研華PAC在水利監(jiān)控中的應用
項目介紹
甲仙攔河堰位于臺灣南部的高雄縣甲仙鄉(xiāng)甲仙大橋上游約450米處，是南化水庫跨區(qū)域飲水工程計劃的延伸。本工程主要是利于輸水隧道將旗山溪豐水期積累的水量引入南化水庫。不僅要將多余的河水做妥善的分流，提升南化水庫集水效益，還需要提高南化水庫供水量，以滿足高雄及臺南地區(qū)居民及工業(yè)用水需求，同時具備雨季防洪防災功效。甲仙攔河堰原有設備在2009年因臺灣八八水災遭洪水沖毀，為避免災情重演，必須趕在新的臺風季節(jié)來臨前完工，只有盡早完成此飲水工程，才能有效解決南部地區(qū)防洪及缺水問題，避免進行中的工程與設備被洪災再次沖毀。因此本工程的時效性就變得非常重要，其挑戰(zhàn)性和風險性非同一般。
甲仙攔河堰位于臺灣南部的高雄縣甲仙鄉(xiāng)甲仙大橋上游約450米處，是南化水庫跨區(qū)域飲水工程計劃的延伸。本工程主要是利于輸水隧道將旗山溪豐水期積累的水量引入南化水庫。不僅要將多余的河水做妥善的分流，提升南化水庫集水效益，還需要提高南化水庫供水量，以滿足高雄及臺南地區(qū)居民及工業(yè)用水需求，同時具備雨季防洪防災功效。甲仙攔河堰原有設備在2009年因臺灣八八水災遭洪水沖毀，為避免災情重演，必須趕在新的臺風季節(jié)來臨前完工，只有盡早完成此飲水工程，才能有效解決南部地區(qū)防洪及缺水問題，避免進行中的工程與設備被洪災再次沖毀。因此本工程的時效性就變得非常重要，其挑戰(zhàn)性和風險性非同一般。
系統(tǒng)需求
在此水利工程中，水閘門控制系統(tǒng)扮演著關鍵的角色，監(jiān)控旗山溪上游的雨量、水位，并通過引水隧道將旗山溪多余的水量引入南化水庫儲存。在設定的情況下，閘門要能順利開關，不能有任何意外發(fā)生。如果水量過多閘門系統(tǒng)故障，后果將不堪設想。
在眾多因素的考慮下，盛福工程公司與邑控科技公司，決定采用即使在惡劣環(huán)境下仍能穩(wěn)定、可靠運作的研華工業(yè)級光纖轉換器EKI系列，及擁有快速量測、記錄、控制、儲存及遠端維護等特性，且完全符合水利工程等環(huán)境監(jiān)控應用的研華PAC構成閘門監(jiān)控系統(tǒng)。
在此水利工程中，水閘門控制系統(tǒng)扮演著關鍵的角色，監(jiān)控旗山溪上游的雨量、水位，并通過引水隧道將旗山溪多余的水量引入南化水庫儲存。在設定的情況下，閘門要能順利開關，不能有任何意外發(fā)生。如果水量過多閘門系統(tǒng)故障，后果將不堪設想。
在眾多因素的考慮下，盛福工程公司與邑控科技公司，決定采用即使在惡劣環(huán)境下仍能穩(wěn)定、可靠運作的研華工業(yè)級光纖轉換器EKI系列，及擁有快速量測、記錄、控制、儲存及遠端維護等特性，且完全符合水利工程等環(huán)境監(jiān)控應用的研華PAC構成閘門監(jiān)控系統(tǒng)。
項目實施
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EKI-2528
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8端口非網管型工業(yè)以太網交換機
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EKI-2541S
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10/100T(X) 單模工業(yè)光纖轉換器
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APAX-5570
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PC-based 控制器，Celeron M CPU
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APAX-5520
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Micro PAC ，XScale CPU
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APAX-5017
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12通道模擬量輸入模塊
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APAX-5040
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24通道數(shù)字量輸入模塊
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APAX-5046
