tǒng)的基礎上,還應設置1套計算機航運調(diào)度系統(tǒng)來負責多級升船機之間的航運調(diào)度和管理，對于在上,或下。閘首設置有輔助半船閘的升船機 應將輔助半船閘視為升船機的一個組成部分,其運行控制與管理直接由升船機計算機監(jiān)控系統(tǒng)承擔 不再設航運調(diào)度管理系統(tǒng) 7.4、2、硬件冗余、軟件容錯，是保障控制系統(tǒng)運行可靠性設計的基本方法,升船機的操作員工作站.重要現(xiàn)地控制站PLC、升船機上下游水位檢測，承船廂行程檢測等設備是升船機的關鍵部件、當它們出現(xiàn)故障退出工作時、對系統(tǒng)的安全可靠運行會造成很大的影響.因此。這部分設備應采用冗余設計和配置 同時,在軟件設計和編程開發(fā)上 應設計和配置 命令發(fā)送的確認 數(shù)據(jù)采集的軟件濾波和判斷，關鍵動作條件的閉鎖,N重，N,2 表決控制等措施和手段來進一步提高系統(tǒng)的可靠性,7、4.3.升船機具有機電設備布置分散 監(jiān)控對象局部集中，各機構(gòu)按預定順序動作.相對獨立運行等特點，因此。宜采用集中監(jiān)控管理和現(xiàn)地分散控制相結(jié)合的。具有縱向分層.橫向分散等特點的分層分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 目前、在工業(yè)自動化控制應用領域。計算機監(jiān)控系統(tǒng)一般采用管理層，監(jiān)控層、現(xiàn)場層三層網(wǎng)絡來構(gòu)架系統(tǒng),但對于升船機計算機監(jiān)控系統(tǒng)來說。由于其控制工藝和控制對象都是直接面向控制過程和現(xiàn)場設備 因此 其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)宜采用集中監(jiān)控和現(xiàn)地控制的兩層集散分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu).集中監(jiān)控層設備配置應根據(jù)升船機的規(guī)模大小 功能要求進行設計 對于以客運為主的升船機的整體運行監(jiān)控系統(tǒng)、從進一步提高升船機整體運行的安全可靠性角度考慮。可設置一個與操作員工作站軟硬件結(jié)構(gòu)形式完全不同。又稱。異構(gòu)冗余方式，由雙機熱備PLC構(gòu)成的升船機流程控制站 此時.升船機流程控制站與升船機操作員站的功能分配和定義是 升船機流程控制站作為升船機流程控制的主控設備，負責升船機過船流程控制的協(xié)調(diào)與保護，而操作員站僅作為人機接口、提供流程控制的操作與監(jiān)視界面、同時,操作員站作為升船機流程控制站的后備控制裝置 具有升船機流程控制的功能，7、4，4、系統(tǒng)網(wǎng)絡采用分級的層次結(jié)構(gòu)是分層分布式系統(tǒng)的一種典型網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，對升船機來講，其集控層設備的配置具有數(shù)量較多。功能各異.相互間數(shù)據(jù)通信量較大 且多數(shù)設備與現(xiàn)地控制站之間不需進行數(shù)據(jù)通信與交換。因此、通過設置集控層網(wǎng)絡，可以明晰各級設備間的數(shù)據(jù)鏈路。同時降低現(xiàn)地層網(wǎng)絡的負荷率。從而提高系統(tǒng)整體控制的實時性、按照網(wǎng)絡作用范圍大小的分類原則.升船機運行監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡屬于局域網(wǎng)的范疇。