CN204515470U - 太阳能远程闸控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种太阳能远程闸控系统，其包括闸门控制系统、远程控制系统和视频监控系统；所述闸门控制系统设置在水闸控制现场，所述远程控制系统用于远程控制所述闸门控制系统运行，所述视频监控系统用于监测所述闸门控制系统的运行情况；本实用新型中使用远程控制系统远程精确控制输水闸门的开闭和运行，实现河渠输水的科学、及时、准确调度。
Description
技术领域
本实用新型属于水利自动化技术领域，具体涉及一种太阳能远程闸控系统。
背景技术
目前，闸门启闭为人工和电动机两种方式，均为现场操作。人工操作耗费大量的人力、财力和物力，方式落后，人为因素干扰多。电动机操作不能判断闸门板当前的运行状态，无法做到精确的闸门板定位，由于闸门底部淤泥等情况复杂，易造成螺杆顶弯变形，甚至破坏启闭机的现象发生，不能保证河渠有效运行，影响防汛抗旱工作的正常开展。地域偏远、面广量大的中小闸门启闭耗电量较少，架设专线供电距离远、成本高，电动启闭机时常因缺电无法正常运行。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能远距离启闭闸门，而且能精确确定闸门的开度的太阳能远程闸控系统，达到迅速、及时调度输水水量的要求。
为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：一种太阳能远程闸控系统，其包括闸门控制系统、远程控制系统和视频监控系统；所述闸门控制系统设置在水闸控制现场，其为两个以上；所述远程控制系统用于远程控制所述闸门控制系统运行，所述视频监控系统用于监测所述闸门控制系统的运行情况；所述闸门控制系统包括太阳能板、动力电池组、电机、PLC和通讯单元；所述太阳能板给动力电池组充电，并由所述动力电池组给所述闸门控制系统和所述电机供电；所述通讯单元与所述远程控制系统连接，并通过PLC控制电机运行；所述远程控制系统包括上位机、服务器和交换机；所述交换机通过网络与所述闸门控制系统中的通讯单元连接，所述上位机、服务器和交换机之间电性连接。
所述通讯单元通过GPRS/GSM、微波或光纤与所述闸门控制系统连接。
所述闸门控制系统还包括水位计、闸门开度仪和A/D转换单元，所述水位计和所述闸门开度仪分别通过所述A/D转换单元与PLC连接。
所述闸门控制系统还包括上限位开关、下限位开关、第一接触器和第二接触器；所述上限位开关通过PLC控制第一接触器作动，所述下限位开关通过PLC控制第二接触器作动。
所述闸门控制系统还包括中间继电器，所述中间继电器一端与PLC连接，另一端分别与上限位开关和下限位开关连接。
所述闸门控制系统还包括热继电器，所述热继电器设置在所述电机的输入端。
所述闸门控制系统还包括温度传感器、湿度传感器和风速测量仪；所述温度传感器、所述湿度传感器和所述风速测量仪均与PLC电性连接。
所述视频监控系统包括数据采集单元，所述数据采集单元设置在水闸控制现场。
所述数据采集单元为摄像头和/或摄像机。
所述的PLC上还电性连接有开关电源、按钮指示灯、切换开关和急停按钮。
本实用新型采用以上技术方案，将闸门控制系统设置在水闸控制现场，远程控制系统用于远程控制所述闸门控制系统运行，视频监控系统用于监测所述闸门控制系统的运行情况。本实用新型中使用远程控制系统远程精确控制输水闸门的开闭和运行，水量水位实现实时监测传输，3-5分钟内实现开启和关闭，改变了以往人工3个小时左右才能启闭一孔闸门的被动局面，水闸管理实现无人现场值守，管理运行部门实现远程监控和正确决策，水资源实现统一调度和优化配置。实现河渠输水的科学、及时、准确调度。
附图说明
图1是本实用新型太阳能远程闸控系统之闸门控制系统结构示意图；
图2是本实用新型太阳能远程闸控系统之远程控制系统结构示意图；
图3是本实用新型太阳能远程闸控系统之视频监控系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合实例和附图对本实用新型进一步说明。
