专利汇可以提供一种水闸引流自控系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 水 闸 引流自控系统及方法,以实现依据上下游水位对水闸进行远程调控的目的,本发明的水闸引流自控系统包括现场采集控制单元、控制中心操作单元、水闸单位管理单元,现场采集控制单元负责控制程序的存储和逻辑运算、控制指令的传输和执行、信息的交互以及水位等信息的采集;控制中心操作单元负责对现场采集控制单元采集到的信息进行组态、对设备进行远方控制、网络通讯监测;水闸单位管理单元负责管理控制中心操作单元,向上级部 门 汇报工程信息,接受上级调度指令。本发明能够减轻人员的劳动强度,提高工作效率,并能够及时根据水位变化进行闸高 自动调节 控制,可以精确控制引水流量。,下面是一种水闸引流自控系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种水闸引流自控系统,其特征在于,包括现场采集控制单元、控制中心操作单元、水闸单位管理单元,其中,
所述现场采集控制单元负责控制程序的存储和逻辑运算、控制指令的传输和执行、信息的交互以及水位、闸高、电机电流、设备状态的模拟和数字信号的采集,所述现场采集控制单元设有数据采集模块、数据传输模块、设备控制模块;
所述控制中心操作单元负责对所述现场采集控制单元采集到的信息进行组态,依据水闸单位管理单元的指令对设备进行远方控制,以及网络通讯监测;所述控制中心操作单元与现场采集控制单元之间采用双网结构,确保监控网络的安全可靠运行;
所述水闸单位管理单元负责管理控制中心操作单元,向上级部门汇报工程信息,接受上级调度指令,向控制中心操作单元发送调度指令。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征是,所述现场采集控制单元的设备控制模块分为自动调节控制子模块以及闸高设定自控子模块,
所述自动调节控制子模块负责根据上下游水位的变化对闸门的调节高度做逻辑运算,并根据运算结果启动闸高设定自控子模块;所述自动调节控制子模块的逻辑运算过程为:
判断水位条件,若上游水位低于或者等于下游水位,则判断结果为将闸门全部关到底;
若下游水位低于下游始流水位,则从中间向两侧分级提闸门到初次开闸高度,直至下游水位超过下游始流水位;
设定流量误差范围,确定引流设定流量,并实时测量水闸正常运行状态下的实际引流流量,当引流设定流量与实际引流流量的差值在流量误差范围内,则不调节闸门高度;否则,开始根据每级闸门的设定高度为闸门设置级数,然后启动闸高设定自控子模块进行自动操作,直至引流设定流量与实际引流流量的差值在流量误差范围内为止;
所述闸高设定自控子模块负责逻辑判断每孔闸门的设定高度与其实际高度的数值:当设定高度与实际高度的数值相等时,发出停止指令,闸门停止动作;否则闸门按照指令进行相应的动作。
3.根据权利要求2所述的系统,其特征是,所述流量误差范围的取值为引流设定流量的5%-10%。
4.根据权利要求1或2所述的系统,其特征是,所述数据采集模块通过水位传感器采集水位信息,所述水位传感器与闸门的距离至少是河宽的5至10倍;闸门前后设有导流翼墙时,选择水位波动影响较小、无漂浮物的位置设置水位传感器。
5.根据权利要求1或2所述的系统,其特征是,所述现场采集控制单元中,水位信息来自于水文站提供的水位数据。
6.一种水闸引流自控方法,其特征在于,利用权利要求1至5中的水闸引流自控系统对水闸进行自动调节,具体包括如下步骤:
现场数据采集的步骤:对闸站现场的水位、闸高、电机电流、设备状态的模拟和数字信号进行采集;
接收并发送调度指令的步骤:接收上级部门下发的调度任务,形成调度指令发送到设备控制端;
对闸门进行引流计算的步骤:将采集到的闸站数据进行处理分析,根据调度指令、上下游水位的变化、水闸的实际情况,确定闸站的引流流量,从而确定每孔闸门的级数和需调节的高度;
对闸门进行引流控制的步骤:根据闸门引流计算的结果,发出指令给相应水闸,从而完成每孔闸门的引流控制。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征是,所述对闸门进行引流计算的步骤具体为:
判断水位,若上游水位低于或者等于下游水位,则计算结果为将闸门全部关到底;若下游水位低于下游始流水位,则从中间向两侧分级提闸门到初次开闸高度,直至下游水位超过下游始流水位;
设定流量误差范围,按照调度指令和上下游水位组合情况确定引流设定流量,并实时测量水闸正常运行状态下的实际引流流量,当引流设定流量与实际引流流量的差值在流量误差范围内,则计算结果为不调节闸门高度;否则,开始根据每级闸门的设定高度为闸门设置级数;
逻辑判断每孔闸门的设定高度与其实际高度的数值:当设定高度与实际高度的数值相等时,计算结果为停止执行动作,否则计算结果为相应闸门需要依据指令进行动作,直至引流设定流量与实际引流流量的差值在流量误差范围内为止。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征是,所述闸门的设定高度需满足在消力池内发生水跃为一次0.2~0.5m。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征是,所述闸门级数的设置是根据闸门计算高度与实际高度差值的绝对值除以每级闸门的设定高度,然后取整加一。
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