湘江從來就是詩意和哲學(xué)的源泉。遠(yuǎn)有文人墨客,吟誦華美的詩篇:“九月湘江水漫流,沙邊唯覽月華秋”;近有豪情壯志,心系國家之命運:“獨立寒秋,湘江北去,橘子洲頭”。面朝著奔流不息的湘水,天地人仿佛融為一體,在壯闊的造物者面前,思緒被牽動,情感一觸即發(fā)。
人們通過在河流和渠道上架設(shè)大壩、水電站、船閘,將自然的力量轉(zhuǎn)化為可以掌控和利用的能量。湍急的水流用于灌溉良田,或者變成開闊的航道;滿載著貨物的輪船行駛在浩蕩的江面,轉(zhuǎn)眼間,已消失在水天連接之處。
每天,約有250艘貨船通過長沙湘江水利樞紐工程,沿著航線駛向旅行的終點。湘江長沙綜合樞紐船閘是國內(nèi)首個同時開建的雙向雙線2000噸級船閘,船閘室長280米、寬34米、門檻水深4.5米,設(shè)計年通過能力為雙閘雙向9800萬噸。由4對“人字閘門”組成的雙線船閘上下行駐守在航道上,通過升降水位使來往的船只克服航道上的集中水位差。整個船閘系統(tǒng)設(shè)計的最大通行能力是長江三峽水利樞紐工程的4倍,順理成章地成為目前中國最大的內(nèi)河船閘。
長沙湘江水利樞紐工程處在湘江流域的主干道上,每天經(jīng)過的船只給通航造成了不小的壓力。盡管以“江澄如練,水天一色”的壯麗景色吸引了南來北往的行者,然而常年濕度較高的江面,以及高達(dá)40℃的全年溫差,給控制船閘運行的設(shè)備帶來了不小的挑戰(zhàn)。
當(dāng)船只需要過閘時,船閘控制室必須精確定位閘門的位置,保持上下水平面的平穩(wěn);船只通行時,不能出現(xiàn)錯誤動作或者死機(jī)的情況??刂剖沂占械男畔⒉⑶冶豢焖僭L問。例如,可以監(jiān)控航道內(nèi)的情況和水位的高低,此外,還能控制上下游閘門的開啟、關(guān)閉以及到位的情況,同時也對航道進(jìn)行引導(dǎo)和預(yù)警。
為了保障船閘控制的順利進(jìn)行,與之配套的自動化控制系統(tǒng)是整個水利樞紐工程的核心。菲尼克斯電氣為船閘系統(tǒng)提供了整體解決方案。分布在河道各處的大量監(jiān)視和控制信號需要暢通、可靠的傳輸至綜合監(jiān)控中心,因此,菲尼克斯電氣為此提供了以GHS千兆模塊化管理型交換機(jī)為核心的以太網(wǎng)絡(luò)。GHS交換機(jī)采用金屬外殼和冗余電源設(shè)計,以模塊化方式進(jìn)行光口和電口擴(kuò)展。
而對于高通行能力的湘江水利樞紐工程來說,安全和可靠是保證航運的先決條件。菲尼克斯電氣提供了異地冗余控制系統(tǒng)解決方案。冗余控制系統(tǒng)的兩個RFC460R控制器被分別安裝在一對閘門的河道兩側(cè)。通過3公里的千兆光纖跨越河道互相連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)實時同步、互為備用。任何時候,即使一個控制器發(fā)生意外而停機(jī),另一個控制器也能無縫接管整個控制流程,確保船閘系統(tǒng)監(jiān)控不間斷,最大限度的降低了系統(tǒng)停機(jī)風(fēng)險。
同時,每個冗余PLC與各自控制柜內(nèi)的I/O、觸摸屏以及光電交換機(jī)共同對船閘本地的液壓系統(tǒng)、輸水系統(tǒng)、就地保護(hù)系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和實時監(jiān)控,并通過光纖與監(jiān)控中心的GHS交換機(jī)互聯(lián),構(gòu)成PROFINET實時以太網(wǎng)絡(luò)。
早在秦始皇統(tǒng)治時期,中國就以船閘的建造聞名于世,通過克服自然的障礙,將滿倉的貨物運往整個版圖。而如今,在遼闊的湘江流域,湘水仍帶著最初的脈搏,與千古文化的靈魂,奔騰萬里,訴說著懷古傷今的壯闊情懷。人類通過創(chuàng)造無數(shù)的可能,最大限度地與自然和諧共生。放眼未來,還有無數(shù)的險灘和河流等著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)和探索。
(轉(zhuǎn)載)