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(yuǎn)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(yuǎn)程控制,可在現(xiàn)地單控、群控,也可在異地遠(yuǎn)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(yáng)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(luò)系統(tǒng)、交直流兩用(直流:蓄電池+太陽能)、電動機(jī)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(shí)施遠(yuǎn)程集中監(jiān)控,實(shí)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(jià)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(yīng)交流電的需求,從而工程造價(jià)大幅度縮減,同時(shí)又可以使用GSM可控短消息數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)對閘門的遠(yuǎn)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(shí)時(shí)采集、測算、存儲涵閘前后水位信息,無論現(xiàn)場還是遠(yuǎn)程用戶都可以隨時(shí)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(yuǎn)程用戶皆可通過專用網(wǎng)絡(luò)完成對閘門啟閉機(jī)的開啟及關(guān)閉控制,同時(shí)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(shí)時(shí)的監(jiān)測和監(jiān)控,一旦出現(xiàn)異常工作狀況則自動對設(shè)備進(jìn)行及時(shí)的保護(hù)并發(fā)出報(bào)警信息
對涵閘閘前閘后的水情、閘機(jī)房及現(xiàn)場監(jiān)控站各種設(shè)備的運(yùn)行狀況實(shí)施全天候、多方位的實(shí)時(shí)圖像監(jiān)視;
對閘門進(jìn)行行程限位保護(hù),對閘門進(jìn)行機(jī)械荷載保護(hù);
可以作為水文、水質(zhì)、安全檢測的多采集點(diǎn)集中控制通用平臺
接口開放可以靈活接入其它廠商的應(yīng)用系統(tǒng),可廣泛應(yīng)用于各種遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)的集成,采用模塊化設(shè)計(jì),可根據(jù)現(xiàn)場需求靈活組合;
自檢功能和遠(yuǎn)程維護(hù)功能使集成商最大程度減少維護(hù)成本。
灌區(qū)閘門遠(yuǎn)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(yùn)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(shí)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(jìn)行遠(yuǎn)程自動監(jiān)測和控制方面成熟的經(jīng)驗(yàn)非常少。國外特別是歐美等先進(jìn)國家在這方面已經(jīng)達(dá)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(shí)采集100多點(diǎn)的水位、閘門開度和其他信息,通過計(jì)算機(jī)處理后,控制幾百座閘門、150多處泵站的運(yùn)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(jìn)行了研究。
1、系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),分一個(gè)主站和若干個(gè)子站,通過無線調(diào)制解調(diào)器構(gòu)成一個(gè)無線通訊網(wǎng)絡(luò),對多個(gè)斷面的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、傳輸、處理和控制。
上位機(jī)的軟件部分采用VB6.0為開發(fā)工具,將各個(gè)功能模塊化,分別解決相應(yīng)問題,再將各個(gè)模塊組裝,構(gòu)成上位機(jī)軟件系統(tǒng)的核心,上位機(jī)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(shí)現(xiàn)都直接或間接建立在此模塊的基礎(chǔ)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(jìn)行管理。
圖2、閘門自動控制程序流程圖
圖3、上位機(jī)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(shè)計(jì),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(yàn),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(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景。