如图1至3所示，本实用新型提供了一种太阳能远程闸控系统，其包括闸门控制系统、远程控制系统和视频监控系统；所述闸门控制系统设置在水闸控制现场，其为两个以上；所述远程控制系统用于远程控制所述闸门控制系统运行，所述视频监控系统用于监测所述闸门控制系统的运行情况；所述闸门控制系统包括太阳能板、动力电池组、电机、PLC和通讯单元；所述太阳能板给动力电池组充电，并由所述动力电池组给所述闸门控制系统和所述电机供电；所述通讯单元与所述远程控制系统连接，并通过PLC控制电机运行；所述远程控制系统包括上位机、服务器和交换机；所述交换机通过网络与所述闸门控制系统中的通讯单元连接，所述上位机、服务器和交换机之间电性连接。
所述通讯单元通过GPRS/GSM、微波或光纤与所述闸门控制系统连接。
所述闸门控制系统还包括水位计、闸门开度仪和A/D转换单元，所述水位计和所述闸门开度仪分别通过所述A/D转换单元与PLC连接。
所述闸门控制系统还包括上限位开关、下限位开关、第一接触器和第二接触器；所述上限位开关通过PLC控制第一接触器作动，所述下限位开关通过PLC控制第二接触器作动。
所述闸门控制系统还包括中间继电器，所述中间继电器一端与PLC连接，另一端分别与上限位开关和下限位开关连接。
所述闸门控制系统还包括热继电器，所述热继电器设置在所述电机的输入端。
所述闸门控制系统还包括温度传感器、湿度传感器和风速测量仪；所述温度传感器、所述湿度传感器和所述风速测量仪均与PLC电性连接。
所述视频监控系统包括数据采集单元，所述数据采集单元设置在水闸控制现场。
所述数据采集单元为摄像头和/或摄像机。
所述的PLC上还电性连接有开关电源、按钮指示灯、控制方式选择(比如，切换开关)和紧急停止(比如，急停按钮)。
下面对本实用新型做进一步的说明：
本实施例中的闸门控制系统实施目的是实时收集各闸站测量、控制、保护等有关数据并对这些数据进行处理，对其工作情况、状态进行监视、控制，实现就地和远程分层分布式控制，为优化调度，以及合理引水、排水和改善水环境调度提供科学依据和先进控制方式。
如图2所示所述的远程控制系统采用分层分布式结构，中心设在管理局，实现信息汇总、信息交换、资源共享。分中心设在管理所，采集、接收辖区内监测点的数据。机房设于管理局，所有图像、数据经由管理局服务器处理。功能是实现对各闸门的控制和调节。
如图3所示，视频监控系统采用平台技术，将前端摄像机的视频信号、控制信号通过通信上传到监控中心，由监控中心及管理所的视频监控平台完成对闸站视频的监控，实现视频的观看、管理以及录像。功能是实现对各闸站的运行状态及输水情况进行实时监视。
另外，采用光纤网络将闸门现场所有视频、数据信号传输到闸站群监控中心进行处理。功能是实现各闸站的实时数据采集和传输。
本实用新型提供的太阳能远程闸控系统具有如下性能：
1)实时性调用新画面的响应快；画面动态数据刷新；数据采集周期中数字量输入为1秒、模拟量输入为2秒。
2)可靠性在水闸站可能出现的恶劣条件下，均能可靠地完成各种操作。控制系统具有足够的过电压、远距离控制的能力，适应温度高，灰尘多的环境，能长期稳定地工作。
3)可维护性具备自诊断程序，当有故障时能够方便地试验和隔离故障的断开点。用户可以根据需要方便地增减软件。
4)安全性系统可对每一功能和操作提供检查和校核，禁止误操作并报警。监控中心控制设置控制权口令，与现地控制级之间设置操作权闭锁，两级不能同时操作。保证信息中的一个信息量错误不会导致系统关键性故障，出错或失效时发出警告。能够对响应有效信息或没有响应有效信息作明确肯定的指示。
本实用新型提供的太阳能远程闸控系统具有如下功能：
1)实时控制操作人员通过控制台上的计算机键盘、鼠标向各闸站LCU下达控制命令，实现对闸门、后续的泵组和配电设备的控制。包括对闸门的正常开启和关闭、事故紧急停机的控制，以及闸站根据水位变化的要求进行自动控制。
2)数据采集处理实时采集各闸站的各种状态量、故障量、事故量、操作数据等信息，进行变化趋势分析和处理，形成全系统调度所需的各种监控管理、分析和指导数据。
