智能闸站管理系统的制作方法

本发明涉及智能控制技术，尤其涉及一种智能闸站管理系统。

背景技术：

闸站是修建在河道和渠道上利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。关闭闸门可以拦洪、挡潮或抬高上游水位，以满足灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需要；开启闸门，可以宣泄洪水、涝水、弃水或废水，也可对下游河道或渠道供水。在水利工程中，水闸作为挡水、泄水或取水的建筑物，应用广泛。但是，当前的闸站的管理系统对闸站的管理效果不理想。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种智能闸站管理系统，能够实现遥控与视频联动控制，相较于现有的闸站管理系统，具有更高的实用性、安全性、稳定性、操作以及友好性，能够更好的支持现地控制。

本发明实施例的第一方面，提供一种智能闸站管理系统，包括用户登录模块、闸站联动控制模块、视频监控模块、gis地图模块、闸站工况监测模块、灌溉统计分析模块、状态事件记录模块以及现场辅助管理模块；

所述用户登录模块用于登录所述管理系统；

所述闸站联动控制模块用于接收管理员的控制数据对智能闸站的闸门进行控制以及进行视频联动；

所述视频监控模块用于对所述智能闸站进行监控；

所述gis地图模块基于gis地理信息生成智能闸站的所处站点的地理位置信息，用于支持数据结合地图的显示分析，用于支持区域闸站的统一调度管理，汛期及灌溉期的防洪排涝，用于支持灌溉区域的水量集中调度，动态分配，用于灌溉模拟分析预测；

所述闸站工况监测模块用于记录智能闸站的工作数据；

所述灌溉统计分析模块用于对智能闸站处的水位、流量以及流速中的任意一个或多个进行分析生成分析数据。

可选的，所述用户登录模块包括移动终端以及设置于所述移动终端处的app；

所述app设置有用户登录模块，所述用户登录模块接收使用者当前时刻输入的账号和密码与预先设置的账号和密码进行比对；

所述用户登录模块用于区分用户属性，其中当用户属性为管理员时，所述智能闸站管理系统被所述管理员遥控，其中所述用户属性为普通用户时，所述普通用户具有对所述闸站管理系统查看的权限；

若当前时刻输入的账号和密码与预先设置的账号和密码比对一致，则使用者可以登录智能闸站管理系统。

可选的，所述闸站联动控制模块包括单次累计总量处理模块、定时开闸-定时关闸处理模块以及定时开闸-定量关闸处理模块；

所述单次累计总量处理模块用于接收定量数据，所述单次累计总量处理模块控制闸门打开直到所述闸门的水流量达到定量数据后控制所述闸门关闭；

所述定时开闸-定时关闸处理模块接收定时数据，所述定时开闸-定时关闸处理模块基于定时数据中的开闸时刻控制闸门打开、基于定时数据的关闸时刻控制闸门关闭；

所述定时开闸-定量关闸处理模块接收定时定量数据，所述定时开闸-定量关闸处理模块基于定时数据中的开闸时刻控制闸门打开、基于定量数据控制闸门关闭。

可选的，还包括手动遥控模块，所述手动遥控模块用于控制所述闸站位于开状态、关状态以及停止状态进行转换；

所述手动遥控模块用于遥控闸站具有预设的开度。

可选的，所述视频监控模块包括摄像机，所述摄像机设置于所述闸门处，用于采集闸站处的图像；

所述摄像机按照以下方式进行工作，包括：

摄像机不是一直带电，远程遥控时提前给摄像机上电，给摄像机通电、自检、上线、推流预留时间；

视频是按需取流，不调阅图像时不产生流量消耗，节省流量；

遥控结束后，摄像机断电，降低现场太阳能板的功耗；

支持摄像机(球机)的远程控制，包括云台控制(上、下、左、右、翻转)、镜头控制；

摄像机的上电和断电均由rtu进行控制，由上端手机app给信号；

非遥控模式，也支持远程摄像机上电和断电操作，随时可调阅视频图像；

视频支持字符叠加，即可以将现地采集的监测数据叠加在视频图像和照片上；

支持调阅近3个月的远程视频图像和图片，方便进行事故追忆。

可选的，所述视频监控模块包括主动采集模块；

所述主动采集模块响应于使用者输入的采集请求控制所述摄像机采集闸门处的图像。

可选的，所述闸站工况监测模块用于记录所述闸门的灌溉信息、闸前水位信息、闸后水位信息、流速信息、瞬时流量信息、累计流量信息、闸位上报时间信息以及闸位信息中的任意一种或多种。

可选的，所述灌溉统计分析模块包括水位灌溉统计分析模块，所述水位灌溉统计分析模块用于基于输入的开始时间、结束时间、选择站点，查看对应站点的相关闸前水位和闸后水位，其中所述水位预先采集。

