CN113110195B - 一种船闸模型控制操作系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的属于船闸模型控制技术领域,具体为一种船闸模型控制操作系统,所述主界面中设置有模型参数、原点回归、手动、充泄水准备、自动/强制、急停/报警的按键,通过点击不同按键进入相应的操作界面,按下所述模型参数按键,进入模型参数操作界面,对各模型的各项参数进行设置,所述模型参数操作界面具有模型比例参数、用于各闸室水位转换的斜率和截距、模型水位、原型水位、水位差参数、上游水位参数、下游水位参数、水库水位/二闸室水位差参数、各闸首行程的右阀和左阀参数,进入原点回归操作界面,实现各阀门的整体或独立原点回归功能,通过点击不同按键进入相应的操作界面,便于对船闸模型进行全面的操作控制。

Description

一种船闸模型控制操作系统
技术领域
本发明涉及船闸模型控制技术领域,具体为一种船闸模型控制操作系统。
背景技术
船闸是设置在通航河流上帮助船舶克服因筑坝引起的水位差的通航建筑物。船闸充水时,上游高位置水体通过输水系统进入闸室,闸室水位上升直至与上游齐平;船闸泄水时,闸室水体通过输水系统泄往下游直至与下游齐平,以满足船舶过闸需要。船闸充泄水通过控制输水阀门完成,由于涉及阀门、输水流道等复杂的水动力学问题及闸室船舶停泊安全问题,往往需要能模拟原型的阀门控制系统,通过模型试验等手段对输水阀门的运行方式进行深入研究,以保证船闸的运行效率与安全。
现有的船闸模型控制操作系统功能不够全面,不能够对船闸模型进行全面的控制操作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种船闸模型控制操作系统,以解决上述背景技术中提出的现有的船闸模型控制操作系统功能不够全面,不能够对船闸模型进行全面的控制操作的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种船闸模型控制操作系统:包括主界面,所述主界面中设置有模型参数、原点回归、手动、充泄水准备、自动/强制、急停/报警的按键,通过点击不同按键进入相应的操作界面;
按下所述模型参数按键,进入模型参数操作界面,对各模型的各项参数进行设置,所述模型参数操作界面具有模型比例参数、用于各闸室水位转换的斜率和截距、模型水位、原型水位、水位差参数、上游水位参数、下游水位参数、水库水位/二闸室水位差参数、各闸首行程的右阀和左阀参数;
按下所述原点回归按键,进入原点回归操作界面,实现各阀门的独立原点回归功能,以及所有阀门的整体回归原点功能;
按下所述手动按键,进入手动操作界面,当选择对某一阀门操作时,触摸屏上突出显示该组各参数及数据,方便观察及操作,同时,实时显示各闸室的水位、水位差、上下探针的实际状态,水位高度指示刻度线,根据实际测得数据实时浮动,用虚线指示探针位置高度,阀门的上方显示左阀的实时开度,下方显示右阀的实时开度,各阀门的各项动作参数,根据需要能够进行更改调整;
按下所述充泄水准备按键,进入充泄水准备操作界面,在此界面,可以执行充水准备和泄水准备,充水泄水动作,需要的各项参数,可以在此界面中根据实际需要随时更改设置;
按下所述自动按键,进入自动操作界面,在此界面中,可以从设定好的八个模式中选择一个模式运行,按下参数设置键,进入自动运行所需要的参数的设置界面,当选定某一运行模式后,界面上会突出显示相关阀门的参数、数据,按下启动按键后,系统根据设置的各项参数自动运行,实时显示各闸室的水位、水位差、各阀门的开度数据,所述自动操作界面中的虚线指示高低探针的位置,刻度线根据测得数据实时浮动显示,抓取相关闸室的水位齐平时间,以及最大反向水头。
优选的,通过所述原点回归操作界面可实现一键对所有阀门的原点回归,避免繁杂的操作,同时可以灵活的对各阀进行独立原点回归操作。
优选的,所述手动操作界面中,通过手动操作界面中的最大开度和开关阀速度参数,能够计算阀门的运行频率及脉冲数,抓取相关闸室水位的齐平时间,以及最大反向水头。
