[發明專利]水下臥倒式閘門自動控制系統

無效

• 申請號: 200910051162.7
• 申請日: 2009-05-14
• 公開（公告）號: CN101887254A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 水靜;江志敏;徐晶;金峰
• 申請（專利權）人: 上海上自電氣控制有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H04N7/18;G08B25/00;E02B7/20
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技術領域

本發明涉及一種閘門自動監視和控制系統，特別涉及一種通過互聯網給遠距離提供河口擋潮、調水、景觀和交通需要通信的水下臥倒式閘門自動控制系統。

背景技術

水閘是建在河道、渠道及水庫、湖泊岸邊，具有擋水和泄水功能的低水頭水工建筑物。關閉閘門，可以攔洪、擋潮、抬高水位，以滿足上游取水或通航的需要；開啟閘門，可以泄洪、排澇、沖沙、取水或根據下游用水需要調節流量。閘門的啟閉需要計算機控制系統來實現，隨著科學技術的發展，水閘的作用除了擋潮、調水之外，還要配合不同河道的自然環境特點，進行景觀設計和交通疏導的作用，于是出現了針對各種自然河口不同種類不同結構的水閘，如梁式閘門、平面閘門、屋頂閘門、弧形閘門、扇形閘門、鼓形閘門、圓管式閘門、拱形閘門、球形閘門、浮箱式閘門等，各種閘門由于結構上的差異，都有各自不同的特點。

水下臥倒式閘門主要是采用翻板式液壓臥倒門，閘門及下部結構均位于地面或水下，其特點是雙向擋水，靈活啟閉，對景觀設計和交通疏導作用極強，常常應用于大型的交通樞紐河口，所以此類閘門對計算機自動控制系統有極高的要求。

首先，由于此類閘門是在水下工作，并且需要通過轉軸運動，如果主油缸的行程發生偏差，將導致轉軸的扭曲，會導致閘門主體的破壞，所以要求閘門自動控制系統對糾偏控制達到一個小于20mm的值，使閘門保持正常工作。

其次，由于閘門工作時平躺于水底，水下因各種原因會堆積大量淤泥，如果不清除該淤泥，閘門開啟的阻力會很大，這樣，必然導致油缸的工作壓力增加和設備的工作電流增大，對系統造成不必要的負擔。因此，對清淤系統的控制要求很高。

在一些大型交通樞紐河口，水閘的安全運行往往受到威脅，尤其是在應用水下臥倒式閘門的河口，由于閘門在水下工作，水閘安全運行、受過往船舶違章進入水閘運行區域會導致水閘不能正常工作。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種水下臥倒式閘門自動控制系統，針對水閘臥于水下工作的特點，具有高精度糾偏功能，清除淤泥功能，和防撞系統，滿足水閘擋潮、調水、景觀和交通需要。

本發明是通過以下的技術方案實現的：

一種水下臥倒式閘門自動控制系統，包括主控層和現地控制層，主控層包括通過人機對話實現對河口水閘閘門的啟閉和閘站輔助設備的控制的操作員工作站和計算機工作站；實現安全運行監視的監測工作站；實現對閘站上下游水面情況、各設備運行狀況、站區安全圖像信息監控的圖像監控工作站；對從圖像監控工作站得到的圖像數據進行處理的圖像控制處理設備；經圖像控制處理設備處理后顯示水閘監控畫面、設備控制、系統參數、報表、報警記錄、曲線、設置和幫助的大屏幕投影系統；對設備運行參數、報表、報警信息記錄進行打印的網絡打印機；對過往船只進行誘導和發布各種信息的LED顯示屏；監測設置在各火災探測器場所的火災信號，并對聲光報警實施自動聯動控制的火災報警控制系統，現地控制層包括控制閘門啟閉的液壓設備LCU1、公共設備LCU2、防撞設備LCU3和LCU4，現地控制層可以自動控制，也可以通過計算機工作站的人機接口設備對現地LCU進行通訊。

所述操作員工作站由人機接口設備控制，由計算機工作站按預先給定的條件通過閘站現地LCU發出指令執行，實現閘站自動監控，對閘門的控制是通過液壓控制LCU1實現的，對公共設備清淤現地控制、排水現地控制電力測量和交通信號的控制是通過公共控制LCU2實現的，對防撞設備的控制是通過防撞設備控制LCU3和LCU4實現的。

所述計算機工作站在工作時，操作人員需輸入口令，當相應閘站設備處于計算機監控狀態時，對不是由操作員工作站發出的命令的操作給以聲響報警和閃光位置指示，直到操作員了解清楚并人為恢復為止。

所述現地LCU設有“現地-遠方”位置的切換開關，當切換開關在“遠方”位置時，閘站設備受控于主控層；當切換開關在“現地”位置時，閘站設備由現地控制單元自動控制。

所述液壓控制LCU1包括對閘門的開閘關閘自動控制、油缸行程自動控制和自動復位，鎖定梁自動復位，液壓啟閉機同步糾偏控制。

所述火災報警控制采用RS-232通信方式，當一個報警狀態輸入發生變化，或一個模擬量輸入大于幅值或上升率極限時，計算機監控畫面自動推出其報警畫面和語音提示，當火災發生時，圖像監控畫面自動切換到火災發生現場，當操作人員確認所有狀態變化和報警狀態變化已被清除時，報警報告撤銷。

所述水下臥倒式閘門自動控制系統采用TCP/IP通信協議。

所述電源為在線式UPS不停電電源，冗余配置。