三峽升船機為齒輪齒條爬升平衡式垂直升船機,通航能力為3000噸級,最大提升高度113米,上游通航水位變幅30米,下游通航水位變幅11.8米。由上游引航道、上閘首、船廂室段、下閘首和下游引航道等部分組成,從上游口門(mén)至下游口門(mén)全線(xiàn)總長(cháng)約5000米。具有提升高度大、提升重量大、上游通航水位變幅大和下游水位變化速率快的特點(diǎn),被公認為世界上規模最大、最復雜、技術(shù)難度最大的升船機。
控制系統主要由計算機監控系統、船廂傳動(dòng)控制系統、供電系統、通航廣播指揮系統、信號檢測系統、圖像監控系統、通信系統、消防報警系統和照明等系統組成。
公司在實(shí)施過(guò)程中重點(diǎn)解決了以下關(guān)鍵技術(shù):大型升船機船廂10kV供電及船廂消防0.4kV安全環(huán)路供電技術(shù);大型升船機故障安全保護控制策略;適應航道水位大變幅、變率的閘首對接關(guān)鍵技術(shù);船廂對接關(guān)鍵技術(shù);基于測試和培訓的分布式異構仿真平臺;靈活高效的過(guò)壩工藝技術(shù);高融合高智能的大型升船機自動(dòng)化控制系統。
1.三峽升船機計算機監控系統
計算機監控系統主要由集控監控、現地控制、安全控制和網(wǎng)絡(luò )設備組成。其人機操作接口布置在中央控制室內,涵蓋了三峽升船機的船廂供電、計算機監控、圖像監視、通信、通航廣播與指揮、消防報警聯(lián)動(dòng)及照明等7大系統的監視與控制,操作員可在這里完成所有船舶過(guò)壩操作及設備狀態(tài)監視。系統以雙環(huán)光纖為主,輔以單環(huán)、星形、工業(yè)總線(xiàn)等通訊手段,采用TCP/IP、Control-C/Net、RS485/232、工業(yè)總線(xiàn)等多個(gè)協(xié)議,共同構建了一個(gè)集中管理、分布控制、冗余熱備且具有故障診斷及處理的多系統融合的智能化控制系統。
2.通航廣播指揮系統、圖像監控系統和通信系統
操作員依靠通航廣播指揮系統、圖像監控系統和通信系統,可在中控室完成對過(guò)壩船舶的實(shí)時(shí)指揮,具備手動(dòng)定位和自動(dòng)跟蹤切換方式,依托喇叭、攝像機、甚高頻、電話(huà)等設備,完成對船舶360度無(wú)死角的通航監控、指揮功能。
先進(jìn)的通航調度軟件可自動(dòng)完成對船舶的登記、安檢、排擋、統計等管理工作,同時(shí)結合實(shí)時(shí)及歷史數據庫,完成對升船機設備狀態(tài)的長(cháng)期檢測。
3.供電系統
供電系統采用3路獨立的10kV電源進(jìn)線(xiàn),在升船機南北兩側設置10kV變電所,為船廂及岸上設施提供可靠電源。在船廂上設置4個(gè)驅動(dòng)區,采用0.4kV電壓等級,每個(gè)驅動(dòng)區設置1段主驅動(dòng)母線(xiàn)和1段安全環(huán)母線(xiàn),主驅動(dòng)母線(xiàn)負責給傳動(dòng)變頻設備供電,安全環(huán)母線(xiàn)負責給消防水泵、照明以及控制系統的UPS提供可靠電源。其0.4kV安全環(huán)路供電方案為國內首次應用,提高了供電的可靠性,為今后大型升船機的供電方案提供了新思路。
三峽升船機建成后,順利通過(guò)了國家各級監管單位的鑒定及驗收,圓滿(mǎn)完成了黨和國家領(lǐng)導人的視察,必將為長(cháng)江經(jīng)濟帶的建設做出巨大的貢獻。