【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多级船闸，尤其涉及一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制系统及方法。
技术介绍
1、多级船闸的闸、阀门运行需满足上下闸首安全闭锁要求，即上下闸首的闸、阀门均处于关闭位（也称关终位）。非闭锁开启闸、阀门会形成通闸或通阀，造成船闸设施的损毁，严重时会威胁整个大坝的安全，因此安全闭锁检测是船闸安全运行的基础保障。
2、多级船闸随上下游水位变化会影响船闸运行级数及是否需要采用补水运行方式，如三峡五级船闸在上游水位位于165～175米之间时采用五级运行，上游水位位于155～165米之间时采用五级补水运行，上游水位位于145～155米之间时采用四级运行。多级船闸运行级数改变后需要解除未投入运行闸首与相邻闸首间的闭锁关系，如五级船闸采用四级运行模式时，需要解除1闸首和2闸首间的闭锁关系。
3、另外，多级船闸输水控制必须满足船舶过闸的最高通航水位及最低通航水位要求，如三峡船闸上游水位在155～165米之间采用五级运行时，一闸室直接向二闸室输水时会造成一闸室通航水位过低的情况，需要在开2闸首阀门（2f）输水的同时开启1闸首阀门（1f），实现上游向一闸室补水。因此在补水时需要局部解除1、2闸首阀门（1f、2f）间的运行闭锁关系。
4、除此之外，多级船闸闸室排干检修或调节各闸室水位配合关系时，需要采取强制闭锁措施，临时解除与上下闸首间的闭锁关系。
5、目前，由于多级船闸在运行级数切换、补水/补水模式切换、强制闭锁控制时需要解除（或局部解除）上下闸首间的闭锁关系，存在较为复杂的组合关系，
6、但网络信息安全形势日益严重，采用网络传输与软件判别的方式进行闭锁信号的检测与传输，在遭受网络攻击时，无法直接阻断闸、阀门的非闭锁开启，失去了船闸运行基础安全的保障能力。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制系统及方法，以解决上述问题。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的第一方面，提供了一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制系统及方法，包括以下步骤：
3、s1在多级船闸的各闸首左侧机房和右侧机房各设置一套闭锁检测装置，左侧机房的闭锁检测装置为主控单元，右侧机房的闭锁检测装置为从控单元，所述闭锁检测装置用于检测上闸首和下闸首的闸、阀门的关终位信号，输出本闸首闭锁信号，且各个闸首左侧机房和右侧机房的闭锁检测装置互相连通，位于同一侧的各个闸首的闭锁检测装置同时依次正向连通和反向连通；
4、s2设置强制闭锁允许转换开关，在强制闭锁允许条件下，所述闭锁检测装置接受系统闭锁解除指令，生成本闸首安全闭锁信号；
5、s3设置船闸运行级数转换开关，在1闸首不投入运行时，解除1、2闸首间的闸、阀门开启的闭锁限制；
6、s4设置补水允许转换开关，在需要补水运行时，在补水运行过程中临时解除补水相关闸首间的阀门开启的闭锁关系。
7、优选的方案中，所述主控单元控制面板上设置强制闭锁允许转换开关，该开关开启强制闭锁允许后，接受到船闸控制系统强制闭锁指令时，生成并输出本闸首闭锁信号。
8、优选的方案中，所述船闸运行级数转换开关及补水允许转换开关与1～3闸首的闭锁信号关联，仅在2闸首主控单元的控制面板上设置船闸运行级数转换开关及补水允许转换开关，所述船闸运行级数转换开关及补水允许转换开关的转换信号由2闸首左侧机房的闭锁检测装置的主控单元分别传送至1～3闸首的闭锁检测装置，以此保障1～3闸首控制模式一致。
9、优选的方案中，所述闭锁检测装置采用基础继电器回路搭建，所述闭锁检测装置采用干接点形式采集与输出信号。
10、优选的方案中，所述闭锁检测装置提供船闸控制系统硬件闭锁信号外，还提供所述闭锁检测装置内部器件的工作状态检测接口，以显示所述闭锁检测装置的运行状态以及诊断和排查故障。
11、优选的方案中，所述闭锁检测装置包括机箱，所述机箱上设置上闸首的闸/阀门关终指示灯、下闸首的闸/阀门关终指示灯、本闸首闸闭锁指示灯、本闸首闸强制闭锁指示灯、补水允许指示灯、四级运行指示灯，以用于全面显示所述闭锁检测装置的工作情况。
12、优选的方案中，所述机箱上还设置闭锁信号输出航空插头、上闸首信号互送连接航空插头、下闸首信号互送连接航空插头、左右机房信号互送连接航空插头，以实现各个闸首左侧机房和右侧机房的闭锁检测装置互相连通，位于同一侧的各个闸首的闭锁检测装置同时依次正向连通和反向连通。
13、本专利技术的第二方面，提供了一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制系统，包括：
14、设置在多级船闸的各闸首左侧机房和右侧机房的闭锁检测装置，左侧机房的闭锁检测装置为主控单元，右侧机房的闭锁检测装置为从控单元，所述闭锁检测装置用于检测上闸首和下闸首的闸、阀门的关终位信号，输出本闸首闭锁信号，且各个闸首左侧机房和右侧机房的闭锁检测装置互相连通，位于同一侧的各个闸首的闭锁检测装置同时依次正向连通和反向连通；
15、还包括：
16、设置在所述主控单元控制面板上的强制闭锁允许转换开关，所述强制闭锁允许转换开关用于开启后，接受船闸控制系统强制闭锁指令，并生成并输出本闸首闭锁信号；
17、设置在所述主控单元控制面板上的的补水允许转换开关，所述补水允许转换开关用于在需要补水运行时，在补水运行过程中临时解除补水相关闸首间的阀门开启的闭锁关系。
18、优选的方案中，所述闭锁检测装置包括机箱，所述机箱上设置上闸首的闸/阀门关终指示灯、下闸首的闸/阀门关终指示灯、本闸首闸闭锁指示灯、本闸首闸强制闭锁指示灯、补水允许指示灯、四级运行指示灯，以用于全面显示所述闭锁检测装置的工作情况。
19、优选的方案中，所述机箱上设置闭锁信号输出航空插头、上闸首信号互送连接航空插头、下闸首信号互送连接航空插头、左右机房信号互送连接航空插头，以实现各个闸首左侧机房和右侧机房的闭锁检测装置互相连通，位于同一侧的各个闸首的闭锁检测装置同时依次正向连通和反向连通。
