閘門控制系統(tǒng):
水閘現(xiàn)廠監(jiān)控平臺是基于產(chǎn)品化、模塊化、通用化思想而研制開發(fā)出來的新一代水閘遠程監(jiān)控系統(tǒng),該系統(tǒng)主要用于水庫、灌區(qū)、河道、供水渠的閘門現(xiàn)地控制和遠程控制,可在現(xiàn)地單控、群控,也可在異地遠程遙控。被控閘門可以是平板門、弧形門、液壓門、快速門等,提升方式可以是卷揚式、液壓式、螺桿式等。該系統(tǒng)主要由處理單元、水位、閘位傳感器、GSM短信通信系統(tǒng)、GPRS網(wǎng)絡系統(tǒng)、交直流兩用(直流:蓄電池+太陽能)、電動機等部分組成。
該系統(tǒng)特別適用于小型閘門的控制,它們多不具備供電和通訊條件,通過太陽能充電蓄電池供電和GSM短信通信實施遠程集中監(jiān)控,實現(xiàn)了按閘門開度控制。而渠道閘門太陽能自控系統(tǒng)是一種廉價的渠道自動化管理技術(shù),它利用太陽能板將光能轉(zhuǎn)化為電能,并用蓄電池存儲能量,避免了為大量的孤立的偏僻的位置分散的支斗口閘門供應交流電的需求,從而工程造價大幅度縮減,同時又可以使用GSM可控短消息數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)對閘門的遠程測控。
該系統(tǒng)功能:
可定開度自動啟閉閘門,水閘現(xiàn)場實時采集、測算、存儲涵閘前后水位信息,無論現(xiàn)場還是遠程用戶都可以隨時調(diào)用、顯示或查詢;
兼容手動、電動、自動三種閘門啟閉方式;
現(xiàn)場和遠程用戶皆可通過專用網(wǎng)絡完成對閘門啟閉機的開啟及關(guān)閉控制,同時閘門的開啟高度和用戶對系統(tǒng)的操作都會被記錄,用戶對系統(tǒng)的操作都會被記錄,也將會被自動的跟蹤測量、記錄,以供用戶調(diào)用和查詢;
對涵閘現(xiàn)場動力及相關(guān)環(huán)境做實時的監(jiān)測和監(jiān)控,一旦出現(xiàn)異常工作狀況則自動對設備進行及時的保護并發(fā)出報警信息
對涵閘閘前閘后的水情、閘機房及現(xiàn)場監(jiān)控站各種設備的運行狀況實施全天候、多方位的實時圖像監(jiān)視;
對閘門進行行程限位保護,對閘門進行機械荷載保護;
可以作為水文、水質(zhì)、安全檢測的多采集點集中控制通用平臺
接口開放可以靈活接入其它廠商的應用系統(tǒng),可廣泛應用于各種遠程測控系統(tǒng)的集成,采用模塊化設計,可根據(jù)現(xiàn)場需求靈活組合;
自檢功能和遠程維護功能使集成商最大程度減少維護成本。
灌區(qū)閘門遠程自動化控制系統(tǒng)
閘門調(diào)節(jié)是灌區(qū)工程中經(jīng)常采用的手段,閘門控制的研究對于節(jié)約能源、確保水利工程的正常運行、提高水資源的利用效率和節(jié)約用水具有重要的意義。目前國內(nèi)大部分灌區(qū)已基本實現(xiàn)流量數(shù)據(jù)的自動采集和監(jiān)測,并把數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾聿块T,但是在根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)進行遠程自動監(jiān)測和控制方面成熟的經(jīng)驗非常少。國外特別是歐美等先進國家在這方面已經(jīng)達到較高的水平,如美國的SRP灌區(qū)自動化灌溉系統(tǒng),可以同時采集100多點的水位、閘門開度和其他信息,通過計算機處理后,控制幾百座閘門、150多處泵站的運行。本文以國內(nèi)某大型灌區(qū)為例,對閘門的自動監(jiān)控進行了研究。
1、系統(tǒng)的總體設計
本系統(tǒng)采用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),分一個主站和若干個子站,通過無線調(diào)制解調(diào)器構(gòu)成一個無線通訊網(wǎng)絡,對多個斷面的數(shù)據(jù)信息進行采集、傳輸、處理和控制。
上位機的軟件部分采用VB6.0為開發(fā)工具,將各個功能模塊化,分別解決相應問題,再將各個模塊組裝,構(gòu)成上位機軟件系統(tǒng)的核心,上位機軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖3所示,通信模塊位于最底層,其余模塊功能的實現(xiàn)都直接或間接建立在此模塊的基礎上,本文利用VB的API函數(shù)編寫串口通訊程序,程序的框圖如圖4所示。數(shù)據(jù)管理模塊的主要作用就是為水位、流量、閘位等建立數(shù)據(jù)庫,并對其進行管理。
圖2、閘門自動控制程序流程圖
圖3、上位機軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
圖4、通信模塊程序流程圖
本文以國內(nèi)某灌區(qū)為例,全面分析了灌區(qū)閘門自動化控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及其設計,對其軟件開發(fā)和硬件選擇作了全面闡述,并總結(jié)了提高自動化系統(tǒng)可靠性的經(jīng)驗,為提高灌區(qū)現(xiàn)代化管理水平提供了有利的工具,具有較高的使用價值和廣泛的應用前景。