丁洪兵
新洋港闸管理所 江苏盐城 224333
[摘要]在现代农业生产中，随着节水灌溉的基本实现，农业种植结构发生了变化，泄洪闸数量增多。为确保及时、准确、高效灌溉，提出了水力闸的控制方法及运行维护策略。本文通过对其控制方式与特点，总结了水利水电工程闸门的控制方法与运行维护方法。
关键词：启闭机；节水灌溉；水利水电工程；支斗渠闸门；故障排除
0.引言
水利工程建设对于减轻地区防洪压力、优化地区水资源配置、保障电力供应具有重要意义。水利工程建设不仅具有显著的经济效益，而且还具有一定的社会效益。它是在河段合适的地方建造的一组水利建筑。它是水利工程主体体系的重要组成部分。这对防洪、供水、发电和运输都有影响。水利工程通常包括一些特殊的建筑或设施，如蓄水建筑、排水建筑、取水建筑、水力发电站和泄洪闸。泄洪闸作为调节水位的工作闸门，对保证发电均匀、航行顺畅也具有重要作用。泄洪闸承受着流水的动、静压力，同时还需要在水中开启和关闭，汛期启闭频繁，工作环境恶劣，易发生故障，严重影响设备的可靠性和稳定性。
1.项目背景概述
某小型水利枢纽工程，由发电厂、船闸、泄洪闸、溢流阀、工路桥等组成。该泄水闸采用弧形钢闸门，启闭机用钢丝绳带动闸门升降，闸门启闭的控制方式为手动单控式和控制室集中式。为降低闸门开闭时水流快速变化对建筑物谐振、气蚀、腐蚀等的影响，提高闸门控制系统的精度和稳定性，该泄洪闸控制系统需要具有以下特点：
（1）适应不同工况的闸门控制系统，如检修、调试。
（2）控制系统应具有高可靠性，且一般不会出现电流故障；当出现故障时，应具有一定的自适应能力和自我调节能力，或可在线维护和自动备份。
（3）控制系统要有较强的适应性，内部软硬件模块的设计和制作要采用标准化、通用标准，更换容易。
（4）控制系统应具有更方便的通信能力和更低的丢包率，上位机与下位机之间、下位机与各控制单元之间应能可靠地通信，并能及时传送数据。
2.泄洪闸门主要控制方式与特点
水利工程泄洪闸门控制系统实现的启闭控制方式主要有四种：集中控制、现场单机控制、远程单机控制、常规控制四种。表1显示了各种控制方式的特点。
表1 泄洪闸门控制方式及特点
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当控制系统正常运行时，选择 PLC作为中心控制单元进行现场独立控制或远程独立控制。继电器在出现故障时将作为常规控制的控制核心。该项目防洪闸控制系统采用控制室集中控制和现场手动单机控制两种方式实现控制。它主要由闸门、电机、前后水位监测传感器、开度传感器、提升机举升状态监测等组成。闸门除可实现遥控和自动升降功能外，还可将闸门开度控制精度控制在±1 cm以内，上游水位波幅±5 cm以内，同时还具有系统故障自诊断功能。
本项目中，采用控制室的集中控制方式，在局部控制方式下打开局部控制柜上的操作方式开关，可使泄洪闸自动开/关到指定位置。闸门运行过程中，现场工作人员可通过开关闸门仪表及相应的指示灯实时观察闸门运行状态。闸门在运行过程中，当闸门达到规定的高度时，将自动停止运行；当闸门超过极限或超载时，将自动停止运行。当采用手动单机控制方式时，将本地控制柜的工作模式切换到手动控制模式，通过中央控制柜的按钮即可开启、关闭和停止门。
为实现控制系统运行时全面、全方位的状态监测，需要实时测量下列控制信号，如表2所示。所采集的故障信号一般分为三类，直接影响着系统的正常工作。由故障的严重性决定系统的安全性、严重性和一般性故障。相关人员将根据具体情况进行分析判断，并按计划采取相应措施。
表 2 控制系统运行过程中的信号监测
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3.闸门启闭机使用时应注意的事项
开启和关闭前，要确保门下没有任何障碍影响开启和关闭效果。与此同时，要检查启闭机电机的机油是否充足，及时添加润滑油，以确保机器不会在缺油状态下运转。操作者必须在螺钉上标上下限，操作时拆下曲柄，在达到标点前及时停止操作，并在标点上手动摇动曲柄。关门时，要确保门下无障碍物，确保设备正常工作。
操作者必须具备一定的机械知识，才能掌握门式启闭机的结构、性能及操作方法，保证其正常工作。在运行中，应注意指示器指针和门的位置。加压时，要等到闸门前水位开始上升，再启动机器，然后慢慢升高闸门。当水流量减少时，闸门前部的水位开始下降，慢慢降低闸门，然后启动机器，防止闸门快速启动。因为下游水位的突然上升或下降，都会引起事故。
4.闸门启闭机常用检查的内容与方法
常规检查方法鼻闻、眼观、聆听、触摸等。检验设备是否腐蚀，检查环境是否清洁，检查机油是否泄漏、缺油或变质，检查零件是否磨损、腐蚀或破裂，检查结构是否变形或焊接。接触点主要是设备表面温度。由于机械相对运动部件之间的摩擦，使机械能转化为热能，从而引起油泵、轴承、齿轮箱等表面温度的上升。若温度上升超过容许值，机器就会超载，造成严重故障。
5.泄洪闸门控制系统的主要组成及运行维护措施
按防洪闸控制系统的功能可分为两个部分：主控级设备和局部控制单元。实际使用时，应注意对由这两部分组成的部件进行维修保养。
5.1闸门运行时易发的故障及排除方法
（1）缺油磨损
油量不足会造成启闭机各组件的磨损，主要是螺母与螺母型主板之间的磨损所导致。降低故障的方法是进行定期维修，及时清除螺母上的灰尘和碎屑，定期给水闸葫芦加油和维修。
（2）螺杆弯曲变形
日常维护过程中，需定期对闸槽、闸底的杂物进行清洁。如螺杆弯曲或变形，应立即拉直。调节螺杆时，不应直接用锤子或其它坚硬的东西敲打，以免损坏螺杆上的螺牙。最佳的方法是首先标记出螺钉，然后用钢丝绳把它固定在与弯曲螺钉方向相反的位置，在弯曲螺钉方向相反的位置选择一个固定点，然后钩住螺钉，上升到固定点，然后用钢丝绳将环链吊挂起来，再把它拉直。
5.2主要组成及运行维护措施
（1）制定并严格执行运行维护计划；根据控制系统的特点，制订有针对性的维修计划，规定各部件和设备的维修项目和维修周期，并指定维修人员监督维修工作。要特别注意观察故障现象，发现异常现象及时上报。
（2）日常保养。定期清洗、保养、润滑设备，经常检查、试验电器设备，经常测量机械设备的磨损情况，注意检查各种仪器的显示精度，经常对电路进行绝缘试验，经常观察、分析测试数据。
（3）对某些不利于工作的部位，如油门锥铰式加油装置在润滑时不易拆装，应采取一些创造性的方法，如延长注油孔和动油管连接处等，以达到维护目的。
6.结束语
在水利工程建设迅速发展的今天，对工程施工能力的要求越来越高。与此同时，为了保证安全，必须不断改进闸门的控制方法和技术。闸门的工作原理在采取上述措施的基础上，各级闸控系统管理人员还应不断提高标准管理水平，提高检修水平，最大限度地提高设备的使用效率，确保安全。
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