傲拓科技研制的自主可控大型泵站、水閘計算機監控系統針對水利項目自動化控制、信息化管理兩大技術難題提出了創新性的解決方案。系統實現了對各類傳感器的集成，以全方位、多角度、立體化的方式呈現了大型泵站、水閘的整體運行工況，成功打造了一個集監測、分析、預警于一體的自動化控制系統。系統采用飛騰D2000+銀河麒麟V10+傲拓科技龍翔跨平臺組態軟件+傲拓NJ400系列PLC工業控制系統，成功打破了技術壁壘。

一 應用場景

大型泵站、水閘作為水利工程建設過程中較為重要組成部分，其主要任務是承擔泵站所在地區的防洪防澇、調水灌溉以及生活供水等任務。

傲拓科技針對大型泵站、水閘監控系統應用場景，依托自主可控需求，從技術產品突破，形成了面向該行業的系統解決方案。

該解決方案通過智能化的管理系統，優化泵站工作流程，減少能耗，提高整體效率：利用網絡技術實現遠程數據采集、設備狀態監控和故障預警，減少人工干預：通過減少因人為因素導致的設備損壞率，延長設備使用壽命，降低維修成本；采用自主可控軟硬件構建核心控制系統；利用信息安全技術確保國家重大基礎設施工控安全性和可控性；帶動相關產業的技術進步，推動大型泵站、水閘監控系統向更加智能的方向發展。

系統可以迅速可靠、準確有效地完成對大型泵站設備運行數據的監測和對泵組、閘門、變配電、輔機、沿線分水口設備的控制，以及對整個系統的視頻監控、和運行管理，主要功能包括：數據采集及處理、運行監控及報警、控制與調節、通訊信息安全管理。

二 方案架構

傲拓科技自主可控大型泵站、水閘計算機監控系統硬件平臺全部采用傲拓科技自主可控的PLC控制器，控制器核心芯片是基于飛騰處理器和銀河麒麟操作系統，自主研發的組態軟件可以在硬件平臺和麒麟操作系統下運行。泵站自動化控制系統通常分為現地層和站控層，方案架構如圖2-1所示：

圖2-1自主可控大型泵站、水閘計算機監控系統方案架構圖  

傲拓科技研制的自主可控大型泵站計算機監控系統通過強大的數據采集、處理能力以及靈活的控制功能，為大型泵站提供了高效、可靠的自動化解決方案。可以迅速可靠、準確有效地完成對大型泵站設備運行數據的監測和對泵組、閘門、變配電、輔機、沿線分水口設備的控制，以及對整個系統的視頻監控、和運行管理，主要功能包括數據采集及處理、運行監控及報警、控制與調節、通訊信息安全管理等。以下是系統的具體應用：

（一）【數據采集與處理】

系統能夠實時采集泵站內各類傳感器的數據，如水位、流量、壓力、電流、溫度等。這些數據不僅幫助操作者了解泵站當前的工作狀態，同時也為后續的決策提供了依據。

（二）【運行監視和事件報警】

系統可以使運行人員通過顯示器對全站各主要設備的運行狀態進行實時監視；對參數量值可預先設定其限制范圍，啟動相關量分析功能，重要參數要有趨勢報警；當泵站發生事故造成斷路器跳閘等情況時，監控系統應立即以中斷方式響應并自動顯示、記錄和打印事故名稱及時間，且記錄的分辨率不超過5ms；泵組測溫配置了數字溫度儀及溫度巡測裝置（裝于機組測溫制動屏），用于測量軸瓦、定子鐵芯等的溫度，并有越限停機及報警功能。

（三）【控制與調節】

控制與調節對象為泵組及其輔助設備、高壓變頻裝置、泵站配電設備以及泵站公用設備。遠方方式當計算機系統正常運行時，通過主控站工控機人機接口對設備進行監控，完成自動調整；現地控制當計算機系統退出運行或通訊中斷時，通過操作鍵盤或按紐直接向LCU單元發出命令，完成調整操作。統計與制表對采集的定時數據與檢測的事件進行在線計算；畫面調用將允許自動及召喚方式實現；具備在線自診斷功能及在線診斷的功能。

（四）【信息安全管理】

傲拓科技PLC在信息安全技術方面具有數據流限制、數據訪問白名單、用戶權限管理、數據完整性和日志管理等功能，來保證工業現場功能安全、通信安全和系統安全

三 技術優勢

（一）【核心軟硬件自主程度】

系統采用飛騰D2000+銀河麒麟V10+傲拓科技龍翔跨平臺組態軟件+傲拓NJ400系列PLC的整套工業控制系統，實現了從操作系統到工控軟件的信創改造。PLC的核心CPU采用龍芯、申威、飛騰等處理器，主控制器電子元器件種類和數量均達到100%；PLC嵌入式操作系統采用自主可控操作系統或開源操作系統；PLC開發編程組態軟件完全自主研發，可在PC環境運行,支持跨平臺運行。

