文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
三峡船闸管控一体化分布式控制系统分析和设计
姓名:肖彦直
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:欧阳星明
20051110
华中科技大学硕士学位论文摘要通航问题是三峡工程实旌关键问题之一,通过设计论证:在三峡大坝建设大型双线五级连续船闸。三峡船闸是世界上规模最大、最复杂的船闸,由于上下游水位落差大,船闸必须适应多级数、大水位变幅运行的工况。要想提高船闸连续运行的安全性、可靠性,必须解决好水、机械设备和监控系统之间的关系。归纳起来,实现三峡五级船闸计算机监控系统较好地解决了三大核心技术问题。首先,通过研究计算机技术,控制技术,通讯技术在船闸工程中的应用,采用“冗余、容错、集散、模块化、对象化”等先进的技术措施,在综合数字化,智能化和网络化的基础上提出三峡五级船闸计算机监控系统的总体结构及其功能模块,并对各层之间的数据接进行研究,实现分层分布控制和实时分布数据管理功能。即解决大型计算机监控系统构建和软件开发是三峡船闸计算机监控关键技术之一。其次,采用数学模型分析方法,设计级数判断、补水判断、动水关阀控制、水位采样等算法,通过计算机监控保证船闸连续运行时梯级水位关系的稳定,从根本上解决了判断多级船闸运用级数、是否补水运行和补水量的自动判断与控制问题,以及高水头船闸闸室输水过程中的大超灌超泄量抑制控制问题。最后,采用逻辑控制模型分析方法,设计船闸运行的控制方式、逐级过闸流程、同步过闸流程、手动控制流程、逻辑闭锁关系、闸首控制流程等,通过计算机监控保证机械设备在船闸动态运行过程中的正确逻辑关系,解决了多级连续船闸整体运行控制问题,复杂运行工况、控制方式下的运行控制问题,大型机电设备运行故障保护问题,从而实现船舶连续、安全、高效过闸,是解决三峡船闸计算机监控自动连续运行又一关键技术之一。三峡五级船闸计算机监控系统实施在世界上没有经验可借鉴,由于研究解决了上述关键技术,集合了解决困难问题的独特方法,从而使系统安全可靠、功能完善、技术先进、操作方便。所采用的研究方法对其它工程具有借鉴、使用和推广价值。关键词:三峡船闸,监控系统,可编程控制器,水位控制,运行流程,冗余设计
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指导教师签名:石荔彪易∥比学位论文作者签名:药力止学位论文作者签名:嗜多互保密口,在——年解密后适用本授权书。日期:“玎年月,日期:哪辏聑日独创性声明学位论文版权使用授权书日期:枷譬年,,月本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于不保密窟北朐谝陨戏娇蚰诖颉”
华中科技大学硕士学位论文髀课题的背景和意义本课题来源于分布式控制系统集成的实际应用,主要是;《三峡水利枢纽永久船为世界上最大的双线五级船闸,其机电控制设备最为先进,控制工艺最为复杂。因本课题通过对三峡船闸计算机监控系统分析和设计,探讨分布式计算机监控系闸集中监控系统设备采购、安装、调试工程》,合同编号:疌.。据调查,本课题是水利工程应用科学技术领域内,首次专门针对五级连续式船闸计算机监控系统项目实施进行分析设计。长江三峡水利枢纽工程是举世瞩目的跨世纪工程,是目前世界上在建的最大的水利枢纽工程。工程集防洪、抗旱、发电、航运、旅游于一体,将产生巨大的经济效益和社会效益,关系国计民生【。三峡船闸是三峡水利枢纽中最大的通航建筑,作此计算机监控系统设备运行的安全性、可靠性、先进性及可维护性十分重要。在国内外尚无实施先例的技术条件下,必须构架五级连续船闸整体运行的监控系统,自动控制全线机、电、液设备,保证操作人员能自如地驾驭长达奈级船闸安全可靠地运行,尤其是保证船闸运行时适应上下游大幅度的水位变化,保持连续梯级闸室安全的通航水位,维持闸室内良好稳定的船舶停泊条件,维系船舶逐级过闸过程中各闸首闸、阀门协调运转,防止巨大的人字闸门在关终位置上发生碰撞等等。对这些在该领域尚未遇到过的、带挑战性的重大技术问题进行深入的分析、设计,这些关键技术问题的解决对三峡船闸的先进性、可靠性、运行管理现代化都具有决定性的意义。统中与计算机、控