闸门远程控制系统及其远程控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种闸门远程控制系统及其远程控制方法，包括远端上位机、闸门电机控制模块以及电源模块，所述控制系统采集闸位传感器和水位传感器的数据并进行处理，以设置的时间间隔将数据加上时间标签后存储，日期和时间由时钟芯片提供。系统按选择类型和设定的参数工作。本发明专利技术既实现了闸门遥测遥控要求，保证闸门控制的时效性、安全性和可靠性，适应各种恶劣的现场环境，同时也可以在现场进行人工控制或自动控制。本发明专利技术提高了滩涂围塘养殖工程现代化管理水平，减低人工成本提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
闸门远程控制系统及其远程控制方法
本专利技术涉及自动化
，尤其涉及一种用于海产品滩涂围塘养殖闸口测控的闸门远程控制系统及其远程控制方法。
技术介绍
海产品滩涂围塘养殖是现代渔业的重要生产方式之一，对国家的经济建设以及社会和谐发展起着重要的作用。在国民经济高速发展的形势下，滩涂围塘养殖设备自动化控制行业也得到了高速的发展，只有积极应用科学技术来开发新产品，提高滩涂围塘养殖设备的自动化控制水平，才能够更好满足社会需求。由于滩涂围塘养殖面积往往较大，闸门离控制室路程较远，特别是偏远的地区，管理人员无法第一时间获得闸门现场数据以及水位信息，不能做到实时监控预警，人工管理成本高，生产效率低。
技术实现思路
本专利技术提供一种闸门位移和水位检测的数据采集并进行遥测遥控的闸门远程控制系统及其远程控制方法，以适应远程无人值守条件下的闸门现场环境，本专利技术既可以远端进行监视控制，也可以在现场进行人工或者按设定条件进行自动控制，以适应各种现场环境，减低人工压力。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种闸门远程控制系统，包括远端上位机、用于控制闸门电机的控制模块以及电源模块；所述控制模块与为其提供工作电源的电源模块交互式电连接，所述控制模块与远端上位机通讯连接，所述控制模块的输出端连接有用于显示闸门数据的显示触摸屏；所述控制模块包括控制器和ZIGBEE通讯模块，所述控制器分别与闸位传感器和水位传感器交互式电连接，控制器将检测到的闸位和水位信息通过RS-232总线接口传输给ZIGBEE通讯模块，所述ZIGBEE通讯模块与远端上位机联网通讯；所述控制器交互式连接有用于提供实时时钟和定时中断的时钟芯片以及用于存储闸门数据的存储器。进一步地，所述电源模块包括蓄电池和太阳能充电板，该太阳能充电板通过充电控制电路板为蓄电池供电，蓄电池与所述控制器交互式电连接。所述控制器通过RS-485总线接口与闸门电机电连接。基于上述权利要求，所述闸门远程控制系统的闸门远程控制方法，包括如下步骤：1)控制器检测太阳能充电板的输出电压，比较蓄电池与太阳能充电板的输出电压，若蓄电池电压小于太阳能充电板的输出电压，则太阳能充电板通过充电控制电路板给蓄电池充电，若蓄电池电压大于等于太阳能充电板的输出电压，则转入浮充状态，并执行步骤2；2)控制器采集闸位传感器和水位传感器的数据信号并处理，读取时钟芯片的日期和时间，把数据加上时间标签后，以设置的时间间隔把处理后的闸位和水位数据存储到存储器中，并与设定的参数进行比较。当闸位和水位均在上下限范围以内，可以选择远程控制方式，执行步骤3)，当闸位和水位在上下限以内，且时间等于设定时间，选择自动控制方式，执行步骤4)，当闸位和水位超过上下限时，选择手动控制方式，执行步骤5)；3)将比较结果通过RS-232总线接口发送至ZIGBEE通讯模块，ZIGBEE通讯模块再将数据发送至远端上位机，判断载荷和偏载数据是否超过设定值，若未超过设定值，则根据闸位和水位值选择对应的动作指令(闸门上升指令、闸门下降指令、停止指令)，指令由ZIGBEE通讯模块回传至控制器中，再由控制器执行相应的动作，若超过设定值，则执行步骤5)；4)自动控制的具体方法是，根据库区水位、设定水位以及闸门变化的情况，在设定时间点，自动控制闸门启闭给库区补水、排水或保水。所述自动控制包括开闸进水、开闸泄水、关闸保水和闸门停止四个动作，各动作的触发条件逻辑表达式如下：41)开闸进水：当时间等于开闸进水设定时间时，满足逻辑表达式：Y1＝A1*B*C*D其中Y1为开闸进水状态，当Y1＝1时，控制器发送闸门上升指令，用于启动闸门电机上升动作，Y1＝0时，无输出；A1、B、C、D分别对应水位、闸门电机载荷值、闸门电机偏载值和闸位的变化情况，当水位小于设定开闸进水水位时A1＝1，大于等于时A1＝0，当载荷值位于载荷上下限位内时B＝1，之外时B＝0，当偏载值小于等于偏载设定值时C＝1，大于时C＝0，当闸位等于闸门下限位时D＝1，上限位时D＝0；42)开闸泄水：当时间等于开闸泄水设定时间时，满足逻辑表达式：其中Y2为开闸泄水状态，当Y2＝1时，控制器发送闸门上升指令，用于启动闸门电机上升动作，Y2＝0时，无输出；当水位小于设定开闸泄水水位时A2＝1，大于等于时A2＝0；43)关闸保水：当水位等于关闸保水水位时，满足逻辑表达式：其中Y3为关闸保水状态，当Y3＝1时，控制器发送闸门下降指令，用于启动闸门电机下降动作，Y3＝0时，无输出；44)闸门停止：满足逻辑表达式：Y4＝B*C*D其中Y4为闸门停止状态，当Y4＝1时，控制器发送闸门停止指令，用于停止闸门电机动作，Y4＝0时，无输出。