优选的,按下所述报警按键,进入报警操作界面,在此界面中实时监测各闸室水位,对各闸室的水位超限值进行设置,当某闸室水位超过超限水位设定值时,系统进行报警,同时根据设置的开阀关阀速度,自动进行开关阀操作,同时实时监测各阀门的开度值,及各闸室的水位;
若操作过程中出现某一闸室水位超过报警设定值,则系统进行报警,同时进行关前阀动作,若五闸室水位超过报警设定值时,则进行关前阀开后阀动作;
若操作过程中出现异常状况,可随时按下紧急停机键,系统自动执行关一、二、三、五闸首阀,开六闸首阀动作。
优选的,在所述充泄水准备操作界面中,按下“充水准备”:根据设定的参数,自动打开一、三、六阀,关二、五阀,按下“泄水准备”:根据设定的参数,自动打开二、五阀,关一、三、六阀。
优选的,按下所述自动操作界面中的参数设置按键,进入阀门参数设置界面,设置各阀门自动运行时所需的各项参数,具体参数项目,能够根据现场实际操作需求进行调整。
优选的,按下所述自动操作界面中的过程曲线按键,进入阀门过程曲线设置界面,设置各阀门自动运行时的时间参数,具体参数项目,能够根据现场实际操作需求进行调整,其中,所述阀门过程曲线设置界面中曲线上方的数据为设定数据,曲线下方的数据为实际运行时的数据,数据为保持型,当某阀运行时,实际曲线会实时更新。
优选的,所述船闸模型操作系统中具有触发信号和阀门开度模拟量,所述触发信号和阀门开度模拟量对象为手动或自动/强制模式下选定的闸首阀门,双阀时选择右阀,单阀时为实际操作的阀门,所述触发信号为纯干触点,在所选阀门由关终位开阀时输出4s,所述阀门开度模拟量信号为实时数据,刷新率不小于每秒10次,幅度0~5V,分别对应开度0~100%。
优选的,阀门全行程运行时间8~150s(模型时间)可调,全程运行时间误差±0.1s。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)主界面中具有模型参数、原点回归、手动、充泄水准备、自动/强制、急停/报警的按键,通过点击不同按键进入相应的操作界面,便于对船闸模型进行全面的操作控制;
2)通过原点回归操作界面,实现各阀门的独立原点回归功能,以及所有阀门的整体回归原点功能,可实现一键对所有阀门的原点回归,避免繁杂的操作,同时可以灵活的对各阀进行独立原点回归操作;
3)通过在报警操作界面中实时监测各闸室水位,对各闸室的水位超限值进行设置,当某闸室水位超过超限水位设定值时,系统进行报警,同时根据设置的开阀关阀速度,自动进行开关阀操作,同时实时监测各阀的开度值,及各闸室的水位,提高安全性。
附图说明
图1为本发明主界面示意图;
图2为本发明模型参数操作界面结构示意图;
图3为本发明原点回归操作界面示意图;
图4为本发明手动操作界面示意图;
图5为本发明充泄水准备操作界面示意图;
图6为本发明自动操作界面示意图;
图7为本发明自动操作界面中的参数设置的阀门参数操作界面示意图;
图8为本发明自动操作界面中的阀门过程曲线操作界面示意图;
图9为本发明报警操作界面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例:
请参阅图1-9,本发明提供一种技术方案:一种船闸模型控制操作系统:包括主界面,所述主界面中设置有模型参数、原点回归、手动、充泄水准备、自动/强制、急停/报警的按键,通过点击不同按键进入相应的操作界面,具体如图1所示;
按下所述模型参数按键,进入模型参数操作界面,具体如图2所示,对各模型的各项参数进行设置,所述模型参数操作界面具有模型比例参数、用于各闸室水位转换的斜率和截距、模型水位、原型水位、水位差参数、上游水位参数、下游水位参数、水库水位/二闸室水位差参数、各闸首行程的右阀和左阀参数;
按下所述原点回归按键,进入原点回归操作界面,具体如图3所示,实现各阀门的独立原点回归功能,以及所有阀门的整体回归原点功能;
按下所述手动按键,进入手动操作界面,具体如图4所示,当选择对某一阀门操作时,触摸屏上突出显示该组各参数及数据,方便观察及操作,同时,实时显示各闸室的水位、水位差、上下探针的实际状态,水位高度指示刻度线,根据实际测得数据实时浮动,用虚线指示探针位置高度,阀门的上方显示左阀的实时开度,下方显示右阀的实时开度,各阀门的各项动作参数,根据需要能够进行更改调整;