隨著局域網(wǎng)中以太網(wǎng)絡技術的飛速發(fā)展，以及以太網(wǎng)絡設備工業(yè)化的日益成熟,工業(yè)以太網(wǎng)絡的實時性 可靠性、安全性都得到了大幅提高，特別是網(wǎng)絡交換技術在工業(yè)以太網(wǎng)絡上的應用.使得交換式工業(yè)以太網(wǎng)絡已經(jīng)成為事實上的工業(yè)標準。采用以太網(wǎng)的最大的好處首先是開放和易于集成。其次是低成本，7.4。5?，F(xiàn)地控制站的設置應根據(jù)升船機運行工藝流程，受控對象,設備，的物理布置和控制功能要求來確定。并應遵循物理分散、功能分散.危險分散，同時盡量減少現(xiàn)地控制站間通信量的設計原則，現(xiàn)地控制層一般設有上閘首現(xiàn)地控制站。傳動協(xié)調(diào)控制站。承船廂上廂頭現(xiàn)地控制站.承船廂下廂頭現(xiàn)地控制站.下閘首現(xiàn)地控制站和變電所現(xiàn)地控制站等多個現(xiàn)地控制站,在各現(xiàn)地控制站的站點設置時。應全面考慮升船機過船流程中順序動作的相對獨立性,機構(gòu)動作的前后關系，機械系統(tǒng)的分類關系 動作執(zhí)行機構(gòu)和檢測傳感器的現(xiàn)場布置情況、以及現(xiàn)地控制站間的數(shù)據(jù)通信量等諸多因素。在滿足設計原則的基礎上,合理設置現(xiàn)地控制層控制站 現(xiàn)場工業(yè)過程控制設備有很多種。如。工業(yè)計算機.PLC,DCS,PCS等設備,上述設備各有特點,適用于不同工業(yè)控制領域。升船機通航控制流程是典型的條件定序.事件驅(qū)動的順序過程控制,具有機構(gòu)動作和環(huán)節(jié)多、閉鎖性強,控制點以數(shù)字量和開關量居多，模擬量和單PID調(diào)節(jié)回路較少，控制對象的過程控制律以邏輯控制和狀態(tài)控制為主等特點。因此。計算機監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)地控制站的控制單元宜采用PLC,7，4、6。升船機形式和機構(gòu)類型的不同,其過船動作運行流程亦有所不同,升船機作為通航運行設施。過船運行工藝流程可歸結(jié)為.通航初始化流程，上行流程、下行流程,停航流程.緊急保護流程等五大流程、7。4.8。升船機的過船運行控制是一個典型的,條件定序。事件驅(qū)動。的順序控制、集控系統(tǒng)的設置 要求在升船機中央控制室能對參與升船機正常通航運行的所有機械。電氣和檢測設備實現(xiàn)集中監(jiān)視與操控、同時，可通過運行人員在現(xiàn)場的干預，實現(xiàn)對所有機械和電氣設備的機旁操控。在過船運行控制過程中.由于需操作的對象。機構(gòu)、多，操作步驟復雜.因此、過船順序控制操作應采用自動程序控制 同時?？紤]到設備調(diào)試期間操作的靈活性、以及故障處理后運行狀態(tài)恢復操作的便利性，過船順序控制還應設置單步動作.單項設備或機構(gòu)、操作方式 7。4,9 升船機具有控制站點多、操作對象多，控制方式多 運行流程多.操作步驟復雜的特點，根據(jù)升船機的運行操作要求。升船機控制系統(tǒng)配置有大量的開關，按鈕，觸摸屏 鍵盤等人機接口設備。因此。升船機控制系統(tǒng)的操作控制應具有防誤操作閉鎖設計，通常選擇的開關多為帶鑰匙的非自復轉(zhuǎn)換開關，且操作按鈕和開關均具有輸入防抖動功能 且在設備的電動操作控制回路中還串聯(lián)以動作閉鎖回路的接點、此外還要設置操作員控制權(quán)口令。