可选的，所述灌溉统计分析模块包括流量灌溉统计分析模块、流速灌溉统计分析模块，所述流量灌溉统计分析模块、流速灌溉统计分析模块分别基于输入的开始时间、结束时间、选择站点，查看对应站点的相关流量以及相关流速。

可选的，所述灌溉统计分析模块包括日报表灌溉统计分析模块、月报表灌溉统计分析模块以及年报表灌溉统计分析模块，所述日报表灌溉统计分析模块、月报表灌溉统计分析模块以及年报表灌溉统计分析模块分别基于输入的基于输入的开始时间、结束时间和监测站，查看对应时间段内每小时、每天、每月的累计流量数据，其中所述每小时、每天、每月的累计流量数据预先采集。

本发明提供的一种智能闸站管理系统，分别包括多个模块及模块，可以分别对闸站进行智能控制，智能控制可以是基于多个维度，例如说时间维度、流量维度等等，使得闸站的闸门可以根据不同维度的需要选择不同的控制方式，实用性较高。

并且，本系统能够对闸站的水位、流量、流速、开关闸的时间进行采集和保存，使得本系统的各项数据更加透明化、可视化，方便时使用者后期查看，对后期的相关分析提供了一定的技术。

最后，本系统可以对先前统计的数据进行分析，在接收到使用者输入的开始时间、结束时间和监测站等数据后，即可进行查询，得到相应的相关闸前水位、闸后水位、相关流速以及累计流量数据等，方便使用者进行分析。

附图说明

图1为智能闸站管理系统的结构示意图；

图2为闸站联动控制模块的结构示意图；

图3为视频监控模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

应当理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应当理解，在本发明中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含a、b和c”、“包含a、b、c”是指a、b、c三者都包含，“包含a、b或c”是指包含a、b、c三者之一，“包含a、b和/或c”是指包含a、b、c三者中任1个或任2个或3个。

应当理解，在本发明中，“与a对应的b”、“与a相对应的b”、“a与b相对应”或者“b与a相对应”，表示b与a相关联，根据a可以确定b。根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其他信息确定b。a与b的匹配，是a与b的相似度大于或等于预设的阈值。

取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。

下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

本发明提供一种智能闸站管理系统，如图1所示其结构示意图，一种智能闸站管理系统，包括用户登录模块、闸站联动控制模块、视频监控模块、gis地图模块、闸站工况监测模块、灌溉统计分析模块、状态事件记录模块、报表管理模块、系统设置模块以及现场辅助管理模块；

用户登录模块用于登录管理系统；

闸站联动控制模块用于接收管理员的控制数据对智能闸站的闸门进行控制以及进行视频联动；

视频监控模块用于对智能闸站进行监控；

gis地图模块基于gis地理信息生成智能闸站的所处站点的地理位置信息，用于支持数据结合地图的显示分析，用于支持区域闸站的统一调度管理，汛期及灌溉期的防洪排涝，用于支持灌溉区域的水量集中调度，动态分配，用于灌溉模拟分析预测，可结合洪水淹没分析、降雨量分析，对闸站的统一调度管理；

闸站工况监测模块用于记录智能闸站的运行工作数据；

灌溉统计分析模块用于对智能闸站处的水位、流量以及流速中的任意一个或多个进行分析生成分析数据。

本系统分别包括多个模块及模块，可以分别对闸站进行智能控制，智能控制可以是基于多个维度，例如说时间维度、流量维度等等，使得闸站的闸门可以根据不同维度的需要选择不同的控制方式，实用性较高。并且，本系统能够对闸站的水位、流量、流速、开关闸的时间进行采集和保存，使得本系统的各项数据更加透明化、可视化，方便时使用者后期查看，对后期的相关分析提供了一定的技术。最后，本系统可以对先前统计的数据进行分析，在接收到使用者输入的开始时间、结束时间和监测站等数据后，即可进行查询，得到相应的相关闸前水位、闸后水位、相关流速以及每小时的累计流量数据等，方便使用者进行分析。

用户登录模块包括移动终端以及设置于移动终端处的app；

app设置有用户登录模块，用户登录模块接收使用者当前时刻输入的账号和密码与预先设置的账号和密码进行比对；

用户登录模块用于区分用户属性，其中当用户属性为管理员时，智能闸站管理系统被管理员遥控，其中用户属性为普通用户时，普通用户具有对闸站管理系统查看的权限；

若当前时刻输入的账号和密码与预先设置的账号和密码比对一致，则使用者可以登录智能闸站管理系统。通过用户登录模块可以对使用者的身份进行核实，防止他人冒用。

状态事件记录模块，用于对闸站处各个时刻的状态、事件进行记录，其中状态、事件的范围可以预先设置。

现场辅助管理模块，用于在现地进行辅助管理。例如在没有网的工况下，可以基于辅助管理模块中包括的上网单元或者是离线单元对现场进行管理。当现场需要操作时可以直接对闸站系统进行操作。