3)运行监视实时对闸站的机电设备(如闸门、其附属设备等)进行状态监视、趋势和越限监视、过程监视、计算机监控系统内部运行及设备的故障监视，一旦运行设备发生事故、故障，立即对故障和事故以不同的音响报警并对有关信息进行自动采集、显示、打印和存储。这里需要特别说明的是系统配置的语音报警装置：提供音响/语音报警和操作员进行操作的语音提示。通过扬声器以国语的形式输出，语音节奏为中速，从接收输入信号到发出语言，时间滞后＜1S。当事故时，对事故对象、性质正常语音报警2次；当故障时，对故障对象、性质正常语音报警1次；当闸站群监控中心对远方闸站进行操作时，根据视频信息通过通信光缆线路对现场人员进行语言告警，播出的语音提示可返回至闸站群监控中心监听。
4)事故处理和控制在非正常紧急情况下(如事故停电)按预定程序进行事故处理的自动控制与调节。
本实用新型提供的太阳能远程闸控系统具有如下有益效果：
1)提高了灌区调控水情的时效性
灌区实现了全天候实时对闸门的自动启闭，提高了调节输水水量和水位的时效性，最大限度发挥了有限黄河水的效益。
2)提高了灌区风险输水的保证率
使灌区有力应对了持续高水位、大流量对总干渠带来的一系列险情，保障灌区在完成常规引水的同时，还圆满实现了引黄济津和引黄济冀。
3)提高了灌区科学决策的支撑度
实现了水闸管理的全面性、准确性和适时性，引黄调水、水量调配、工程建管有了科学的支撑和保障，推动灌区管理和决策不断向纵深、精细、高水平方向发展。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种太阳能远程闸控系统，其特征在于：其包括闸门控制系统、远程控制系统和视频监控系统；所述闸门控制系统设置在水闸控制现场，其为两个以上；所述远程控制系统用于远程控制所述闸门控制系统运行，所述视频监控系统用于监测所述闸门控制系统的运行情况；
所述闸门控制系统包括太阳能板、动力电池组、电机、PLC和通讯单元；所述太阳能板给动力电池组充电，并由所述动力电池组给所述闸门控制系统和所述电机供电；所述通讯单元与所述远程控系统连接，并通过PLC控制电机运行；
所述远程控制系统包括上位机、服务器和交换机；所述交换机通过网络与所述闸门控制系统中的通讯单元连接，所述上位机、服务器和交换机之间电性连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能远程闸控系统，其特征在于：所述通讯单元通过GPRS/GSM、微波或光纤与所述闸门控制系统连接。
3.根据权利要求1所述的太阳能远程闸控系统，其特征在于：所述闸门控制系统还包括水位计、闸门开度仪和A/D转换单元，所述水位计和所述闸门开度仪分别通过所述A/D转换单元与PLC连接。
4.根据权利要求1所述的太阳能远程闸控系统，其特征在于：所述闸门控制系统还包括上限位开关、下限位开关、第一接触器和第二接触器；所述上限位开关通过PLC控制第一接触器作动，所述下限位开关通过PLC控制第二接触器作动。
5.根据权利要求4所述的太阳能远程闸控系统，其特征在于：所述闸门控制系统还包括中间继电器，所述中间继电器一端与PLC连接，另一端分别与上限位开关和下限位开关连接。
6.根据权利要求1所述的太阳能远程闸控系统，其特征在于：所述闸门控制系统还包括热继电器，所述热继电器设置在所述电机的输入端。
7.根据权利要求1所述的太阳能远程闸控系统，其特征在于：所述闸门控制系统还包括温度传感器、湿度传感器和风速测量仪；所述温度传感器、所述湿度传感器和所述风速测量仪均与PLC电性连接。
8.根据权利要求1所述的太阳能远程闸控系统，其特征在于：所述视频监控系统包括数据采集单元，所述数据采集单元设置在水闸控制现场。
9.根据权利要求8所述的太阳能远程闸控系统，其特征在于：所述数据采集单元为摄像头和/或摄像机。
10.根据权利要求1所述的太阳能远程闸控系统，其特征在于：所述的PLC上还电性连接有开关电源、按钮指示灯、切换开关和急停按钮。
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