[發(fā)明專利]連續(xù)多梯級船閘運行控制系統(tǒng)及運行換向方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011050964.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN111980000B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設計）人: 王忠民;陳鵬;齊俊麟;李涵釗;劉祖?zhèn)?/a>;周慧;張宏雷;吳雅萍;陳社
• 申請（專利權）人: 長江三峽通航管理局
• 主分類號: E02C1/00
• 分類號: E02C1/00;E02B1/00;G08G3/00;G08G3/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

1.連續(xù)多梯級船閘運行換向方法，梯級船閘包括閘閥門拖動控制系統(tǒng)(2)、船閘通航信號系統(tǒng)(3)、廣播指揮系統(tǒng)(4)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)(5)和集中控制監(jiān)控系統(tǒng)(1)，集中控制監(jiān)控系統(tǒng)(1)與系統(tǒng)電源(6)連接，集中控制監(jiān)控系統(tǒng)(1)的輸入端與視頻監(jiān)控系統(tǒng)(5)連接，集中控制監(jiān)控系統(tǒng)(1)的輸出端與閘閥門拖動控制系統(tǒng)(2)、船閘通航信號系統(tǒng)(3)和廣播指揮系統(tǒng)(4)相連，閘閥門拖動控制系統(tǒng)(2)的控制器采用PLC，控制系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)采集單元模塊，其特征在于，運行換向方法結合同步輸水運行操作方式，包括以下步驟：

步驟一：確定換向模式，數(shù)據(jù)采集單元獲取通航調度系統(tǒng)中船閘區(qū)域上游引航道與下游引航道的待閘船舶數(shù)，根據(jù)船舶上下行過閘需求確定換下行或換上行運行模式；

步驟二：定義船閘運行狀態(tài)模擬參數(shù),建立連續(xù)多級船閘換向運行模型，根據(jù)模型分析得到上下行換向運行模式所需運行狀態(tài)模擬參數(shù)值與閘閥門動作之間對應關系；

步驟三：依據(jù)數(shù)據(jù)采集單元所采集的船閘控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及視頻監(jiān)控系統(tǒng)的輔助，獲取連續(xù)多級船閘運行狀態(tài)參數(shù)，包括閘閥門設備狀態(tài)、閘室水位狀態(tài)、船舶所在閘室防撞裝置狀態(tài)，將所采集到的船閘運行狀態(tài)參數(shù)代入多級船閘換向運行模型，生成針對連續(xù)多級船閘的具體換向操作流程及方案；

所述的運行狀態(tài)模擬參數(shù)的具體定義為：

對于N級船閘，N≥2，從上游向下游方向將船閘各級閘門依次編號為1號閘門、2號閘門、…、N+1號閘門，將船閘各級閥門依次編號為1號閥門、2號閥門、…、N+1號閥門，將船閘各級閘室依次編號為1閘室、2閘室、…、N閘室，N級船閘下行為船舶由1號閘門向N+1號閘門方向過閘的運行方式，N級船閘上行為船舶由N閘首向1閘首方向過閘的運行方式；

假設換向最后一閘次船舶處于第n閘室，設置閘門狀態(tài)模擬參數(shù)L_i用來描述此時第i號閘門的開關狀態(tài)，L_i＝1表示第i號閘門處于開終狀態(tài)，L_i＝0則表示第i號閘門處于關終狀態(tài)；設置閥門狀態(tài)模擬參數(shù)V_i用來描述此時第i號閥門的開關狀態(tài)，V_i＝1表示第i號閥門處于開終狀態(tài)，V_i＝0則表示第i號閥門處于關終狀態(tài)；此時第i閘室穩(wěn)態(tài)水位為W_i，其中i≤N；

同步輸水運行操作與船閘換向時的運行狀態(tài)模擬參數(shù)的對應關系為：

(1)下行換上行的同步輸水運行方式：

1)通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)確定多級船閘內各閘次船舶處于移泊完畢狀態(tài)；

2)確定單向運行最后一計劃閘次船舶向第n閘室移泊完畢，判定n的奇偶性；

3)若n為奇數(shù)，此時船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)1

此時同步關閉所有奇數(shù)編號閘門的操作，閘門關終后船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)2

此時執(zhí)行同步開啟所有偶數(shù)編號閥門的操作，該閥門上下游兩側閘室充泄水達到水位相平時，船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)3

此時執(zhí)行關閉閥門、開啟所有偶數(shù)編號閘門的操作，閘門開終后，船閘內各閘次船舶向下一級閘室移泊，進入步驟5)；

4)若n為偶數(shù)，此時船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)4

此時同步關閉所有偶數(shù)編號閘門的操作，閘門關終后，多級船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)5

此時同步開啟所有奇數(shù)編號閥門的操作，該閥門上下游兩側閘室充泄水達到水位相平，船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)6

此時執(zhí)行關閉閥門、開啟所有奇數(shù)編號閘門的操作，閘門開終后，船閘內各閘次船舶向下一級閘室移泊，進入步驟5)；

5)最后閘次船舶進入第n+1閘室，返回執(zhí)行同步輸水運行方式步驟1)，循環(huán)往復，直至全部船舶出閘完畢，即n＝N+1后停止運行；

(2)上行換下行的同步輸水運行方式：

1)通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)確定多級船閘內各閘次船舶處于移泊完畢狀態(tài)；

2)確定單向運行最后一計劃閘次船舶向第n閘室移泊完畢，判定n的奇偶性；

3)若n為奇數(shù)，此時船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)7

此時同步關閉所有偶數(shù)編號閘門，閘門關終后，多級船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)8

此時同步開啟所有奇數(shù)編號閥門，該閥門上下游兩側閘室充泄水達到水位水平時，船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)9

此時執(zhí)行關閉閥門、開啟所有奇數(shù)編號閘門，閘門開終后，船閘內各閘次船舶向下一級閘室移泊，進入步驟(5)；

4)若n為偶數(shù)，此時船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)10

此時同步關閉所有奇數(shù)編號閘門，閘門關終后，多級船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)11

此時同步開啟所有偶數(shù)編號閥門，該閥門上下游兩側閘室充泄水達到水位水平時，船閘狀態(tài)模擬參數(shù)為：

參數(shù)狀態(tài)12

此時執(zhí)行關閉閥門、開啟所有偶數(shù)編號閘門，閘門開終后，船閘內各閘次船舶向下一級閘室移泊，進入步驟5)；

5)最后計劃閘次船舶進入第n-1閘室，返回執(zhí)行同步輸水運行方式步驟1)，循環(huán)往復，直至全部船舶出閘完畢，即n＝0后停止運行。