如图2所示，闸站联动控制模块包括单次累计总量处理模块、定时开闸-定时关闸处理模块以及定时开闸-定量关闸处理模块。

在一个可能的实施方式中，单次累计总量处理模块用于接收定量数据，单次累计总量处理模块控制闸门打开直到闸门的水流量达到定量数据后控制闸门关闭。接收到遥控命令后把闸门打开，累计瞬时流量形成水量值，达到目标水量后关闸。瞬时流量的累计从升闸时刻开始计算，供水时长从流量超过门槛值开始计算，闸门全关结束计算。

在一个可能的实施方式中，定时开闸-定时关闸处理模块接收定时数据，定时开闸-定时关闸处理模块基于定时数据中的开闸时刻控制闸门打开、基于定时数据的关闸时刻控制闸门关闭。每日定时开关闸门，并在关闸时计算自开闸时的累计水量值，并上送远程平台。

在一个可能的实施方式中，定时开闸-定量关闸处理模块接收定时定量数据，定时开闸-定量关闸处理模块基于定时数据中的开闸时刻控制闸门打开、基于定量数据控制闸门关闭。每日定时开闸，设定水量目标值，达到水量目标值之后再关闸，到24点还未到达目标水量则强制关闸，上送闸控故障报警。

闸站联动控制模块还包括切换模块，切换模块用于接收切换数据控制闸门被单次累计总量处理模块、定时开闸-定时关闸处理模块以及定时开闸-定量关闸处理模块控制。

如图3所示，视频监控模块包括摄像机、视频联动模块、按需取流模块、智能控制模块以及本地存储模块等。其中摄像机设置于闸站处，用于采集闸站处的图像。

摄像机不是一直带电，视频联动模块可以远程遥控时提前3分钟左右给摄像机上电，给摄像机通电、自检、上线、推流预留时间；

通过按需取流模块，使得视频是按需取流，不调阅图像时不产生流量消耗，节省流量；

遥控结束后，延迟3分钟给摄像机断电，降低现场太阳能板的功耗；

支持摄像机、球机的远程控制，包括云台控制上下左右翻转、镜头控制；

摄像机的上电和断电均由rtu进行控制，由上端手机app给信号；

非遥控模式，也支持远程摄像机上电和断电操作，随时可调阅视频图像；

视频支持字符叠加，即可以将现地采集的监测数据叠加在视频图像和照片上；

支持调阅近3个月的远程视频图像和图片，方便进行事故追忆。

智能控制模块可以对摄像机上述的工作状态、工作时间以及数据传输进行控制；

并且，通过本地存储模块可以对摄像机采集的数据进行本地保存。

在上述实施方式中，考虑现场低功耗和网络条件，为了节省流量数据，提高摄像机的稳定性，现地摄像机设置在遥控过程中才会由管理机控制上电，但由于摄像机从上电到自检完成并上传视频服务平台进行视频推流、转流需要大概3分钟，所以设置的遥控闸门进行模式切换时打开摄像机电源。同时遥控完成后给摄像机断电，降低电池功耗。

灌溉统计分析模块包括流量灌溉统计分析模块、流速灌溉统计分析模块，流量灌溉统计分析模块、流速灌溉统计分析模块分别基于输入的开始时间、结束时间、选择站点，查看对应站点的相关流量以及相关流速。

灌溉统计分析模块包括水位灌溉统计分析模块，水位灌溉统计分析模块用于基于输入的开始时间、结束时间、选择站点，查看对应站点的相关闸前水位和闸后水位，其中水位预先采集。

灌溉统计分析模块包括流速灌溉统计分析模块，流速灌溉统计分析模块基于输入的开始时间、结束时间、选择站点，查看对应站点的相关流速，其中相关流速预先采集。

灌溉统计分析模块包括日报表灌溉统计分析模块、月报表灌溉统计分析模块以及年报表灌溉统计分析模块，日报表灌溉统计分析模块、月报表灌溉统计分析模块以及年报表灌溉统计分析模块分别基于输入的基于输入的开始时间、结束时间和监测站，查看对应时间段内每小时的累计流量数据，其中每小时的累计流量数据预先采集。还包括蓝牙采集模块，蓝牙采集模块可在对于分布在野外网络条件不好的一体化闸站监控设备，用户通过手机蓝牙连接的方式实现实时数据的读取、收集，历史数据查询，数据上报，告警记录及遥控记录查询、现地升级、参数管理等。同时也支持通过蓝牙遥控闸站开度以及模式切换，满足现地的安全控制。

通过蓝牙等辅助手段进行管理，主要面向现地无网络或者网络情况不好的测站，远程告警信息推送通知：出现异常、异动或者告警信息，用户可以第一时间接收并处理，相关防盗、破坏信息可以直接和110报警联网，手机端处理，支持对设备远程维护管理：包括现地设备的参数读取，修改，程序下发和远程升级，支持通过移动端进行语音控制现地闸站。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。