按下所述充泄水准备按键,进入充泄水准备操作界面,具体如图5所示,在此界面,可以执行充水准备和泄水准备,充水泄水动作,需要的各项参数,可以在此界面中根据实际需要随时更改设置;
按下所述自动按键,进入自动操作界面,具体如图6所示,在此界面中,可以从设定好的八个模式中选择一个模式运行,如:一充、二充、五泄、一泄二充、二泄三充、四泄五充、一泄二充加补水和二泄三充加补水模式,按下参数设置键,进入自动运行所需要的参数的设置界面,当选定某一运行模式后,界面上会突出显示相关阀门的参数、数据,按下启动按键后,系统根据设置的各项参数自动运行,实时显示各闸室的水位、水位差、各阀门的开度数据,所述自动操作界面中的虚线指示高低探针的位置,刻度线根据测得数据实时浮动显示,抓取相关闸室的水位齐平时间,以及最大反向水头。
手动操作界面和自动操作界面中的开阀时间、发信时间、齐平时间、反向水头的数据均为保持型,直至下次该阀动作,满足触发条件时刷新数据,这四个参数,当选择某个阀门的时候,就显示该阀的参数,可以更改,其它阀门的参数则不显示。
通过所述原点回归操作界面可实现一键对所有阀门的原点回归,避免繁杂的操作,同时可以灵活的对各阀进行独立原点回归操作。
所述手动操作界面中,通过手动操作界面中的最大开度和开关阀速度参数,能够计算阀门的运行频率及脉冲数,抓取相关闸室水位的齐平时间,以及最大反向水头。
按下所述报警按键,进入报警操作界面,具体如图9所示,在此界面中实时监测各闸室水位,对各闸室的水位超限值进行设置,当某闸室水位超过超限水位设定值时,系统进行报警,同时根据设置的开阀关阀速度,自动进行开关阀操作,同时实时监测各阀门的开度值,及各闸室的水位;
若操作过程中出现某一闸室水位超过报警设定值,则系统进行报警,同时进行关前阀动作,若五闸室水位超过报警设定值时,则进行关前阀开后阀动作;
若操作过程中出现异常状况,可随时按下紧急停机键,系统自动执行关一、二、三、五闸首阀,开六闸首阀动作。
在所述充泄水准备操作界面中,按下“充水准备”:根据设定的参数,自动打开一、三、六阀,关二、五阀,按下“泄水准备”:根据设定的参数,自动打开二、五阀,关一、三、六阀。
按下所述自动操作界面中的参数设置按键,进入阀门参数设置界面,具体如图7所示,设置各阀门自动运行时所需的各项参数,具体参数项目,能够根据现场实际操作需求进行调整。
按下所述自动操作界面中的过程曲线按键,进入阀门过程曲线设置界面,具体如图8所示,设置各阀门自动运行时的时间参数,具体参数项目,能够根据现场实际操作需求进行调整,其中,所述阀门过程曲线设置界面中曲线上方的数据为设定数据,颜色为蓝色,曲线下方的数据为实际运行时的数据,数据为保持型,颜色为红色,当某阀运行时,实际曲线会实时更新。
所述船闸模型操作系统中具有触发信号和阀门开度模拟量,所述触发信号和阀门开度模拟量对象为手动或自动/强制模式下选定的闸首阀门,双阀时选择右阀,单阀时为实际操作的阀门,所述触发信号为纯干触点,在所选阀门由关终位开阀时输出4s,所述阀门开度模拟量信号为实时数据,刷新率不小于每秒10次,幅度0~5V,分别对应开度0~100%,触发信号和阀门开度模拟量信号对其它数据采集仪器的正常数据采集不产生干扰。
阀门全行程运行时间8~150s(模型时间)可调,全程运行时间误差±0.1s,速度稳定,调试过程中根据现场实际情况操作。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明;因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内,不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种船闸模型控制操作系统:其特征在于:包括主界面,所述主界面中设置有模型参数、原点回归、手动、充泄水准备、自动/强制、急停/报警的按键,通过点击不同按键进入相应的操作界面;