（二）【PLC編程軟件自主研發，并具有跨平臺運行能力】

傲拓科技研制的跨平臺NAPro可編程控制器集成開發環境軟件是國內唯一一套自主開發的具有完全自主知識產權的支持IEC61131-3國際標準全部5種編程語言的軟件。同時，軟件具有在Windows和麒麟操作系統跨平臺運行能力，開放性好，可維護性強，可以遠程調試監控PLC程序，可以對梯形圖設置斷點、單步執行等高級語言才具有的操作，方便用戶快速排查故障。PLC的通用IEC61131-3集成開發環境，包括編輯器、編譯器、調試器、仿真器和圖形用戶界面工具，主要完成硬件配置、任務組態、數據定義、軟件編程、程序編譯、程序下載、程序調試、程序仿真等工作，輕松跨越產品生命周期（從設計、安裝、運行到維護）的各個階段。該軟件功能強大，使用方便，界面友好，為工程技術人員提供了一套簡單實用的軟件編程和聯機調試工具，可適用于各工業控制領域，如水利、電力、冶金、物流、石化、機械、交通、環保等行業。

（三）【信息安全等級高】

針對信息安全功能對控制系統的威脅，本項目開發具有信息安全功能的以太網模塊，配合工業防火墻和工控安全動態檢測系統，系統具有數據流限制、數據訪問白名單、用戶權限管理、數據完整性和日志管理等功能，可保證工業現場功能安全、通信安全和系統安全。從“固、隔、監”三個層面打造一個真正意義的信息安全型大型泵站監控系統。

四 應用效果 

近年來，隨著水利現代化程度的不斷提升，信息技術在水利領域得到了廣泛應用，已經成為保障水利基礎設施運行的重要支撐。傲拓科技重點發展的大中型PLC產品率先突破中高端PLC市場的技術難題，尤其在大國重器三峽水電、南水北調等涉及國計民生的重大項目中使用，為自主可控的工業控制器研發及產業化奠定了堅實基礎。

應用案例：南水北調東線自主可控大型泵站、水閘計算機監控系統解決方案

項目介紹

南水北調東線水利樞紐江都站是新中國成立后，我國自主規劃、自主設計、自主制造、自主施工的大型泵站群，是我國規模最大的電力排灌工程、亞洲最大的泵站樞紐。

2024年1月6日，在習近平總書記對江都水利樞紐工程進行考察后的三周年之際，這一大型水利泵站群工程在繼自主規劃、自主設計、自主制造、自主施工之后，率先在第四抽水泵站（簡稱：江都四站）完成控制系統自主改造。

實施效果

傲拓科技自主研發的大中小型全系列可編程控制器（PLC）實現了多項先進技術的改革創新，滿足了市場上絕大多數控制系統的要求。

本次江都四站控制系統自主化改造項目，是由江蘇省水利廳省江都水利工程管理處水利科學研究所自主實施，選用了傲拓科技自主研發的中大型可編程邏輯控制器NJ400系列+傲拓龍翔跨平臺組態軟件 +飛騰D2000+銀河麒麟V10，替換原有的工業控制系統，實現從工業控制系統到SCADA軟件的自主研發。這不僅大大提升了國家水利工程安全和工業自動化水平，更在工業控制領域樹立了一個新的標桿。

五 示范效應

傲拓科技研制的自主可控大型泵站監控系統在我國規模最大的電力排灌工程、亞洲最大的泵站樞紐—江都四站完成了控制系統自主改造。率先實現了大型泵站監控系統的全自主可控。目前產品在現場運行穩定、可靠，特別是中文化的編程界面直觀易懂、軟件功能強大、配置靈活，獲得了業主、設計專家和系統集成單位的一致認可。改造項目的成功實施在水利行業具有重大的典型示范意義。

傲拓科技通過研發自主可控大型泵站、水閘監控系統，突破了行業技術壁壘，提高了國內工業控制的自主可控能力，促進國內制造業的健康發展。在關鍵基礎設施的自動化控制領域取得了重要的技術突破，增強了國家安全和經濟安全。

對于產業鏈上游的芯片和元器件制造業來說，自主可控大型泵站解決方案的應用將為其帶來巨大的市場需求。控制系統對硬件平臺有特定的要求，這將推動芯片和元器件制造業進行技術創新和產品升級，以滿足工業控制器的性能需求。同時，這也將帶動上游產業鏈的技術進步和產業升級。

對于產業鏈下游的工業自動化和智能制造行業來說，通過應用控制系統，可以實現工業控制系統的智能化、網絡化和集成化，提高生產效率、降低運營成本，推動工業自動化和智能制造行業的快速發展。

從整個產業鏈的角度來看，解決方案的提出將促進產業鏈上下游之間的緊密合作和協同發展。這將有助于形成完整的產業生態鏈，提高整個產業鏈的競爭力和創新能力，推動水利行業向智能化、綠色化方向發展。同時，可以吸引更多的企業和研發機構參與進來，形成良性競爭和合作機制，推動技術創新和產業升級。隨著工業控制器的不斷推廣和應用，還可以帶動相關產業的發展，如傳感器、執行器、通信設備等，形成完整的產業鏈閉環。