长洲三、四线船闸的控制系统方案

长洲三、四线船闸地处西南水运重要运输通道,是采用互灌互泄形式的双线省水船闸。针对长洲三、四线船闸运行可靠性要求高和省水船闸特殊的控制工艺,进行控制系统方案的研究。通过对过闸流程的分析及控制对象的研究,设计2套船闸控制网络结构方案,采用功能性和可靠性的比较方法,得出1套满足长洲三、四线船闸要求的控制系统方案。为船闸控制系统设计提出一种新的思路,为船闸后期安全可靠运行提供了保障。     

基于无线通信系统的船闸智能控制

传统船闸智能控制系统使用有线连接控制,对于控制地点以及控制方式要求比较严格,无法进行远程无线控制,为此提出基于无线通信系统的船闸智能控制系统设计。以并联方式对船闸智能控制系统进行总体设计,设计无线远程船闸智能电机控制器以及无线通信PLC控制器,实现船闸智能控制系统硬件设计;计算气囊的锚固系数,设计闸门远程启闭控制模块,通过控制系统管理设计,实现船闸智能控制系统的软件设计。实验数据表明,设计的船闸智能控制系统能够对船闸进行远程无线控制。     

总线与以太网技术在船闸控制系统中的应用

总线与以太网技术已成为目前国内、外控制系统设计中正在兴起的主流控制技术。本文详细介绍了基本Interbus总线、光纤以太网、PLC和组态软件的船闸控制系统的设计,给出了控制系统的网络结构、中央控制单元、现地控制单元的构成及实现的功能,同时介绍了船闸控制系统的安全措施设计。     

船闸工程金属结构模块设计BIM技术应用

传统的船闸工程金属结构研发设计方法存在周期长、质量控制难等不足，在一定程度上制约了其行业水平发展。融合BIM技术、参数化技术和数据库技术，实现了船闸工程金属结构模块设计。作为模块设计的核心功能，参数化驱动设计、三维-二维关联设计功能是对船闸工程金属结构设计技术的革新，完善了船闸金属结构设计技术体系，大幅提高了设计成果质量和工作效率。基于知识工程和专家系统的船闸金属结构设计数据库贯穿船闸工程金属结构的全生命周期，具有资源共享、继承性强等特点，对推动知识流动和技术创新平台具有重要的作用和意义。     

船闸远程集控系统的设计与应用

为探索船闸远程集中控制系统设计思路,以具体船闸工程为例,通过梳理其船闸控制系统改革历程及现状控制系统存在的弊端,提出无线远程集控系统设计思路,并展开远程集控系统硬件及软件设计分析。结果表明,传统的船闸运行控制系统普遍面临远程控制指令和现地设备实际状态不协调的情况,而无线远程集控系统应用后,基本实现了船闸安全、便捷、高效控制。     

船闸工程质量监督的工作重点

近几年来,我国交通工程建设实行"政府监理,社会监督、企业自检"的三级质量保证体系."九五"期湖北省开工建设了连接长江和汉江的江汉航线工程,其中螺山船闸、新城船闸、鲁店船闸等三座控制船闸已分别于1999、2000、2001年相继完工,预计整个工程今年底全部完工.交通工程质量监督在湖北省开展的时间不长,是一项全新的工作,还没有形成一套完备的工作方法.螺山船闸实际上是湖北省第一个实施政府监督的水运建设项目,"十五"期还将有新的船闸工程开工建设.笔者作为项目的质量监督工程师参加了上述三座船闸的质量监督,下面根据笔者的监督工作经历,对船闸工程质量监督重点作简要分析.     