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24通道數(shù)字量輸出模塊
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APAX-5343
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APAX-5570系列供電模塊
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系統(tǒng)架構
系統(tǒng)描述
為實時掌握降雨量及甲仙攔河堰現(xiàn)場的狀況，及時啟動攔河堰閘門開關控制，做到防患于未然。甲仙攔河堰采用閘門多重冗余監(jiān)控系統(tǒng)，確保系統(tǒng)運行的連續(xù)性與穩(wěn)定性，減少系統(tǒng)的故障時間、降低損失。此監(jiān)控系統(tǒng)包括攔河堰水位監(jiān)測、水量評估、水質濁度監(jiān)測、各閘門的開關度控制、氣象信息監(jiān)測、傳送及報警系統(tǒng)，當異常情況發(fā)生時，將立即啟動報警系統(tǒng)，通知下游居民最新的河道情況，以便做進一步的判斷。
研華的APAX-5000雙控制備份系統(tǒng)負責監(jiān)控河流。其不僅保證了系統(tǒng)不間斷運作的穩(wěn)定與可靠，同時可實時獲得天氣、水位、水濁度等信息，如此可有效控制水閘門、儲存水量、合理用水，節(jié)約用水。同時，研華APAX控制器提供高點數(shù)、具靈活兼容性及支持熱插拔的I/O模塊，這使得在確定系統(tǒng)架構、設置I/O模塊、測試及維護系統(tǒng)等環(huán)節(jié)變得非常方便。另一方面，其遠程監(jiān)控功能可讓用戶在遠端實時獲知水位、閘門開關度、水質量等信息，易于維護及控制系統(tǒng)。
APAX-5570和APAX-5520組成的雙控制系統(tǒng)，為用戶提供一個穩(wěn)定、可靠的控制系統(tǒng)，它們分別處理HMI和SCADA任務。APAX-5520KW負責控制水泵及其他設備，APAX-5570負責數(shù)據(jù)處理及通訊。兩雙控制主機組成備份控制系統(tǒng)，如果其中一個控制器出現(xiàn)問題時，另外一個控制器可馬上接手工作。另外，它們采用兩個APAX-5343電源供應模塊組成雙冗余電源。APAX-5017，12通道模擬量輸入模塊，負責水位、溫度、降水量、風向、濕度等數(shù)據(jù)的采集。APAX-5040,24通道數(shù)字量輸入模塊，負責水泵狀態(tài)及水質量的數(shù)據(jù)采集。APAX-5046負責監(jiān)控水閘的開關度。
為實時掌握降雨量及甲仙攔河堰現(xiàn)場的狀況，及時啟動攔河堰閘門開關控制，做到防患于未然。甲仙攔河堰采用閘門多重冗余監(jiān)控系統(tǒng)，確保系統(tǒng)運行的連續(xù)性與穩(wěn)定性，減少系統(tǒng)的故障時間、降低損失。此監(jiān)控系統(tǒng)包括攔河堰水位監(jiān)測、水量評估、水質濁度監(jiān)測、各閘門的開關度控制、氣象信息監(jiān)測、傳送及報警系統(tǒng)，當異常情況發(fā)生時，將立即啟動報警系統(tǒng)，通知下游居民最新的河道情況，以便做進一步的判斷。
研華的APAX-5000雙控制備份系統(tǒng)負責監(jiān)控河流。其不僅保證了系統(tǒng)不間斷運作的穩(wěn)定與可靠，同時可實時獲得天氣、水位、水濁度等信息，如此可有效控制水閘門、儲存水量、合理用水，節(jié)約用水。同時，研華APAX控制器提供高點數(shù)、具靈活兼容性及支持熱插拔的I/O模塊，這使得在確定系統(tǒng)架構、設置I/O模塊、測試及維護系統(tǒng)等環(huán)節(jié)變得非常方便。另一方面，其遠程監(jiān)控功能可讓用戶在遠端實時獲知水位、閘門開關度、水質量等信息，易于維護及控制系統(tǒng)。
APAX-5570和APAX-5520組成的雙控制系統(tǒng)，為用戶提供一個穩(wěn)定、可靠的控制系統(tǒng)，它們分別處理HMI和SCADA任務。APAX-5520KW負責控制水泵及其他設備，APAX-5570負責數(shù)據(jù)處理及通訊。兩雙控制主機組成備份控制系統(tǒng)，如果其中一個控制器出現(xiàn)問題時，另外一個控制器可馬上接手工作。另外，它們采用兩個APAX-5343電源供應模塊組成雙冗余電源。APAX-5017，12通道模擬量輸入模塊，負責水位、溫度、降水量、風向、濕度等數(shù)據(jù)的采集。APAX-5040,24通道數(shù)字量輸入模塊，負責水泵狀態(tài)及水質量的數(shù)據(jù)采集。APAX-5046負責監(jiān)控水閘的開關度。
總結
研華的PAC產品及系統(tǒng)有效滿足該水利工程控制的需求，讓閘門監(jiān)控系統(tǒng)運作穩(wěn)定可靠，充分滿足此工程的高標規(guī)格，實現(xiàn)有效的防災防洪。