一種無人值守節(jié)制閘控制器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種無人值守節(jié)制閘控制器,它包括:單片機(jī),所述單片機(jī)設(shè)置有I/O接口、PWM接口、第一SCI接口、第二SCI接口、第一INT接口、第二INT接口以及I2C接口;所述I/O接口連接繼電器,所述PWM接口連接碼盤,所述第一INT接口連接閘門限位開關(guān),所述第二INT接口連接紅外傳感器,所述I2C接口連接存儲器,所述第一SCI接口連接網(wǎng)口模塊,所述第二SCI接口連接485模塊,485模塊通過485總線連接太陽能控制器、氣象/水文傳感器。為了便于現(xiàn)場人員操控閘門,控制器還配備了觸摸控制屏,現(xiàn)場人員可通過觸摸屏手動控制閘門的開關(guān)高度。同時(shí),為保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
【專利說明】
一種無人值守節(jié)制閘控制器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于水利節(jié)制閘技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種無人值守節(jié)制閘控制器,可準(zhǔn)確測量現(xiàn)場閘門開度,并實(shí)現(xiàn)對閘門遠(yuǎn)程啟閉控制。
【背景技術(shù)】
[0002]閘門作為水利樞紐的重要組成部分,在生產(chǎn)生活、防洪減災(zāi)中都起到重要作用。目前,閘門的開關(guān)還主要采用人工手動方式,在遇突發(fā)情況時(shí),無法做到及時(shí)有效的開關(guān)閘門,因而不利于統(tǒng)一的調(diào)度安排。
[0003]對于閘門的開度值,目前也主要采用人工測量,精度無法得到保障。而調(diào)度中心由于無法及時(shí)準(zhǔn)確的獲知各閘門開度及各區(qū)段的水位氣象信息,給安排調(diào)度工作帶來極大的困難。因而,無論從時(shí)效性還是從安全可靠性出發(fā),人工控制閘門都存在較大的弊端。
[0004]因此,設(shè)計(jì)一種無人值守節(jié)制閘控制器,解放人力,遠(yuǎn)程精確控制閘門開度,并實(shí)時(shí)上傳氣象水文信息極為必要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:
[0006]無人值守節(jié)制閘控制器,它包括:
[0007]單片機(jī),所述單片機(jī)設(shè)置有I/O接口、P麗接口、第一SCI接口、第二SCI接口、第一INT接口、第二INT接口以及12C接口 ;
[0008]所述I/O接口連接繼電器,所述PffM接口連接碼盤,所述第一 INT接口連接閘門限位開關(guān),所述第二INT接口連接紅外傳感器,所述12C接口連接存儲器,所述第一SCI接口連接網(wǎng)口模塊,所述第二 SC I接口連接48 5模塊,48 5模塊通過485總線連接太陽能控制器、氣象/水文傳感器以及觸摸屏。
[0009]進(jìn)一步地,所述網(wǎng)口模塊利用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0010]進(jìn)一步地,所述單片機(jī)為DSPIC33FJ128MC706型MCU。
[0011]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的無人值守節(jié)制閘控制器,與遠(yuǎn)程調(diào)度中心平臺聯(lián)動,可實(shí)現(xiàn)對閘門的遠(yuǎn)程控制,并將現(xiàn)場的水文、氣象、閘門開度值等信息實(shí)時(shí)上傳,方便調(diào)度中心調(diào)度決策。為了便于現(xiàn)場人員操控閘門,控制器還配備了觸摸控制屏,現(xiàn)場人員可通過觸摸屏手動控制閘門的開關(guān)高度。同時(shí),為保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的框架原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為使本實(shí)用新型的技術(shù)特征、工作原理及有益效果易于理解,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明,但不應(yīng)視為對本實(shí)用新型的限定。
[0014]本實(shí)用新型采用太陽能供電,節(jié)能環(huán)保,并可解決因自然災(zāi)害造成的電力輸送中斷狀況。主控單元采用單片機(jī)進(jìn)行控制,控制器使用碼盤測量閘門的開度值,并在設(shè)備初次運(yùn)行時(shí)進(jìn)行標(biāo)定校準(zhǔn)。采用觸摸屏來實(shí)現(xiàn)閘門的標(biāo)定設(shè)置,預(yù)留了現(xiàn)場控制閘門的接口。采用串口轉(zhuǎn)網(wǎng)口模塊實(shí)現(xiàn)與調(diào)度中心遠(yuǎn)程交互。采用紅外檢測模塊,實(shí)現(xiàn)對閘門控制室有無人員進(jìn)行監(jiān)測。采用485接口整合現(xiàn)場太陽能和氣象和水文信息數(shù)據(jù),并上傳給調(diào)度中心平臺。
[0015]參照圖1,本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:
[0016]無人值守節(jié)制閘控制器,它包括:
[0017]單片機(jī)I,所述單片機(jī)I設(shè)置有I/O接口、PWM接口、第一SCI接口、第二SCI接口、第一INT接口、第二INT接口以及12C接口 ;
[0018]所述I/O接口連接繼電器4,單片機(jī)I通過I/O接口控制繼電器4的動作;
[0019]所述PWM接口連接碼盤2,單片機(jī)I通過PWM接口對碼盤2形成的A、B、Z三路信號計(jì)數(shù);
[0020]所述第一INT接口連接閘門限位開關(guān)8,單片機(jī)I通過第一 INT接口用于閘門限位開關(guān)8檢測以及開啟和關(guān)閉;
