一種閘站自動化管控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種閘站自動化管控系統(tǒng)包括現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)、web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻系統(tǒng)、人體檢測報警系統(tǒng)和消防報警系統(tǒng)。本實用新型是一種先進、實用、方便的閘站自動化管控系統(tǒng)。適用于各種大型的水利、市政排水、供氣、供電等系管理系統(tǒng)；通過自動化檢測儀表、可靠的控制器、穩(wěn)定的傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)準確測量和穩(wěn)定控制、從而提高效率。系統(tǒng)具有人體檢測報警、消防報警、和不間斷供電系統(tǒng)，能做到無人值守，提高了政務管理水平和能力。
【專利說明】
一種閘站自動化管控系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及水利系統(tǒng)閘站自動化控制領域，尤其涉及一種閘站自動化管控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前國內水利系統(tǒng)的閘門都是手動操作，給調度中心和各栗站的運行管理帶來了極大的不便;傳統(tǒng)電動閘門的升降，往往在簡易電力箱內采用開關按鈕直控接觸器的方式，無法對閘門的開啟高度進行測量，也不能判斷閘門板當前的運行狀態(tài)，更不具有計算機化控制，或者遠程控制接口，此類閘門的控制手段無法做到精確的閘門板定位，由于閘門底部淤泥等情況復雜，易造成螺桿頂彎變形，甚至破壞啟閉機，不能繼續(xù)工作，影響水利系統(tǒng)的業(yè)務運行。一方面需要投入人力去操作，另一方面也不能準確的監(jiān)測到閘門的開啟閉合狀態(tài)。如申請?zhí)枮?201020654015.7的中國專利公開了一種栗站自動化系統(tǒng)，包括傳感器、控制柜以及至少一臺以上的水栗，所述的控制柜包括有可編程控制器PLC，所述的傳感器一邊與控制柜相連接，所述的傳感器另一邊與水栗相連接。該發(fā)明通過自動化控制栗站，但是不能準確檢測到閘門的狀態(tài)，也不能實時監(jiān)控渠道水位信號、流量信號，或現(xiàn)場視頻信號等，無法使得遠方操作可視，不能達到無人值守、統(tǒng)一調度的目標。
【實用新型內容】
[0003]為克服現(xiàn)有技術中存在的問題，本實用新型提供了一種閘站自動化管控系統(tǒng)。
[0004]—種閘站自動化管控系統(tǒng)，包括:
[0005]現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)，所述現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)用于閘門的自動化控制；
[0006]數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)用于系統(tǒng)內提供數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)融合和歷史數(shù)據(jù)查詢；
[0007]web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)，所述web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)用于提供數(shù)據(jù)的實時發(fā)布，并支持數(shù)據(jù)交互；
[0008]監(jiān)控系統(tǒng)，所述監(jiān)控系統(tǒng)包括視頻系統(tǒng)、人體檢測報警系統(tǒng)和消防報警系統(tǒng)，用于系統(tǒng)中實時監(jiān)控，并實施連鎖保護；
[0009]所述現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)、web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)依次相連。
[0010]在此基礎上，所述現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)、web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)通過有線網(wǎng)絡和/或無線網(wǎng)絡連接。
[0011 ]在此基礎上，所述現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)包括邏輯控制部分、電氣部分和通信部分，所述邏輯控制部分與電氣部分和通信部分均相連。
[0012]在此基礎上，所述現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)設置有觸屏式人機界面，所述觸屏式人機界面與邏輯控制部分、電氣部分和通信部分均相連。
[0013]在此基礎上，所述通信部分設置有以太網(wǎng)接口、無線GPRS接口和RS485接口。
[0014]在此基礎上，所述數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)服務器、不間斷電源、專有網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)防火墻，所述數(shù)據(jù)服務器、不間斷電源、專有網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)防火墻依次相連，所述數(shù)據(jù)服務器包括SCADA服務器和視頻數(shù)據(jù)服務器。
