一种集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水电领域，特别涉及一种集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统。
【背景技术】
[0002]数字技术和网络通讯技术的发展为实现自动化控制创造了条件，随着水利闸门设备生产制造可靠性的提升，越来越多的水电站也要求采用新的自动化产品实现坝区闸门的保护、控制和监测。通常坝区离主厂房中控室距离较远，闸门启闭机的控制需要现地操作；常规的坝区巡视时间较长，而且在气候恶劣时会增加人工巡视的危险性，因此越来越多的电站希望提供一套能够在汛期实现预警以便能够调整开闸、落闸时间的水雨情监测系统。现有闸门控制系统中通常分散安装启闭机现地控制箱，控制箱内配置PLC，采集闸门开度信号对启闭机的启停及运行进行监控，如果控制箱内不带通讯、PLC的I/O点不多或者设计无远控接口时，将不能实现中控室对闸门控制系统的监控；如果要将分散控制系统具备监控条件，将增大成本。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种成本低、能够实时自动监控的集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统。
[0004]本实用新型解决上述问题的技术方案是:一种集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统，包括现场监测设备、现地自动化集成系统和通信设备，所述现场监测设备包括水位计、雨量计和摄像机，所述现地自动化集成系统包括水雨情采集模块、硬盘录像机、PLC、控制按钮及转换开关、触摸屏、出口隔离继电器、启闭机控制回路，水雨情采集模块的输入端分别与水位计、雨量计的信号输出端相连，水雨情采集模块的输出端与PLC相连，PLC分别与通信设备、控制按钮及转换开关、触摸屏、出口隔离继电器相连，出口隔离继电器与启闭机控制回路相连，硬盘录像机的输入端与摄像机相连，硬盘录像机的输出端与通信设备相连，所述通信设备与中控室相连，水雨情采集模块采集现场的水位信号和降雨量信号并将信号送入PLC，PLC根据接收到的信号输出相应的控制信号到出口隔离继电器，控制启闭机的启停，同时PLC将接收到的信号送入触摸屏进行显示，并通过通信设备将接收到的信号送入中控室，硬盘录像机采集现场的视频信号并通过通讯设备将视频信号送入中控室。
[0005]上述集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统中，所述PLC包括电源模块、CPU模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量输入模块和开关量输出模块，电源模块为PLC提供工作电源，模拟量输入模块的输入端与水雨情采集模块的输出端相连，模拟量输入模块的输出端与(PU模块相连，模拟量输出模块与CPU模块相连，开关量输入模块的输入端与控制按钮及转换开关相连，开关量输入模块的输出端与CPU模块相连，开关量输出模块的输入端与CPU模块相连，开关量输出模块的输出端与出口隔离继电器相连。
[0006]上述集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统中，所述PLC还包括GPRS网络模块，GPRS网络模块与CPU模块相连。
[0007]上述集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统中，所述通信设备包括通讯管理机和光纤交换机，CPU模块与通讯管理机相连，通讯管理机与光纤交换机相连，光纤交换机与中控室相连。
[0008]上述集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统中，所述水位计包括超声波水位计、雷达水位计、投入式水位计。
[0009]上述集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统中，所述雨量计为翻斗式雨量计。
[0010]本实用新型的有益效果在于:
[0011]1、本实用新型的水雨情采集模块采集现场的水位信号和降雨量信号并将信号送入PLC, PLC根据接收到的信号输出相应的控制信号到出口隔离继电器，控制启闭机的启停，从而实现坝区闸门的保护、控制和监测。
[0012]2、本实用新型将启闭机控制回路设置在现地自动化集成系统中，根据需要控制的启闭机数量增加或减少PLC的输入输出端口，这样就取消了现场控制箱，减少了系统的占地面积，降低了成本。
[0013]3、本实用新型的PLC将接收到的信号通过通讯管理机和光纤交换机送入中控室，进行远程监控，并且也能够接收中控室发出的控制信号，对启闭机实现远程控制。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构框图。
[0015]图2为图1中PLC的结构框图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0017]如图1所示，本实用新型包括现场监测设备1、现地自动化集成系统2和通信设备3，所述现场监测设备I包括水位计、雨量计和摄像机，水位计包括超声波水位计、雷达水位计、投入式水位计，雨量计为翻斗式雨量计，水位计、翻斗式雨量计根据现场的环境选择适当的安装位置，如果安装的位置距离现地自动化集成系统2内的水雨情采集模块距离较近，则采取电缆连接，如果距离过远，还可以采用GPRS网络通讯，当设备安装地点无电源时，还可提供配套太阳能板。
