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世界级船闸的“最强大脑”,如何炼就?
2026-05-08 12:58:33来源:广西日报编辑:刘洋责编:刘洋

工作人员正在操作全自主可控船闸控制系统仿真平台。 广西云-广西日报记者冯源/摄

  如果说船闸枢纽是掌控运河运行节奏的“心脏”,那么船闸控制系统就是指挥这颗“心脏”的“大脑”。

  平陆运河有着目前世界上最为复杂的省水船闸布置型式,能精准调度其运行的,可谓“最强大脑”。这颗“大脑”是怎样的?如何打造?近期,平陆运河三大枢纽船闸控制系统均已进入安装调试阶段,记者来到建设现场一探究竟。

  走进青年枢纽一间陈设简单的办公室,仿真控制柜操作按钮绿灯闪亮,电脑屏幕上显示着监控画面,这里便是国内首个全自主可控船闸控制系统仿真平台。平陆运河船闸控制系统,就在这里进行验证测试。

  “控制系统好比大脑,船闸设备好比手脚,我们现在把‘大脑’单独拿出来测试优化,缩短现场调试周期。”平陆运河集团广西平陆运河建设有限公司科信部高级业务主管覃遂志说。

  在电脑上,记者看到模拟船只上行过闸的控制流程,十多个环节令人直观感受到其中的复杂性。

  与普通船闸相比,平陆运河船闸控制系统控制流程长、难度高。马道、企石枢纽三级省水池与闸室间逐级输水、环环相扣,大大拉长了船闸运行工艺流程,也使控制的复杂程度倍增。控制系统主要通过控制闸阀门等船闸设备保障通航,而马道、企石枢纽有着世界启闭速度最快的工作阀门,实现精准调控十分不易。

  同时,这套控制系统还是一颗纯中国造“大脑”,其使用的全套核心软硬件,包括可编程逻辑控制器、计算机、操作系统、数据库软件、控制系统软件等,均为国产自主研发,这在国内新建船闸工程中尚属首例。全国产意味着自主可控,但也面临没有先例可循的困难。

  为打造自主可控、安全可靠、智慧高效的世界一流船闸控制系统,平陆运河集团联合业内领军企业,成功攻克三大枢纽船闸控制系统技术难题,并开发仿真平台,让这颗“大脑”在应用之前先进行“模拟考试”。

  那么,仿真平台可以进行哪些测试呢?“验证国产化技术体系的整体兼容性与稳定性、考核极限工况下控制系统的保护逻辑、同步验证网络安全防护能力与工控系统运行效能、通过多运行场景间的智能切换满足复杂工况下的验证需求……”覃遂志一一列举相关功能。

  仿真平台创新设计两大系统协同配合的架构,其中,“原型控制系统”模拟真实的船闸“大脑”,负责处理控制逻辑与下发指令;“信号仿真系统”则模拟运行环境,向“大脑”实时反馈水位变化、设备状态等外部信号,使“大脑”如同置身于真实船闸运行场景中,做出切合实际的反应。

  有意思的是,在仿真平台上,测试人员还可以制造“麻烦”来进行测试。在闸阀门仿真控制柜触控屏上,覃遂志把水位参数修改为极限值,“这是仿真平台创新的全方位信号模拟与故障注入功能,通过设置相关参数,甚至直接拔掉关键元器件,可以模拟各种极端情况,测试控制系统的反应。”他边说边演示。

  据介绍,今年3月中旬投用以来,仿真平台已开展了数十项“大考”以及无数“小测”,通过数万次高频运转,全面检验控制设备的耐久性、软硬件的适配性和整个系统的稳定性。

  在仿真平台了解了相关研发和测试情况后,记者来到安装调试现场探访。

  企石枢纽的船闸“大脑”已连上“手脚”,正开展全方位调试。走进左线上闸首左侧启闭机房,只见靠墙摆着一组浅灰色控制柜,蓝色大型油泵占据中间,细细的管道从泵底伸出,通向连接船闸人字门和输水阀门的橙色液压启闭机。

  研发制造企业南京洛普股份有限公司代表汤庭祥带着工作人员正在忙碌,他告诉记者,控制柜是机房的控制核心,调试时,通过操作控制柜发出指令,驱动油泵、启闭机等液压设备,带动相应的闸阀门完成启闭动作,并对液压设备压力、流量、闸阀门开度等关键参数进行记录分析,“一个个环节测试,确保各项指令精准传递、参数稳定达标”。

  “最强船闸大脑”不仅是平陆运河安全高效运行的重要支撑,更标志着我国水运工程核心装备技术的新突破,为国内内河航运基础设施国产化树立新标杆。

  新中国成立以来首条通江达海的大运河,既承载着向海图强的高质量发展期许,更彰显了中国制造的硬核实力和勇于创新的时代荣光。(广西云-广西日报记者 梁菡 庾琳 通讯员 韦耀尹)

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