[0015]在此基礎上，所述web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)包括WEB數(shù)據(jù)發(fā)布服務器、以太網(wǎng)、路由器、防火墻和登錄服務器，所以WEB數(shù)據(jù)發(fā)布服務器、以太網(wǎng)、路由器、防火墻和登錄服務器依次相連。
[0016]在此基礎上，所述視頻系統(tǒng)包括視頻采集系統(tǒng)、視頻光服務器、專用光網(wǎng)和智能視頻光端機，用于視頻信息的采集、傳輸和移動報警。
[0017]在此基礎上，所述人體檢測報警系統(tǒng)包括報警終端、視頻捕捉報警、報警光幕和行程開關，用于人員信息的采集、傳輸和報警。
[0018]在此基礎上，還包括遠程客戶端和/或手機客戶端，所述遠程客戶端和手機客戶端均與web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)相連。
[0019]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0020]1.技術先進，穩(wěn)定可靠，閘門定位精度高，避免了人為誤操作等可能造成的設備損壞工業(yè)自動化網(wǎng)，增強了系統(tǒng)運行的安全性，可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行。
[0021]2.實現(xiàn)遠程監(jiān)控，PLC控制器在水閘啟閉系統(tǒng)中通過網(wǎng)絡傳輸，可以實現(xiàn)遠程央計算機的監(jiān)控。
[0022]3.界面直觀操作簡單，全中文界面使操作更加人性化，便于閘門控制系統(tǒng)操人員直觀掌握閘門啟閉狀態(tài)信息。
[0023]4.該系統(tǒng)采用的現(xiàn)場總線是國際通用的具有開放協(xié)議的現(xiàn)場總線和接口，同時各控制站均留有PLC的I/O余量，以便于以后系統(tǒng)的改造和擴展，開放性強。
[0024]5.減輕了職工的勞動強度。本設計方案實現(xiàn)集控室的遠程監(jiān)視并相應進行相應操作即可，現(xiàn)場不需值班人員，只需不定期巡視，減少了職工的所需數(shù)量和勞動強度，達到減員增效的目的。
【附圖說明】
[0025]圖1是一種閘站自動化管控系統(tǒng)的總結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖和實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0027]本實用新型披露了一種閘站自動化管控系統(tǒng)，如圖1所示，包括現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)100，現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)100用于閘門的自動化控制;數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)200，數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)200用于系統(tǒng)內提供數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)融合和歷史數(shù)據(jù)查詢;web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)300，web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)300用于提供數(shù)據(jù)的實時發(fā)布，并支持數(shù)據(jù)交互;監(jiān)控系統(tǒng)400，監(jiān)控系統(tǒng)400包括視頻系統(tǒng)、人體檢測報警系統(tǒng)和消防報警系統(tǒng)，用于系統(tǒng)中實時監(jiān)控，并實施連鎖保護；現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)100、數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)200、web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)300和監(jiān)控系統(tǒng)400依次相連。
[0028]現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)100、數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)200、web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)300和監(jiān)控系統(tǒng)400通過有線網(wǎng)絡和/或無線網(wǎng)絡連接?，F(xiàn)場就地控制系統(tǒng)100包括邏輯控制部分(PLC)、電氣部分(電機保護器、相序保護器、過載保護器、交流接觸器、閘位計、電壓變送器、電流變送器等)和通信部分，邏輯控制部分與電氣部分和通信部分均相連。現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)100設置有觸屏式人機界面。通信部分設置有以太網(wǎng)接口、無線GPRS接口和RS485接口?，F(xiàn)地控制系統(tǒng)支持螺桿式、卷揚式、斜拉式等閘門類型，無論單孔還是多孔閘門均可接入到系統(tǒng)中來。同時，考慮閘室一般地處偏遠，系統(tǒng)除支持有線網(wǎng)絡外，可選擇微波或GPRS或超短波等無線方式進行遠程控制。同時現(xiàn)地控制系統(tǒng)配置了一面觸摸屏，圖形化的人機界面，用于控制并模擬現(xiàn)場閘門的狀態(tài)，使得操作更簡單，更準確。