運行人員確認選擇后 方可執(zhí)行有關操作命令等、7，4,10、本條規(guī)定了升船機安全保護控制按鈕的設置要求 緊急停機,按鈕是一個強制停機按鈕，對于承船廂驅(qū)動機構(gòu).該命令通過跳開變頻傳動裝置主接觸器及升船機其他動作執(zhí)行機構(gòu)電氣主回路的主電源.同時使承船廂驅(qū)動機構(gòu)的兩級制動器上閘制動.以最快的速度停止升船機所有動作執(zhí)行機構(gòu)的運行,對于升船機除承船廂驅(qū)動機構(gòu)外的其他動作執(zhí)行機構(gòu)、該命令通過跳開動作執(zhí)行機構(gòu)的主電源回路。以最快的速度停止其動作執(zhí)行機構(gòu)的運行。緊急停機 按鈕應采用非自復式大蘑菇頭紅色按鈕、一旦發(fā)出指令 就一直保持命令狀態(tài).直到人為解除為止。緊急停機.按鈕的解鎖、不能自動啟動所有動作執(zhí)行機構(gòu)的運行、中斷的自動流程需經(jīng)由操作員重新啟動，故障保護、按鈕是布置在操作員站和升船機流程控制站上的安全保護控制按鈕，用于啟動升船機的.緊急保護流程，在通航運行控制流程中具有最高優(yōu)先權(quán)，緊急停機，是一種嚴重非正常工作狀態(tài)的安全應急處理措施 當、緊急停機、命令發(fā)出后。要求系統(tǒng)的各控制站應能同時執(zhí)行緊急停機命令 使驅(qū)動裝置和動作機構(gòu)立即停止運轉(zhuǎn),以保升船機的安全運行 為了確保 緊急停機命令。的可靠傳達與執(zhí)行、對于由多現(xiàn)地控制站組成的升船機計算機監(jiān)控系統(tǒng)。緊急停機，命令需采用,連環(huán)群發(fā) 方式發(fā)出.即，首先接收到.緊急停機.命令的控制站 在執(zhí)行緊急停機的同時，自動生成一個緊急停機信號、E1，并以廣播的方式發(fā)送到系統(tǒng)中的其他所有控制站，直至升船機完全停止，在隔河巖和彭水升船機中、緊急停機。命令的,連環(huán)群發(fā) 方式的具體應用方案是，承船廂驅(qū)動系統(tǒng)的傳動協(xié)調(diào)控制站接到自身的緊急停機命令后執(zhí)行緊急停機動作，而接到其他現(xiàn)地控制站的。E1、緊急停機信號后 按,0.04m、s2。的減速度執(zhí)行電氣制動停機動作，這是因為，傳動協(xié)調(diào)控制站接收到。E1,信號時、承船廂驅(qū)動系統(tǒng)機電設備自身是正常的、采用、0,04m,s2.的減速度執(zhí)行電氣制動停機動作、可以減少緊急停機對承船廂驅(qū)動系統(tǒng)的沖擊 7。4、11,安全聯(lián)，閉,鎖條件的、引用，有，軟引用，和.硬引用.兩種形式,由于網(wǎng)絡軟件系統(tǒng)的復雜性和安全性 一般來說.硬引用 方式的可靠性要高于，軟引用，方式.因此 從安全可靠性角度出發(fā)，升船機安全聯(lián) 閉。鎖條件的,引用,方式僅采用、軟引用，尚不足以保障系統(tǒng)安全 工程上通常兩種方式均同時采用、國內(nèi)已建隔河巖.高壩洲。彭水.水口和巖灘升船機均同時采用了兩種方式.升船機計算機監(jiān)控系統(tǒng)的安全聯(lián)。閉,鎖的連接方案主要有兩種,其一為通過對安全聯(lián).閉。鎖條件的，引用 由計算機監(jiān)控系統(tǒng)來實現(xiàn)工業(yè)過程控制安全聯(lián)。閉,鎖功能。其二為設置一套自成體系并完全獨立于計算機監(jiān)控系統(tǒng)之外的安全聯(lián)、閉 鎖控制系統(tǒng) 正在實施的三峽升船機和德國新尼德芬諾升船機采用的是后一種方式,7,4,12 不同形式的升船機，其故障保護要求亦不盡相同、升船機故障保護項目應根據(jù)工程實際需求進行設置.本條僅對升船機正常運行所需的故障保護項目提出基本的要求和建議、