随着计算机监控系统在水电站的大力推广使用,对闸门监控和管理的自动化水平提出了新的要求,实现闸门智能化监控势在必行。水电站闸门监控系统的设计,不但能提高闸门控制的灵活性、快速性,而且可以加强水电站运行的可靠性和安全性,为提高水电站的自动化水平和实现电站无人值守或少人值班提供理论依据和技术手段。论文根据当前中小型水电站闸门监控系统的要求,提出了分层分布式闸门控制方式。系统分两个控制层,分别是监控中心工作站和现场控制单元LCU。监控中心工作站的PC机通过工业以太网与各LCU通讯。同样,现场检测设备(水位传感器、闸门开度仪)采集到的数据信息通过现场总线传送到PLC,PLC把这些数据信息处理后通过工业以太网输送给上位机,上位机以生动直观的数字、图形、文字、表格等形式实时显示闸门的运行工况。同时操作人员根据给定的权限设置,通过人机交互界面发送闸门控制操作命令,LCU接受命令并执行相应的动作。PLC作为水电站闸门监控系统的核心,具有显著的优势。PLC是为工业控制而设计的计算机,输入/输出(I/O)接口电路均采用光电隔离装置,使工业现场设备的外围电路与PLC的内部电路之间实现电气上的隔离,提高了系统的抗干扰性能。它具有丰富的输入/输出接口模块,与单片机或工业计算机相比,不需要设置A/D或D/A转换装置即可与现场设备直接连接,结构简单,安装简易,使用方便。此外,它还具有功能强大、体积小、造价低、性价比高等优点。因此,PLC在水电站监控系统中得到了广泛应用。由于监控系统采用分层分布式控制方案,而分层分布式控制系统采用集中操作、分散控制、综合管理和分而自治的设计原则。因此,闸门监控系统具有综合管理能力强和运行可靠性高等特点。另外,监控中心的监控主机(PC)和现场控制单元的控制器(PLC)都采用双机冗余热备用方式。两台监控主机或主控制器可以同时工作,也可以一台作为主机,另一台作为备用机。当主机出现故障时,备用机会及时、自动切换为主机继续完成监视和控制任务,这样,进一步提高了监控系统的可靠性。本文对中小型水电站(引水式水电站)闸门监控系统的设计方案和实现技术进行了研究。对现场控制单元和监控中心管理工作站的软、硬件进行了设计,包括现地控制单元传感器的选取以及主控制器(PLC)软硬件的选取与设计;监控中心工作站设备的选用和应用软件的设计;现地控制单元之间以及现地控制单元与监控中心工作站之间的通信网络的构建等,给出了一个完整的水电站闸门监控系统的设计方案和实现技术。将模糊控制方法运用于闸门水位控制系统中,设计了一种水位模糊控制器。利用PLC实现模糊控制,既提高了系统的自动化水平,又提高了控制系统的智能化程度。为了保证监控系统的精确性和稳定性,论文详细论述了监控系统的一系列抗干扰措施。