大顶子山船闸控制系统的优化设计研究

为改善船闸控制方式和增强船闸控制信息与管理信息的联通性,本文利用环形容错网络技术、冗余技术、船闸人字门和闸门开度数字检测技术、变频器控制人字闸门技术等对内河船闸控制系统的设计进行优化研究,提高船闸控制技术水平,提高船闸运行效率。     

基于同步冗余策略的龙溪口船闸启闭机设计

针对龙溪口34 m口门船闸人字门在启闭过程中要求运行平稳、快速、同步性好、关终位门体错位小等问题，深入分析船闸人字门启闭过程中运行阻力矩的变化特性，详细介绍船闸启闭机形式和布置方式。从设备和土建等方面对人字门全开位时启闭机活塞杆与门体垂直和倾斜连接两种布置方式进行对比，得出口门宽度小于等于16 m的船闸宜采用倾斜连接，口门宽度大于16 m的船闸宜采用垂直连接布置形式。梳理了龙溪口船闸启闭机及液压控制设计特点，并基于同步冗余策略开展龙溪口船闸启闭机设计，设置两套位移传感器互备互校，实现人字门高效安全同步。通过龙溪口船闸试运行验证启闭机设计布置、选型和同步冗余策略合理可行。     

《水运工程设计信息模型应用标准》及其在船闸设计中的应用

为提升船闸工程信息模型应用水平,提高信息的利用效率和效益,在《水运工程设计信息模型应用标准》基础上,细化并编制了满足标准要求的船闸工程BIM设计细则,根据应用实践建立了船闸工程BIM设计总体实施流程。以某船闸工程为例,对信息模型的层级组织、模型内容、协同设计、分类编码、模型存储和成果交付等进行了实践,验证了基于标准的实施工作流程的可行性和标准在船闸工程BIM设计的适用性。结果表明,《水运工程设计信息模型应用标准》可以规范船闸工程BIM设计,提升设计成果质量、实现数字化交付和应用,也为船闸工程BIM技术实施和数字孪生建设提供了参考。     

尽快建设三峡新通道

正"长江黄金水道"曾因运量大、能耗少、污染轻、成本低的比较优势,对促进重庆及长江上游经济社会快速发展发挥了重要作用。然而,三峡船闸通过能力不足也成为长江水运的"肠梗阻"。为推动重庆加快建设内陆国际物流枢纽,应尽早决策建设三峡水运新通道,以缓解长江航运瓶颈。2011年,三峡船闸提前19年达到设计通过能力后,船闸拥堵日益严重。船闸拥堵已造成重庆市船舶运营成本大幅上升,周转效率下降。尽快解决三峡船闸通过能力不足瓶颈提升长江航运有效供给能力,是保障这一目标实现的重要因素。     

株洲二线船闸设计最高通航水位的确定

设计最高通航水位是船闸工程建设的关键技术参数之一,它直接影响船闸通过能力、建设工期和投资。针对株洲二线船闸工程设计最高通航水位取值的问题,根据株洲枢纽处洪水暴涨暴落、峰值历时短的水文特点,进行枢纽设计挡水位和不同重现期洪水历时分析,对船闸口门区通航水流条件、航道通航条件及不同特征水位时二线船闸工程投资情况进行论述,采用模型试验验证和测算投资比较的方法,得出"株洲二线船闸设计最高通航水位宜采用10 a一遇洪水标准"的结论。该研究方法对山区、丘陵区枢纽扩建船闸工程具有借鉴意义。     

松花江大顶子山航电枢纽船闸金属结构设计及可靠性实践

松花江大顶子山航电枢纽船闸,其人字闸门和检修闸门均为大型闸门,是我国同纬度寒冷地区第一座船闸,特别是需在流冰期运行、需在长达5个月低温期（最低温度可达-40）℃低温越冬,使钢结构的设计较南方非冰冻河流的船闸设计增加了一些技术难度,设计关键控制点多、难点多。船闸的人字闸门和检修闸门的设计实践证明设计思想及相关理论是正确、可靠和先进的。为寒冷地区类似闸门的设计提供了借鉴作用。     

大源渡二线船闸启闭机液压控制系统设计

大源渡航电枢纽现存的一线船闸已不能满足航运需求,需在旁侧建立二线船闸。一线船闸的启闭机液压系统存在压力损失大、动态响应慢、效率低、自动化程度有限等问题,对二线船闸启闭机液压系统进行改进设计和研究,达到效率高、动态响应高、节能、安全和全自动控制。在深入研究和试验的基础上,二线船闸的液压控制系统采用泵控式,且优化人字门的同步控制策略,满足运动工况的性能要求。通过模拟试验验证,证明了设计的合理性和创新性。     