[0021]所述第二INT接口連接紅外傳感器7,單片機(jī)I通過第二 INT接口用于對紅外傳感器7的紅外信號進(jìn)行檢測;
[0022]所述12C接口連接存儲器3,單片機(jī)I通過12C接口對存儲器3進(jìn)行讀寫;
[0023]所述第一SCI接口連接網(wǎng)口模塊6,用于單片機(jī)I數(shù)據(jù)的傳遞;
[0024]所述第二SCI接口連接485模塊9,485模塊9通過485總線10連接太陽能控制器11、氣象/水文傳感器13以及觸摸屏12;
[0025]所述太陽能控制器11,用于接入控制器供電控制;
[0026]所述氣象/水文傳感器13,用于氣象/水文信息的采集;
[0027]所述觸摸屏12,用于終端控制,發(fā)送人工交互指令和數(shù)據(jù)顯示。
[0028]進(jìn)一步地,所述網(wǎng)口模塊6利用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0029]進(jìn)一步地,所述單片機(jī)I為DSPIC33FJ128MC706型MCU。
[0030]無人值守節(jié)制閘控制器的控制方法,
[0031]所述單片機(jī)I實(shí)時(shí)采集閘門開度、水文/氣象傳感器13、太陽能控制器11參數(shù)信息,并實(shí)時(shí)通過網(wǎng)口模塊6發(fā)送給調(diào)度中心平臺;
[0032]調(diào)度中心根據(jù)平臺顯示的水文信息和閘門開度對現(xiàn)場情況做出判斷并發(fā)出操控指令,單片機(jī)I通過網(wǎng)口模塊6獲取到調(diào)度中心操控指令,將行程參數(shù)轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)值,控制繼電器3動作,從而控制閘門開關(guān);在整個(gè)過程中,單片機(jī)I實(shí)時(shí)讀取碼盤計(jì)數(shù)值,獲取閘門限位開關(guān)狀態(tài),在計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)關(guān)閉繼電器3,實(shí)現(xiàn)對電機(jī)及閘門保護(hù),并將閘門的實(shí)時(shí)開度值發(fā)送給調(diào)度中心平臺;
[0033]此過程中紅外傳感器7與單片機(jī)I實(shí)時(shí)通訊;當(dāng)檢測到無關(guān)人員靠近控制閘室時(shí)觸發(fā)中斷,控制器將檢測到的紅外狀態(tài)信息傳給平臺,然后由平臺判斷是否出發(fā)報(bào)警。
[0034]進(jìn)一步地,所述觸摸屏12實(shí)時(shí)顯示閘門的當(dāng)前開度值和閘門運(yùn)行狀態(tài)。
[0035]進(jìn)一步地,還包括:在初次運(yùn)行初始化,需通過觸摸屏12進(jìn)行標(biāo)定,從而建立起碼盤2計(jì)數(shù)值和閘門行程之間的關(guān)系,閘門標(biāo)定時(shí)的行程應(yīng)不小于lm。
[0036]進(jìn)一步地,所述初次運(yùn)行初始化是:觸摸屏12通過485接口9將指令傳給單片機(jī)I,單片機(jī)I通過I/O 口控制繼電器4動作,并利用PffM接口對碼盤2形成的A、B、Z三路信號計(jì)數(shù),在標(biāo)定完成后,通過計(jì)算閘門行程與碼盤2計(jì)數(shù)值關(guān)系,得出標(biāo)定參數(shù),并存儲到存儲器3。
[0037]本實(shí)用新型控制器的工作原理是:
[0038]閘門遠(yuǎn)程控制時(shí),控制器通過網(wǎng)口模塊6獲取到調(diào)度中心操控指令,將行程參數(shù)轉(zhuǎn)換為計(jì)數(shù)值,控制繼電器4動作,從而控制閘門開關(guān)。在整個(gè)過程中,單片機(jī)I實(shí)時(shí)獲取閘門限位開關(guān)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)對電機(jī)及閘門保護(hù),并將閘門的實(shí)時(shí)開度值發(fā)送給調(diào)度中心平臺。
[0039]閘門空閑狀態(tài)時(shí),控制器將實(shí)時(shí)采集閘門開度、水文、氣象、太陽能參數(shù)等信息,并實(shí)時(shí)通過網(wǎng)口模塊發(fā)送給調(diào)度中心平臺。
[0040]以上所述,僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并非對本實(shí)用新型作任何限制,凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.無人值守節(jié)制閘控制器,它包括: 單片機(jī),所述單片機(jī)設(shè)置有I/o接口、PWM接口、第一SCI接口、第二SCI接口、第一INT接口、第二INT接口以及12C接口 ; 所述I/0接口連接繼電器,所述PWM接口連接碼盤,所述第一 INT接口連接閘門限位開關(guān),所述第二INT接口連接紅外傳感器,所述12C接口連接存儲器,所述第一SCI接口連接網(wǎng)口模塊,所述第二 SCI接口連接485模塊,485模塊通過485總線連接太陽能控制器、氣象/水文傳感器以及觸摸屏。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人值守節(jié)制閘控制器,其特征是,所述網(wǎng)口模塊利用TCP/IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人值守節(jié)制閘控制器,其特征是,所述單片機(jī)為DSPIC33FJ128MC706型MCU。
【文檔編號】G05B19/042GK205620757SQ201620452427
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】王紀(jì)昌, 史丁丁, 薄純峰
【申請人】東營市旭瑞智能科技有限責(zé)任公司