5)所有的动作由本地按钮控制，如上升按钮、下降按钮、停止按钮等，各个传感器信号，输入闸门控制系统并显示出来，当闸门位置到达上限位或下限位时，将发出声音报警。操作的类型、时间及上下终止位置信息将被保存下来，同时其他信息如荷重、偏载、水位、水温、流速等信息也保存下来。由以上技术方案可知，本专利技术采取远程遥测的方法来取得实时的闸门水位数据，可在闸门启闭机等的自动化控制设备中使用，用于定时跟踪和检测闸门状态信息，生成水位、水温、闸位、流速等控制信号，确认设备状态，只有实时的掌握闸口区域的水情，才能及时的进行分析处理，有效的控制闸门启闭，减轻人工干预，提高水情控制的准确性，避免水位等不恰当带来的损失，实现闸门遥测遥控要求，保证闸门控制的时效性、安全性和可靠性，并适应各种恶劣的现场环境。本专利技术既可以远端进行监视控制，又可以闸口现场进行人工或自动控制，提高了滩涂围塘养殖工程现代化管理水平，减低人工成本提高工作效率。附图说明图1为本专利技术闸门远程控制系统的结构原理框图。图中：100--远端上位机200--控制模块210--控制器220--ZIGBEE通讯模块230--闸位传感器240--水位传感器250—RS-232总线接口260—时钟芯片270—存储器280--RS-485总线接口290--闸门电机201—按键300--电源模块310--蓄电池320--太阳能充电板330--充电控制电路板400--显示触摸屏。具体实施方式下面结合附图1对本专利技术的一种优选实施方式作详细的说明。本专利技术闸门远程控制系统，包括位于控制室的远端上位机、用于连接控制闸门电机的控制模块以及提供工作电源的电源模块。其中控制模块与为其提供工作电源的电源模块交互式电连接，所述控制模块与远端上位机无线通讯连接，所述控制模块的输出端连接有用于显示闸门数据的显示触摸屏。所述控制模块主要包括控制器和ZIGBEE通讯模块，该控制器由单片机和外围处理电路构成，控制器分别与闸位传感器和水位传感器交互式电连接，为了检测到更多现场信息，控制器还可以与水温传感器和荷重传感器交互式电连接，用于采集处理水温和荷重数据。控制器将检测到的闸位、水位、水温、荷重信息通过RS-232总线接口传输给ZIGBEE通讯模块，所述ZIGBEE通讯模块与远端上位机进行通讯。所述控制器还交互式连接有提供实时时钟和定时中断的时钟芯片，以及存储闸门控制数据的存储器。所述ZIGBEE通讯模块的供电是由控制器直接供电。所述控制模块设有RS-485总线接口，该RS-485总线接口可用来连接RS-4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闸门远程控制系统，其特征在于，包括远端上位机(100)、用于控制闸门电机的控制模块(200)以及电源模块(300)；所述控制模块与为其提供工作电源的电源模块交互式电连接，所述控制模块与远端上位机通讯连接，所述控制模块的输出端连接有用于显示闸门数据的显示触摸屏(400)；所述控制模块(200)包括控制器(210)和ZIGBEE通讯模块(220)，所述控制器分别与闸位传感器(230)和水位传感器(240)交互式电连接，控制器将检测到的闸位和水位信息通过RS‑232总线接口(250)传输给ZIGBEE通讯模块，所述ZIGBEE通讯模块与远端上位机联网通讯；所述控制器交互式连接有用于提供实时时钟和定时中断的时钟芯片(260)以及用于存储闸门数据的存储器(270)。

【技术特征摘要】
1.一种闸门远程控制方法，其特征在于，包括如下步骤：1)控制器检测太阳能充电板的输出电压，比较蓄电池与太阳能充电板的输出电压，若蓄电池电压小于太阳能充电板的输出电压，则太阳能充电板通过充电控制电路板给蓄电池充电，若蓄电池电压大于等于太阳能充电板的输出电压，则转入浮充状态，并执行步骤2；2)控制器采集闸位传感器和水位传感器的数据信号并处理，读取时钟芯片的日期和时间，把数据加上时间标签后，以设置的时间间隔把处理后的闸位和水位数据存储到存储器中，并与设定的参数进行比较，选择工作类型，当闸位和水位均在上下限范围以内，可以选择远程控制方式，执行步骤3)，当闸位和水位在上下限以内，且时间等于设定时间，选择自动控制方式，执行步骤4)，当闸位和水位超过上下限时，选择手动控制方式，执行步骤5)；3)将比较结果通过RS-232总线接口发送至ZIGBEE通讯模块，ZIGBEE通讯模块再将数据发送至远端上位机，判断载荷和偏载数据是否超过设定值，若未超过设定值，则根据闸位和水位值选择对应的动作指令，包括闸门上升指令、闸门下降指令、停止指令，指令由ZIGBEE通讯模块回传至控制器中，再由控制器执行相应的动作，若超过设定值，则执行步骤5)；4)自动控制的具体方法为：根据库区水位、设定水位以及闸门变化的情况，在设定时间点，自动控制闸门启闭给库区补水、排水或保水；5)所有的动作由本地按钮控制，包括上升按钮、下降按钮、停止按钮；各传感器信号输入闸门控制系统并显示出来，当闸门位置到达上限位或下限位时，将发出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兵，李之军，张晗辉，汪皓，
申请(专利权)人：合肥三立自动化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34