[0029]數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)200包括數(shù)據(jù)服務器、不間斷電源、專有網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)防火墻，數(shù)據(jù)服務器包括SCADA服務器和視頻數(shù)據(jù)服務器，數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)200由數(shù)據(jù)服務器、不間斷電源、專有網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)防火墻集成，用于系統(tǒng)提供內數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)融合、歷史數(shù)據(jù)查詢等服務。
[0030]web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)300包括WEB數(shù)據(jù)發(fā)布服務器、以太網(wǎng)、路由器、防火墻和登錄服務器。web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)300由WEB數(shù)據(jù)發(fā)布服務器、以太網(wǎng)、路由器、防火墻和登錄服務器集成，用于提供SCADA數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)的實時發(fā)布，為遠程客戶端、手機客戶端、專家支持系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)交互。
[0031]視頻系統(tǒng)包括視頻采集系統(tǒng)、視頻光服務器、專用光網(wǎng)和智能視頻光端機，用于視頻信息的采集、傳輸和移動報警，與數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)200共同提供視頻信息的歷史數(shù)據(jù)記錄與回放。
[0032]人體檢測報警系統(tǒng)包括報警終端、視頻捕捉報警、報警光幕和行程開關，用于人員信息的采集、傳輸和報警，與現(xiàn)場就地系統(tǒng)實現(xiàn)連鎖控制，保護可能異常進入危險區(qū)域人員的人身安全。
[0033]還包括遠程客戶端和/或手機客戶端，所述遠程客戶端和手機客戶端均與web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)300相連。遠程客戶端通過WEB數(shù)據(jù)庫接入系統(tǒng)，根據(jù)權限不同可以實現(xiàn)站區(qū)的遠程監(jiān)控、遠程手動干預、運行參數(shù)更新、歷史數(shù)據(jù)查詢、報警信息查詢等的部分或全部操作。手機客戶端通過WEB數(shù)據(jù)庫接入系統(tǒng)，根據(jù)權限不同可以實現(xiàn)站區(qū)的遠程監(jiān)控、遠程手動干預、運行參數(shù)更新、歷史數(shù)據(jù)查詢、報警信息查詢等的部分或全部操作。
[0034]本無人值守閘門自動化管控系統(tǒng)提供本地、站級、調度級三種控制方式，可根據(jù)工藝過程的要求和設備特點，選擇控制:
[0035]第一，現(xiàn)地控制:現(xiàn)地手動操作為最高優(yōu)先級，電動執(zhí)行機構上有現(xiàn)地遠程切換按鈕，當處于現(xiàn)地控制模式時，操作人員可以根據(jù)工藝情況直接對閘門進行啟閉的操作。該控制方式作為一種后備方式存在，但有最高的優(yōu)先權。當電動執(zhí)行機構的控方式處于現(xiàn)地操作時，上級的控制干預將被屏蔽。
[0036]第二，站級控制:站級控制系統(tǒng)是由站級計算機和LC控制系統(tǒng)組成，當電動執(zhí)行機構可通過工控機對閘門進行站級控制，能夠監(jiān)測閘門控制箱所有信號量、測量值等實時工況及運行參數(shù)，執(zhí)行和記錄調度員發(fā)出的本站設備調節(jié)及控制命令信息。遠程控制，可實現(xiàn)對閘門手動啟閉控制，也可設定一開度值，與當前開度值進行比較，PLC控制系統(tǒng)自動給出啟閉指令，當?shù)竭_目標值自動停止當閘門控制柜接收到啟、閉指令后，首先進行判斷，如指令正確則按給定開度控制電動機啟動，同時電動執(zhí)行機構獲取閘門位置，在此過程中，若閘門超出上下移動范圍，立刻終止電動機運作，保護閘門不被損壞，完成操作指令后電動機停止，同時通過光纖傳輸向站級控制系統(tǒng)和調度中心返回啟閉高度結果。
[0037]第三，調度級控制:調度中心控制是對系統(tǒng)遠程調度的方式，能夠監(jiān)測閘門監(jiān)測點的信號量、測量值等實時工況及運行參數(shù)，執(zhí)行和記錄中心調度員工作站發(fā)出的各栗站設備調節(jié)及控制命令信息，還可以根據(jù)量水堰中的水位以及各個栗站的運行情況協(xié)調控制相關閘門的啟閉，在工況允許的情況下，調度中心控制層上位機上可以直接對閘門控制箱進行操作，實現(xiàn)遠程集中控制。根據(jù)采集的信息，上位機可以建立各類信息數(shù)據(jù)庫并對各類工藝參數(shù)值做出趨勢曲線(含歷史數(shù)據(jù))，供調度員分析比較，改進管理方法，提高經(jīng)濟效益。
