[发明专利]一种气动盾形闸门智能协同控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种闸门装置，具体为一种气动盾形闸门智能协同控制系统。

背景技术

随着水利技术的发展，在各种水利工程中设置的挡水用的建筑物是水工建筑物的重要组成部分，可用以拦截水流、控制水位、调节流量、引水发电或灌溉等。目前常用的挡水设施主要是钢制闸门和橡皮坝。钢制闸门易污染水质、破坏生态环境，且费用高昂橡皮坝无法精确控制水位，且使用寿命较短、工程成本较高。

气功盾形闸门由美国OHI公司结合传统钢闸门及橡皮坝的优点研发出来的高科技新产品，具有钢闸门和橡皮坝无法比拟的优点，己成功地应用在美国及加拿大等地的渠道与问道上。其主要优点如下:①采用干净的压缩空气启动，也可利用太阳能启动，没有机械用油及其产生的污染;璋;可分段独立操作、产生鱼道，保证水系统生态的平衡;②在控制水位方面，通过调整闸门开度，可实现无限段的连续调节水位，达到精确控制的目的;在灌溉和阴灾减灾方面，它能够精确控制分洪与灌溉排水兴奋还可借助升高铜板的力量将冬季河面的冰分次破除，防止冰层增厚，避免在春季冰雪融化时春汛产生的灾害手密结构简单、安装方便、成本低、使用寿命长，是一种先进、高效、节能、环保的水利设施。这均是钢制闸门和橡皮坝所无法比拟的。因此，采用气功盾形闸门己成为目前发达国家水利工程发展的趋势。

我国的气功盾形闸门系统是在引进国外先进技术的基础上，结合我国传统钢闸门及橡胶坝的特点研究出来的。由于国外对使用气功盾形闸门控制部分的核心技术处于技术保密状态，国内技术人员很难掌握其核心控制技术。同时，目前我国在使用气功盾形闸门时还存在以下两个关键问题:①启动过程中，河道水位较难精确控制，且较难实现全程自动控制，为了基本满足水位要求，目前均是手动控制，时间较长，从而造成能源的浪费。②由于河道的水流不均匀，水流大的地方压力大，水流小的地方压力小，使气动盾形闸门系统正常运行时，闸门开度之间易出现偏差。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种气动盾形闸门智能协同控制系统装置，从而解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

一种气动盾形闸门智能协同控制系统，包括中控室监控设备、气功盾形闸门智能控制箱和工业电视监控设备，所述气功盾形闸门智能控制箱由智能控制器和自动化检测单元组成，所述自动化检测单元包括压力传感器、水位计和盾形闸门开度传感器，所述压力传感器、水位计和盾形闸门开度传感器的信号输出端连接至所述智能控制器;所述中控室监控设备由两台操作员工作站和打印机组成，且所述两台操作员工作站和打印机利用一条主线路并联，所述智能控制器利用多模光纤和光纤收发器连接至所述主线路;所述工业电视监控设备包括高分摄像头、硬盘录像机、显示器，所述高分摄像头、硬盘录像机、显示器连接所述主线路。

本发明通过采用协调控制技术、模糊PID控制技术、系统辨识技术、多参数传感检测技术、计算机软件技术与计算机网络技术，实现了气功盾形闸门水位、开度的测量与控制，进而实现了闸门纠偏的智能协调控制与精确的水位控制。

本发明的智能控制器包括32位的DSP微处理器、32位的ARM微处理器和16位A/D数据采集器，所述DSP微处理器通过CPLD逻辑阵列译码与所述16位A/D数据采集器连接在一起，所述16位A/D数据采集器连接第一组模拟量输入模块(含16路模拟量输入)和第二组模拟输入模块(含16路模拟量输入);所述ARM微处理器连接有512K的RAM和16M的FLASHMemory、内部CAN总线、RS485通信接口以及RS232通信接口，且所述内部CAN总线连接第一输入输出接口以及第二输入输出接口;所述RS232通信接口与触摸屏连接，所述RS485通信接口通过串口服务器利用光纤与操作员工作站逗接在一起。

其中，所述32位DSP微处理器主要功能为浮点运算及数据处理，32位ARM微处理器主要功能为监控管理如通讯管理、硬件自检等功能。并且，所述32位DSP微处理器为该控制器的核心，其主要负责完成控制算法的实现与数据处理的功能实现。

具体来说，该控制器硬件的主要功能如下: