一种水工闸门远程智能控制系统技术方案

本发明专利技术公开一种水工闸门远程智能控制系统，包括传感器组，包括用于获取河道水位信息的闸门水位传感器、用于获取闸门起吊高度信息的闸门开度传感器、用于获取闸门荷重信息的闸门荷载传感器；现地监控单元LCU,与所述传感器组以及远程控制端连接，用于将所述传感器组采集的信息通过光纤传送到所述远程控制端，以及反馈所述远程控制端的指令给闸门开度装置，令所述闸门开度装置执行相应命令，对闸门的开度控制；视频前端采集设备，通过光纤与所述远程控制端连接，以将采集的前端视频传送到所述远程控制端。本发明专利技术实现对水工闸门的实时控制，最终实现水资源统一调配、准确计量。准确计量。准确计量。

【技术实现步骤摘要】
一种水工闸门远程智能控制系统


[0001]本专利技术涉及智慧水利
，特别涉及一种水工闸门远程智能控制系统。

技术介绍

[0002]科学管理水资源越来越显示出其重要性和必要性，要做到水资源的优化调度，最终必须通过控制闸门来实现，闸门控制在水资源管理当中，扮演着非常重要的角色。传统的闸门控制系统,多采用继电器—接触器的控制方式，这种控制方式的缺点在于设计周期长、接线复杂、可靠性差、维修工作量大、维修周期长、控制逻辑一旦确定就不可更改。而现有的闸门控制系统，缺乏主控计算机的支持，无法联网且不具备远程智能管理和控制功能。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术中的缺陷，而提供一种水工闸门远程智能控制系统，实现对水工闸门的实时控制，最终实现水资源统一调配、准确计量。
[0004]为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：
[0005]一种水工闸门远程智能控制系统，包括：
[0006]传感器组，包括用于获取河道水位信息的闸门水位传感器、用于获取闸门起吊高度信息的闸门开度传感器、用于获取闸门荷重信息的闸门荷载传感器；
[0007]现地监控单元LCU,与所述传感器组以及远程控制端连接，用于将所述传感器组采集的信息通过光纤传送到所述远程控制端，以及反馈所述远程控制端的指令给闸门开度装置，令所述闸门开度装置执行相应命令，对闸门的开度控制；
[0008]视频前端采集设备，通过光纤与所述远程控制端连接，以将采集的前端视频传送到所述远程控制端。
[0009]其中，所述远程控制端包括视频监控计算机、闸门监控计算机以及数据库服务器，所述闸门监控计算机接收所述传感器组的信息并在显示器输出显示；所述视频监控计算机接收所述视频前端接收并显示所述设备采集的有关闸门实时运行的视频画面，所述数据库服务器存储所述的视频画面以及所述传感器组的信息。
[0010]其中，所述水位传感器采用雷达水位计，在闸门的上下游分别安装一个所述雷达水位计以获取河道的水位信息。
[0011]其中，所述现地监控单元LCU具有以太网通信功能的可编程序控制器PLC，所述可编程序控制器PL连接液晶触摸屏和完成现地监控所必需的控制开关、按钮、仪表、指示灯、继电器。
[0012]所述现地监控单元LCU的控制系统具有远方和现地两种控制方式，实现闸门任意开度的启闭控制，可实现现地与远方控制方式的切换，单孔闸门的启、闭操作和手动纠偏。
[0013]其中，所述现地监控单元LCU的显示屏上设有控制权切换开关，开关置于远方时，闸门受控于灌区管理部门；开关置于现地，则由现场的运行人员通过闸门现地监控单元LCU的人机接口对闸门进行控制。
[0014]其中，所述闸门控制方案选用一座闸门站采用一套现地监控单元LCU进行监视控制的方式，闸门监控系统采用分布式DCS结构，同时保留闸门启闭机主回路逻辑硬接线，以便可编程序控制器PLC故障时仍能控制闸门启闭。
[0015]其中，所述闸门监控计算机上安装有闸门监控系统软件，闸门监控系统软件平台具有主控窗口、闸门控制模块、数据处理模块、通信管理模块；
[0016]所述主控窗口包括主程序界面、人机交互、数据、状态、报警显示、闸门运动模拟显示、闸门控制按钮、闸位输入对话框、控制权限显示与切换；
[0017]所述闸门控制模块，用于实现从监控界面下达闸门远程控制命令以控制现场闸门开度，所述监控界面设置闸门升、降、停按钮实现远程手动闸门启闭，监控界面显示现场渠道流量，可根据需要对闸门开度进行人工调节；
[0018]所述数据处理模块，负责闸门监控系统各种数据处理，负责所有闸门站点上报数据的存储、查询、统计、报表、图示、打印工作；
[0019]所述报警管理模块，负责对远程报警、事件触发的定时记录，本地事件记录、查询、报表、显示；
[0020]所述通信管理模块，负责数据传输、数据采集和命令下达。
[0021]其中，所述的远程控制端工作流程和步骤如下：
[0022]步骤1：远程控制端动态采集各闸门现地监控单元LCU数据信息和视频监控系统的视频信息，经格式化处理后，形成标准化实时数据存入数据库，为闸门操控信息与相应数据展示功能模块提供服务；所要采集的数据信息包括闸门开度数据、闸门开到位、关到位、河道水位、极限位及检修位位置信号、控制闭锁信号、视频图像信息；