[0018]所述现地自动化集成系统2包括水雨情采集模块、硬盘录像机、PLC、控制按钮及转换开关、触摸屏、出口隔离继电器、启闭机控制回路，水雨情采集模块的输入端分别与水位计、雨量计的信号输出端相连，水雨情采集模块的输出端与PLC相连，硬盘录像机的输入端与摄像机相连，硬盘录像机的输出端与通讯设备相连，所述PLC分别与控制按钮及转换开关、触摸屏、出口隔离继电器相连，出口隔离继电器与启闭机控制回路相连，启闭机控制回路采用传统直接启动方式，采取手动和自动控制切换模式，启闭机控制电源强电与PLC采集弱电信号通过分槽布线避免电磁干扰。所述通信设备3包括通讯管理机和光纤交换机，CPU模块与通讯管理机相连，通讯管理机与光纤交换机相连，光纤交换机与中控室相连。
[0019]如图2所示，所述PLC包括电源模块、CPU模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量输入模块、开关量输出模块、GPRS网络模块，电源模块为PLC提供工作电源，模拟量输入模块的输入端与水雨情采集模块的输出端相连，模拟量输入模块的输出端与CPU模块相连，模拟量输出模块与CPU模块相连，开关量输入模块的输入端与控制按钮及转换开关相连，开关量输入模块的输出端与CPU模块相连，开关量输出模块的输入端与CPU模块相连，开关量输出模块的输出端与出口隔离继电器相连，GPRS网络模块与CPU模块相连。
[0020]水雨情采集模块采集现场的水位信号和降雨量信号并将信号送入PLC，PLC根据接收到的信号输出相应的控制信号到出口隔离继电器，控制启闭机的启停，同时PLC将接收到的信号送入触摸屏进行显示，并通过通讯管理机与光纤交换机将接收到的信号送入中控室，从而实现自动开闸、自动关闸、事故紧急关闸等功能；硬盘录像机采集现场的视频信号并通过通讯设备将视频信号送入中控室，中控室中能够实时查看现场视频，根据现场视频发出控制信号，PLC接收中控室发出的控制信号，对启闭机实现远程控制。本实用新型能适应各种现场环境，达到了水雨情数据的遥测要求，保证了水文信息的时效性、安全性和可靠性，同时提供快捷方便的信息为防汛部门正确抉择提供了保证，如需开闸泄洪，则可在中控室实现远程控制，各视频监视点也能够更好地监视坝区的情况，整套系统更好地实现坝区闸门的保护、控制和监测。
【主权项】
1.一种集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统，包括现场监测设备、现地自动化集成系统和通信设备，其特征在于:所述现场监测设备包括水位计、雨量计和摄像机，所述现地自动化集成系统包括水雨情采集模块、硬盘录像机、PLC、控制按钮及转换开关、触摸屏、出口隔离继电器、启闭机控制回路，水雨情采集模块的输入端分别与水位计、雨量计的信号输出端相连，水雨情采集模块的输出端与PLC相连，PLC分别与通信设备、控制按钮及转换开关、触摸屏、出口隔离继电器相连，出口隔离继电器与启闭机控制回路相连，硬盘录像机的输入端与摄像机相连，硬盘录像机的输出端与通信设备相连，所述通信设备与中控室相连，水雨情采集模块采集现场的水位信号和降雨量信号并将信号送入PLC，PLC根据接收到的信号输出相应的控制信号到出口隔离继电器，控制启闭机的启停，同时PLC将接收到的信号送入触摸屏进行显示，并通过通信设备将接收到的信号送入中控室，硬盘录像机采集现场的视频信号并通过通讯设备将视频信号送入中控室。2.如权利要求1所述的集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统，其特征在于:所述PLC包括电源模块、CPU模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量输入模块和开关量输出模块，电源模块为PLC提供工作电源，模拟量输入模块的输入端与水雨情采集模块的输出端相连，模拟量输入模块的输出端与CPU模块相连，模拟量输出模块与CPU模块相连，开关量输入模块的输入端与控制按钮及转换开关相连，开关量输入模块的输出端与CPU模块相连，开关量输出模块的输入端与CPU模块相连，开关量输出模块的输出端与出口隔离继电器相连。3.如权利要求2所述的集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统，其特征在于:所述PLC还包括GPRS网络模块，GPRS网络模块与CPU模块相连。4.如权利要求2所述的集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统，其特征在于:所述通信设备包括通讯管理机和光纤交换机，CPU模块与通讯管理机相连，通讯管理机与光纤交换机相连，光纤交换机与中控室相连。5.如权利要求1所述的集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统，其特征在于:所述水位计包括超声波水位计、雷达水位计、投入式水位计。6.如权利要求1所述的集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统，其特征在于:所述雨量计为翻斗式雨量计。
【专利摘要】本实用新型公开了一种集水雨情遥测及闸门自动化控制于一体的集成系统，包括现场监测设备、现地自动化集成系统和通信设备，现场监测设备包括水位计、雨量计和摄像机，现地自动化集成系统包括水雨情采集模块、硬盘录像机、PLC、控制按钮及转换开关、触摸屏、出口隔离继电器、启闭机控制回路，水雨情采集模块与水位计、雨量计、PLC相连，PLC分别与通信设备、控制按钮及转换开关、触摸屏、出口隔离继电器相连，出口隔离继电器与启闭机控制回路相连，硬盘录像机与摄像机、通信设备相连。本实用新型采集现场的水位、降雨量、视频信号，PLC根据采集的信号输出控制信号，控制启闭机的启停，实现坝区闸门的保护、控制和监测。
【IPC分类】G05B19/05, G01W1/14
【公开号】CN204904057
【申请号】CN201520681097
【发明人】林蔓, 周沙, 文建辉, 杨展, 李平, 彭升强
【申请人】华自科技股份有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月6日