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水库闸门远程控制系统

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水库闸门远程控制系统
水库,一般建在比较偏僻的山区,尽管现在交通发达,但对水库运行管理来说仍然不便。一方面因为路途遥远,工作人员每天在往返的路上浪费大量的时间和精力;另一方面道路崎岖,多是山路,行车危险,特别是雨季,道路泥泞,这给水库的管理工作带来很大的不便。特别是在汛期暴雨期间,可能造成山体滑坡,电线中断等事故,工作人员无法到达现场。此时更是防洪的关键时期,必须保证闸门的合理控制,才能有效的控制洪水,保证人民群众生命、财产的安全。随着现代通讯事业的不断发展,无线技术应用在控制领域中越来越成熟。利用GPRS网络来实现远程的通讯,从而达到用计算机来实现闸门的远程控制的目的。
 
项目分析
水利行业是一个历史十分悠久的行业,也是信息十分密集的行业。随着计算机技术、数字控制技术、网络通讯技术的发展,工业自动控制系统已进入一个全新的时代。采用新技术、新设备对水利工程项目的设备与管理进行现代化改造和智能化建设是历史发展的必然趋势。对社会主义建设和水利行业的发展前景有着深远的意义。水利现代化和智能化建设是实现资源共享,促进国民经济协调发展的需要。信息化系统建成后,消除了信息孤岛,减少了数据冗余,提高了信息的可靠性和科学性。信息快速方便的信息传递为上级部门正确决策提供了保证,同时也提高了水库现代化管理水平,提高了水库的工作效率。同时也为水利信息化建设打下了基础。
 
 
水库闸门远程控制系统
采集闸门状态信息,如闸门开度、水库水位等,和执行各项中心发出的指令。
数据控制中心
源始数据处理与管理中心,负责对终端上传的数据进行分析、存储,对分析结果做出判断,并下达各种控制指令。
 
 
系统功能 
1、中心控制室
中心控制室是整个系统的调度中心,主要由工控机和上位机软件等构成。工控机作为上位机对闸门进行远程控制,以及对实时采集来的闸门开度、水库水位进行数据处理入库等操作。通过水库水位(H1)、闸门开度(H2)和实际H1 H2~Q、H~M、H~V曲线,计算机自动对比计算出放水流量、水库库容、库面面积等。可以随时观察水库水位和蓄水量等参数的变化情况。计算机设计有标准软硬件接口,可以与水情自动遥测、大坝自动观测等系统共同组成水库运行调度系统。作为系统工作安全的要求,对闸门的操作有严格的使用权限,设有软硬件隔离,操作指令保护措施。闸门开度、操作时间、操作者姓名及时入库保存,只有高级管理员才可以修改。这样可以保证闸门操作的安全。 
2、现地控室
现场地控室距离闸门现场比较近,主要有控制柜,工控机、GPRS、不间断电源、分控软件、以及转换模块组成。工控机作为下位机功能基本与上位机相同,但操作级别比上位机低。下位机也有工控机主要是为增强系统的可靠性,即使上位机出现了故障,不致影响对闸门的操作。
3、现场控制屏
现场控制屏相当于闸门操作按钮。它直接对闸门的上升、下降、停止进行控制。也是闸门开度的采集部分,负责将闸门开度值传到下位机中。将开度仪传来的模拟信号转变成RS-485信号传到下位机中,完成开度的采集传输工作。
4 闸门开度仪
闸门开度仪采用弹拉式开度仪,它是将测量柔丝的线位移转换成码盘的角位移,以达到用编码器来测量线位移的目的。同时将闸门的开度转换成模拟信号传到现场控制屏里,完成测量工作。
 
 
系统特点
    1、传输模块采用无线接入GPRS网络,目前GPRS网络已覆盖到全国各地甚至偏远山区也有覆盖,因此水库监测站可以在不受地理位置影响的情况下正常接入GPRS网络,为数据中心提供数据传输通信通道。 
    2、传输模块具有可靠的网络连接,智能防掉线,支持在线检测,在线维护,掉线自动重拔,确保设备永远在线,确保通信通道正常,为数据中心提供准备、实时的侦测数据。
    3、维护和管理人员可以任意可以上网的地点,经过网络认证和身份认证后,对系统进行日常维护和数据监控。传输模块经过简单配置即可使用;体积小方便安装。支持远程参数的配置修改、控制,可以不必到现场修改设备工作数,为整个系统的运作节省了大量的人力物力。
    4、传输模块采用工业级设计,金属外壳,外接电源DC 12V/500mA;通信电流:<250mA (12V);工作环境温度 -25~+65ºC;储存温度 -40~+85ºC;相对湿度 95%(无凝结);多重软硬件看门狗设计。
    5、终端传输模块支持多种激活方式,如语音电话、短信、数据等;终端设备故障或异常时,自动发短信报警信息给维护人员。
    6、传输模块采用主备份中心和自动回复主中心功能,并同时支持多中心并发功能(最多5个),数据中心支持多种网络接入方式,如APN、固定IP、动态IP、动态域名等。
 
水库闸门远程控制系统在GRPS无线网络平台的基础上,实现了上位机与下位机的实时无线通讯,从而实现了远程水库闸门的控制。经过长期运行证明该系统设计合理,运行稳定可靠,给水库的管理工作带来了方便,对水库的防洪调度起到了积极的作用。
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