[0038]上述說明示出并描述了本實用新型的優(yōu)選實施例，如前所述，應當理解本實用新型并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述實用新型構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本實用新型的精神和范圍，則都應在本實用新型所附權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1.一種閘站自動化管控系統(tǒng)，其特征在于:包括 現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)(100)，所述現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)(100)用于閘門的自動化控制； 數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)(200)，所述數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)(200)用于系統(tǒng)內提供數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)融合和歷史數(shù)據(jù)查詢； web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)(300)，所述web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)(300)用于提供數(shù)據(jù)的實時發(fā)布，并支持數(shù)據(jù)交互； 監(jiān)控系統(tǒng)(400)，所述監(jiān)控系統(tǒng)(400)包括視頻系統(tǒng)、人體檢測報警系統(tǒng)和消防報警系統(tǒng)，用于系統(tǒng)中實時監(jiān)控，并實施連鎖保護； 所述現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)(100)、數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)(200)、web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)(300)和監(jiān)控系統(tǒng)(400)依次相連。2.根據(jù)權利要求1所述的一種閘站自動化管控系統(tǒng)，其特征在于:所述現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)(100)、數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)(200)、web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)(300)和監(jiān)控系統(tǒng)(400)通過有線網(wǎng)絡和/或無線網(wǎng)絡連接。3.根據(jù)權利要求2所述的一種閘站自動化管控系統(tǒng)，其特征在于:所述現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)(100)包括邏輯控制部分、電氣部分和通信部分，所述邏輯控制部分與電氣部分和通信部分均相連。4.根據(jù)權利要求3所述的一種閘站自動化管控系統(tǒng)，其特征在于:所述現(xiàn)場就地控制系統(tǒng)(100)設置有觸屏式人機界面，所述觸屏式人機界面與邏輯控制部分、電氣部分和通信部分均相連。5.根據(jù)權利要求3所述的一種閘站自動化管控系統(tǒng)，其特征在于:所述通信部分設置有以太網(wǎng)接口、無線GPRS接口和RS485接口。6.根據(jù)權利要求2所述的一種閘站自動化管控系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)服務系統(tǒng)(200)包括數(shù)據(jù)服務器、不間斷電源、專有網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)防火墻，所述數(shù)據(jù)服務器、不間斷電源、專有網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)防火墻依次相連，所述數(shù)據(jù)服務器包括SCADA服務器和視頻數(shù)據(jù)服務器。7.根據(jù)權利要求2所述的一種閘站自動化管控系統(tǒng)，其特征在于:所述web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)(300)包括WEB數(shù)據(jù)發(fā)布服務器、以太網(wǎng)、路由器、防火墻和登錄服務器，所以WEB數(shù)據(jù)發(fā)布服務器、以太網(wǎng)、路由器、防火墻和登錄服務器依次相連。8.根據(jù)權利要求1所述的一種閘站自動化管控系統(tǒng)，其特征在于:所述視頻系統(tǒng)包括視頻采集系統(tǒng)、視頻光服務器、專用光網(wǎng)和智能視頻光端機，用于視頻信息的采集、傳輸和移動報警。9.根據(jù)權利要求1所述的一種閘站自動化管控系統(tǒng)，其特征在于:所述人體檢測報警系統(tǒng)包括報警終端、視頻捕捉報警、報警光幕和行程開關，用于人員信息的采集、傳輸和報警。10.根據(jù)權利要求1所述的一種閘站自動化管控系統(tǒng)，其特征在于:還包括遠程客戶端和/或手機客戶端，所述遠程客戶端和手機客戶端均與web數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)(300)相連。
【文檔編號】G05B19/05GK205608491SQ201620329340
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】孫小進, 田婷, 周扣明
【申請人】南通遠控自動化技術有限公司