研华PAC在水利监控中的应用

项目介绍

甲仙拦河堰位于台湾南部的高雄县甲仙乡甲仙大桥上游约450米处，是南化水库跨区域饮水工程计划的延伸。本工程主要是利于输水隧道将旗山溪丰水期积累的水量引入南化水库。不仅要将多余的河水做妥善的分流，提升南化水库集水效益，还需要提高南化水库供水量，以满足高雄及台南地区居民及工业用水需求，同时具备雨季防洪防灾功效。甲仙拦河堰原有设备在2009年因台湾八八水灾遭洪水冲毁，为避免灾情重演，必须赶在新的台风季节来临前完工，只有尽早完成此饮水工程，才能有效解决南部地区防洪及缺水问题，避免进行中的工程与设备被洪灾再次冲毁。因此本工程的时效性就变得非常重要，其挑战性和风险性非同一般。

系统需求

在此水利工程中，水闸门控制系统扮演着关键的角色，监控旗山溪上游的雨量、水位，并通过引水隧道将旗山溪多余的水量引入南化水库储存。在设定的情况下，闸门要能顺利开关，不能有任何意外发生。如果水量过多闸门系统故障，后果将不堪设想。

在众多因素的考虑下，盛福工程公司与邑控科技公司，决定采用即使在恶劣环境下仍能稳定、可靠运作的研华工业级光纤转换器EKI系列，及拥有快速量测、记录、控制、储存及远端维护等特性，且完全符合水利工程等环境监控应用的研华PAC构成闸门监控系统。

系统描述

为实时掌握降雨量及甲仙拦河堰现场的状况，及时启动拦河堰闸门开关控制，做到防患于未然。甲仙拦河堰采用闸门多重冗余监控系统，确保系统运行的连续性与稳定性，减少系统的故障时间、降低损失。此监控系统包括拦河堰水位监测、水量评估、水质浊度监测、各闸门的开关度控制、气象信息监测、传送及报警系统，当异常情况发生时，将立即启动报警系统，通知下游居民最新的河道情况，以便做进一步的判断。

研华的APAX-5000双控制备份系统负责监控河流。其不仅保证了系统不间断运作的稳定与可靠，同时可实时获得天气、水位、水浊度等信息，如此可有效控制水闸门、储存水量、合理用水，节约用水。同时，研华APAX控制器提供高点数、具灵活兼容性及支持热插拔的I/O模块，这使得在确定系统架构、设置I/O模块、测试及维护系统等环节变得非常方便。另一方面，其远程监控功能可让用户在远端实时获知水位、闸门开关度、水质量等信息，易于维护及控制系统。

APAX-5570和APAX-5520组成的双控制系统，为用户提供一个稳定、可靠的控制系统，它们分别处理HMI和SCADA任务。APAX-5520KW负责控制水泵及其他设备，APAX-5570负责数据处理及通讯。两双控制主机组成备份控制系统，如果其中一个控制器出现问题时，另外一个控制器可马上接手工作。另外，它们采用两个APAX-5343电源供应模块组成双冗余电源。APAX-5017，12通道模拟量输入模块，负责水位、温度、降水量、风向、湿度等数据的采集。APAX-5040,24通道数字量输入模块，负责水泵状态及水质量的数据采集。APAX-5046负责监控水闸的开关度。

总结

研华的PAC产品及系统有效满足该水利工程控制的需求，让闸门监控系统运作稳定可靠，充分满足此工程的高标规格，实现有效的防灾防洪。