按下所述模型参数按键,进入模型参数操作界面,对各模型的各项参数进行设置,所述模型参数操作界面具有模型比例参数、用于各闸室水位转换的斜率和截距、模型水位、原型水位、水位差参数、上游水位参数、下游水位参数、水库水位/二闸室水位差参数、各闸首行程的右阀和左阀参数;
按下所述原点回归按键,进入原点回归操作界面,实现各阀门的独立原点回归功能,以及所有阀门的整体回归原点功能;
按下所述手动按键,进入手动操作界面,当选择对某一阀门操作时,触摸屏上突出显示该组各参数及数据,方便观察及操作,同时,实时显示各闸室的水位、水位差、上下探针的实际状态,水位高度指示刻度线,根据实际测得数据实时浮动,用虚线指示探针位置高度,阀门的上方显示左阀的实时开度,下方显示右阀的实时开度,各阀门的各项动作参数,根据需要能够进行更改调整;
按下所述充泄水准备按键,进入充泄水准备操作界面,在此界面,可以执行充水准备和泄水准备,充水泄水动作,需要的各项参数,可以在此界面中根据实际需要随时更改设置;
按下所述自动按键,进入自动操作界面,在此界面中,可以从设定好的八个模式中选择一个模式运行,按下参数设置键,进入自动运行所需要的参数的设置界面,当选定某一运行模式后,界面上会突出显示相关阀门的参数、数据,按下启动按键后,系统根据设置的各项参数自动运行,实时显示各闸室的水位、水位差、各阀门的开度数据,所述自动操作界面中的虚线指示高低探针的位置,刻度线根据测得数据实时浮动显示,抓取相关闸室的水位齐平时间,以及最大反向水头。
2.根据权利要求1所述的一种船闸模型控制操作系统,其特征在于:通过所述原点回归操作界面可实现一键对所有阀门的原点回归,避免繁杂的操作,同时可以灵活的对各阀进行独立原点回归操作。
3.根据权利要求1所述的一种船闸模型控制操作系统,其特征在于:所述手动操作界面中,通过手动操作界面中的最大开度和开关阀速度参数,能够计算阀门的运行频率及脉冲数,抓取相关闸室水位的齐平时间,以及最大反向水头。
4.根据权利要求1所述的一种船闸模型控制操作系统,其特征在于:按下所述报警按键,进入报警操作界面,在此界面中实时监测各闸室水位,对各闸室的水位超限值进行设置,当某闸室水位超过超限水位设定值时,系统进行报警,同时根据设置的开阀关阀速度,自动进行开关阀操作,同时实时监测各阀门的开度值,及各闸室的水位;
若操作过程中出现某一闸室水位超过报警设定值,则系统进行报警,同时进行关前阀动作,若五闸室水位超过报警设定值时,则进行关前阀开后阀动作;
若操作过程中出现异常状况,可随时按下紧急停机键,系统自动执行关一、二、三、五闸首阀,开六闸首阀动作。
5.根据权利要求1所述的一种船闸模型控制操作系统,其特征在于:在所述充泄水准备操作界面中,按下“充水准备”:根据设定的参数,自动打开一、三、六阀,关二、五阀,按下“泄水准备”:根据设定的参数,自动打开二、五阀,关一、三、六阀。
6.根据权利要求1所述的一种船闸模型控制操作系统,其特征在于:按下所述自动操作界面中的参数设置按键,进入阀门参数设置界面,设置各阀门自动运行时所需的各项参数,具体参数项目,能够根据现场实际操作需求进行调整。
7.根据权利要求1所述的一种船闸模型控制操作系统,其特征在于:按下所述自动操作界面中的过程曲线按键,进入阀门过程曲线设置界面,设置各阀门自动运行时的时间参数,具体参数项目,能够根据现场实际操作需求进行调整,其中,所述阀门过程曲线设置界面中曲线上方的数据为设定数据,曲线下方的数据为实际运行时的数据,数据为保持型,当某阀运行时,实际曲线会实时更新。
8.根据权利要求1所述的一种船闸模型控制操作系统,其特征在于:所述船闸模型操作系统中具有触发信号和阀门开度模拟量,所述触发信号和阀门开度模拟量对象为手动或自动/强制模式下选定的闸首阀门,双阀时选择右阀,单阀时为实际操作的阀门,所述触发信号为纯干触点,在所选阀门由关终位开阀时输出4s,所述阀门开度模拟量信号为实时数据,刷新率不小于每秒10次,幅度0~5V,分别对应开度0~100%。
9.根据权利要求1所述的一种船闸模型控制操作系统,其特征在于:阀门全行程运行时间8~150s(模型时间)可调,全程运行时间误差±0.1s。
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