[0023]步骤2：远程控制端将采集到的各种数据信息放在闸门监控系统软件平台进行展示；闸门监控系统软件按一定的时间间隔或一定的参数变化幅度记录水位、闸位、流量数据和现场状态变化情况，数据记录时间；记录包含闸门超限、通信故障、闸门故障的报警信息；闸门监控系统软件所要展示的数据信息包括：
[0024]①
各闸门及水位测点地理位置分布图，各站点旁显示水位信息、闸位信息、流量实时数据；
[0025]②
各闸门上下游水位情况和闸门启闭设备的视频图像信息；
[0026]③
各闸控站具体控制窗口，包括闸门运动动画模拟显示、通信状态；各闸门的指示信息、电源信息、电源指示信息、控制权限指示信息；
[0027]步骤3：工作人员根据闸门监控系统软件平台上所获取的各种闸门状态信息，然后在闸门监控系统软件平台的控制界面上下达相应的指令，指令包括闸门升、闸门降、闸门停；
[0028]步骤4：工作人员下达指令后，闸门监控系统软件将会记录此次操作，包括操作时间、操作人员及具体动作命令。
[0029]本专利技术实现了在整个的控制过程中，闸门荷载传感器、闸门水位传感器、闸门开度传感器把采集到的数据信息传入现地监控单元LCU，现地监控单元LCU经过处理后把所得的信息输入给远程控制端，安装了闸门监控软件的监控计算机对接收的信息进行分析，然后把分析后的信息和指令反馈给现地监控单元LCU，进而控制闸门的运行。而网络高清摄像机也可以将拍摄到的闸门各种信息图像通过通讯网络传送到远程控制端的视频监控主机中，
这样工作人员就可以通过观测到的信息做出相应的指令，然后通过安装了闸门监控软件的监控计算机将相应的指令发送给现地监控单元LCU，再把信息反馈给闸门开度装置，让其执行相应的命令，对闸门的开度进行控制。
[0030]本专利技术提供的一种水工闸门远程智能控制系统，能实现对闸门启闭、运行数据获取方式采用远程自动监控，为水资源统一调配、准确计量提供科学的手段，同时闸门自动监控系统给远程多级控制创造了平台，使控制更加透明和可操作。
附图说明
[0031]图1为本专利技术的水工闸门远程智能控制系统结构图；
[0032]图2为本专利技术闸门监控系统的软件功能框架图；
[0033]图3为本专利技术闸门开度传感器的安装实例图；
[0034]图4为本专利技术雷达水位计的安装位置图；
[0035]图5为本专利技术闸门荷载传感器的安装位置示意图；
[0036]图6为本专利技术闸门监控系统的软件平台的闸门控制界面实例图；
[0037]图中：1、编本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水工闸门远程智能控制系统，其特征在于，包括：传感器组，包括用于获取河道水位信息的闸门水位传感器、用于获取闸门起吊高度信息的闸门开度传感器、用于获取闸门荷重信息的闸门荷载传感器；现地监控单元LCU,与所述传感器组以及远程控制端连接，用于将所述传感器组采集的信息通过光纤传送到所述远程控制端，以及反馈所述远程控制端的指令给闸门开度装置，令所述闸门开度装置执行相应命令，对闸门的开度控制；视频前端采集设备，通过光纤与所述远程控制端连接，以将采集的前端视频传送到所述远程控制端。2.根据权利要求1所述水工闸门远程智能控制系统，其特征在于，所述远程控制端包括视频监控计算机、闸门监控计算机以及数据库服务器，所述闸门监控计算机接收所述传感器组的信息并在显示器输出显示；所述视频监控计算机接收所述视频前端接收并显示所述设备采集的有关闸门实时运行的视频画面，所述数据库服务器存储所述的视频画面以及所述传感器组的信息。3.根据权利要求1所述水工闸门远程智能控制系统，其特征在于，所述水位传感器采用雷达水位计，在闸门的上下游分别安装一个所述雷达水位计以获取河道的水位信息。4.根据权利要求1所述水工闸门远程智能控制系统，其特征在于，所述现地监控单元LCU具有以太网通信功能的可编程序控制器PLC，所述可编程序控制器PL连接液晶触摸屏和完成现地监控所必需的控制开关、按钮、仪表、指示灯、继电器。5.根据权利要求4所述水工闸门远程智能控制系统，其特征在于，所述现地监控单元LCU的控制系统具有远方和现地两种控制方式，实现闸门任意开度的启闭控制，可实现现地与远方控制方式的切换，单孔闸门的启、闭操作和手动纠偏。6.根据权利要求5所述水工闸门远程智能控制系统，其特征在于，所述现地监控单元LCU的显示屏上设有控制权切换开关，开关置于远方时，闸门受控于灌区管理部门；开关置于现地，则由现场的运行人员通过闸门现地监控单元LCU的人机接口对闸门进行控制。7.根据权利要求6所述水工闸门远程智能控制系统，其特征在于，所述闸门控制方案选用一座闸门站采用一套现地监控单元LCU进行监视控制的方式，闸门监控系统采用分布式DCS结构，同时保留闸门启闭机主回路逻辑硬接线，以便可编程序控制器PLC故障时仍能控制闸门启闭。8.根据权利要求2所述水工闸门远程智能控制系统，其特征在于，所述闸门监控计...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑希民，
申请(专利权)人：智仁科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：