船闸计算机辅助设计软件的开发构想

系统总结了船闸计算机辅助设计的现状,提出了以建模、计算、配筋、图纸自动生成、说明书自动生成为主要功能的船闸计算机辅助设计软件开发的构想。引入参数化设计、面向对象程序设计的技术,结合混合编程的思想,以AutoCAD为平台,进行了计算机辅助设计软件开发的一些有益尝试,旨在实现船闸设计的智能化,以提高设计效率和设计质量。     

三河船闸的安全检测与加固改造

三河船闸建成于1970年,为典型的"三边"工程,工程设计标准较低.经过30多年的运行,建筑物老化病害、设备设施损坏等问题日益突出,存在严重的安全隐患.对其土建结构、钢结构进行安全检测和复核后,被鉴定为三类闸.介绍三河船闸加固改造的主要项目和设计内容.     

基于BIM技术的船闸工程施工项目管理

BIM技术在建筑行业中可应用于设计、施工和运维等所有阶段。主要通过工程项目管理方式得以实施,是实现施工建造信息化管理的重要手段。本文结合船闸工程的施工管理,通过BIM技术实现了船闸工程各参建单位的信息共享,使船闸工程项目管理水平实现了质的跨越。     

长洲水利枢纽建成“船舶吃水智能化检测与预警系统”

<正>2019年11月,长洲水利枢纽"船舶吃水智能化检测与预警系统"的建成和使用,实现了对长洲船闸上下游过往船舶"吃水深度"的实时监测、视频证据智能化采集和"超吃水预警"自动化上报,有效保障了船舶、船闸的运行安全和通航效率,在业界尚属首创。弥补了长洲船闸过往船舶"吃水数据"的监管空白,直接将监管带入了"智能化"时代。     

多资源约束下船闸施工网络计划的仿真与优化

船闸施工量庞大、涉及资源多、各工序交错复杂,仅凭人脑经验很难站在全局的角度制定科学、精确的施工计划。在多资源约束下,对船闸施工网络计划仿真建模和资源均衡优化方法进行研究。在分析典型船闸施工流程设计和施工空间划分的基础上,建立典型船闸工程施工网络计划仿真模型和多资源约束下船闸施工网络计划"工期固定-资源均衡优化"的数学模型,设计相应的遗传算法,并通过实际工程进行验证。结果表明,此模型和算法可行、有效,解决了多资源限制下的船闸施工网络计划资源均衡优化问题,为船闸施工进度、资源以及成本管理提供科学有力的依据。     

船舶编队过闸航行三维实时仿真

多船编队自动协同过闸是一种能深入挖掘船闸通航潜能、保障航行安全的航运新模式。为评估和验证船舶编队过闸航行控制效果,研发了一种船舶编队过闸航行三维实时仿真系统。首先,设计了船舶编队过闸航行三维仿真系统分布式架构,结合船闸水域卫星图并利用映射技术构建了船闸水域场景地形,制作了基于Unity的船闸水域三维仿真静态和动态场景。其次,采用动态和静态模型相结合方式构建了船闸运行系统,并根据船舶自身尺度和船闸宽度等条件实时计算船舶编队状态,实现了船舶纵向、横向编队全过程三维实时动态仿真。最后,以船舶自适应巡航编队航行和多船双向编队过闸航行为验证实例,对船舶编队过闸航行三维实时仿真系统分别进行了验证,结果表明本系统能实时动态模拟船舶编队过闸全过程,并准确计算船舶编队过闸航行状态,可为未来实现船闸水域船舶编队航行提供重要的基础平台支撑。     

京杭运河苏北段三线船闸设计特点综述

为缓解京杭运河苏北段航道的瓶颈效应,建设皂河至施桥8个梯级的三线船闸。受一、二线船闸及周边节制闸等水利枢纽的影响,三线船闸设计面临独有的挑战。文中以京杭运河苏北段三线船闸设计为案例,从规模确定、总体布置、设计特点及创新等方面进行综述。