20、相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
21、1.本专利技术提出的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制系统及方法，系统性的实现了现地控制，可完全替代目前采用的网络信号传输与控制，能够将多级船闸的控制欲网络脱离，降低了船闸运行控制过程中的网络风险。
22、2.本专利技术提出的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制系统及方法，通过在单线五级船闸各闸首左右侧机房布置12套本专利技术的闭锁检测装置，满足了三峡船闸4级/5级运行切换、5级补水运行工况、4级补水运行等复杂工况下闭锁关系转换要求，实现各闸首闸、阀门开启运行的纯硬件互锁，为三峡船闸实现本质安全运行提供了保障，解决长期存在的网络安全攻击下船闸安全运行基础防本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是：所述主控单元控制面板上设置强制闭锁允许转换开关，该开关开启强制闭锁允许后，接受到船闸控制系统强制闭锁指令时，生成并输出本闸首闭锁信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是：所述船闸运行级数转换开关及补水允许转换开关与1～3闸首的闭锁信号关联，仅在2闸首主控单元的控制面板上设置船闸运行级数转换开关及补水允许转换开关，所述船闸运行级数转换开关及补水允许转换开关的转换信号由2闸首左侧机房的闭锁检测装置的主控单元分别传送至1～3闸首的闭锁检测装置，以此保障1～3闸首控制模式一致。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是：所述闭锁检测装置采用基础继电器回路搭建，所述闭锁检测装置采用干接点形式采集与输出信号。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方
6.根据权利要求5任意一项所述的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是：所述闭锁检测装置包括机箱，所述机箱上设置上闸首的闸/阀门关终指示灯、下闸首的闸/阀门关终指示灯、本闸首闸闭锁指示灯、本闸首闸强制闭锁指示灯、补水允许指示灯、四级运行指示灯，以用于全面显示所述闭锁检测装置的工作情况。
7.根据权利要求6任意一项所述的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是：所述机箱上还设置闭锁信号输出航空插头、上闸首信号互送连接航空插头、下闸首信号互送连接航空插头、左右机房信号互送连接航空插头，以实现各个闸首左侧机房和右侧机房的闭锁检测装置互相连通，位于同一侧的各个闸首的闭锁检测装置同时依次正向连通和反向连通。
8.一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制系统，其特征是，包括：
9.根据权利要求8所述一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制系统，其特征是，所述闭锁检测装置包括机箱，所述机箱上设置上闸首的闸/阀门关终指示灯、下闸首的闸/阀门关终指示灯、本闸首闸闭锁指示灯、本闸首闸强制闭锁指示灯、补水允许指示灯、四级运行指示灯，以用于全面显示所述闭锁检测装置的工作情况。
10.根据权利要求8或9所述一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制系统，其特征是，所述机箱上设置闭锁信号输出航空插头、上闸首信号互送连接航空插头、下闸首信号互送连接航空插头、左右机房信号互送连接航空插头，以实现各个闸首左侧机房和右侧机房的闭锁检测装置互相连通，位于同一侧的各个闸首的闭锁检测装置同时依次正向连通和反向连通。
...【技术特征摘要】
1.一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是：所述主控单元控制面板上设置强制闭锁允许转换开关，该开关开启强制闭锁允许后，接受到船闸控制系统强制闭锁指令时，生成并输出本闸首闭锁信号。
3.根据权利要求1所述的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是：所述船闸运行级数转换开关及补水允许转换开关与1～3闸首的闭锁信号关联，仅在2闸首主控单元的控制面板上设置船闸运行级数转换开关及补水允许转换开关，所述船闸运行级数转换开关及补水允许转换开关的转换信号由2闸首左侧机房的闭锁检测装置的主控单元分别传送至1～3闸首的闭锁检测装置，以此保障1～3闸首控制模式一致。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是：所述闭锁检测装置采用基础继电器回路搭建，所述闭锁检测装置采用干接点形式采集与输出信号。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是：所述闭锁检测装置提供船闸控制系统硬件闭锁信号外，还提供所述闭锁检测装置内部器件的工作状态检测接口，以显示所述闭锁检测装置的运行状态以及诊断和排查故障。
6.根据权利要求5任意一项所述的一种基于硬件设计的多级船闸安全闭锁信号控制方法，其特征是：所述闭锁检测装...
【专利技术属性】
技术研发人员：李伟雄，曹毅，郭棉明，双伟，王晓东，俞歌，陈坤，韩亦淼，王宏，胡悦，文小浩，徐磊，王玮玉，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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