[发明专利]一种多渠段水利系统及控制方法

权利要求书

1.一种多渠段水利系统，其特征在于，包括将水渠分隔成多个渠段的若干闸门、设置于每个渠段的数据采集站和设置于远程集中控制中心的终端上位机，其中，

每个渠段的数据采集站包括采集控制器、分布于该渠段内的水位计、雨量计、用于水质监测的传感器、以及设置于该渠段上游最近闸门处的闸前水位传感器、闸门开度传感器和闸后水位传感器；所述采集控制器将从所述水位计、雨量计、用于水质监测的传感器、闸前水位传感器、闸门开度传感器和闸后水位传感器实时或定时采集的水文监控信息存储在所述数据采集站中，同时在每条水文监控信息的存储数据中添加该数据采集站的网络地址和标识号；所述数据采集站将采集到的水文监控信息分别向所述终端上位机和该渠段上游最近闸门的闸门控制机构发送；

每个闸门的闸门控制机构包括：控制闸门启闭程度的启闭机和现场控制器；所述现场控制器接收数据采集站发送的水文监控信息中的闸前水位信息，通过将接收到的闸前水位信息与设定的闸前水位阈值进行比较，计算出闸门实际操作开度值并发送给所述启闭机，所述启闭机根据接收到的所述闸门实际操作开度值控制所述闸门启闭；

所述终端上位机与所述每个数据采集站进行通信；其中，所述终端上位机包括：

数据收发模块，用于接收每个数据采集站发送的水文监控信息并根据每个数据采集站的网络地址和标识号进行分类存储，以及通过数据采集站的网络地址和标识号向该数据采集站发送信息；

数据处理模块，包括阈值比较单元、数值计算单元和远程指令发送单元，所述阈值比较单元用于将所述数据收发模块接收的水文监控信息与对应的水文监控信息阈值进行比较；所述数值计算单元根据所述阈值比较单元的比较结果以及每个渠段的上游最近闸门处的闸前水位信息、闸后水位信息及闸门开度信息计算出每个渠段上游最近闸门的实际操作开度值；所述远程指令发送单元将每个渠段上游最近闸门的实际操作开度值发送至相应渠段闸门控制机构中的启闭机；

控制模式切换模块，在正常模式和应急模式之间切换，在所述正常模式下，所述终端上位机控制所述闸门控制机构中的启闭机；所述控制模式切换模块在接收到外来应急指令的情况下，切换到所述应急模式，由一个或多个现场控制器控制对应的启闭机启闭；

操作控制台，包括显示模块，所述显示模块调用所述数据收发模块的所述水文监控信息并进行显示。

2.根据权利要求1所述的多渠段水利监控系统，其特征在于，还包括：

报警器，与所述数据处理模块中的阈值比较单元进行通信，用于根据阈值比较单元的比较结果超出限定值后发出警报。

3.根据权利要求1或2所述的多渠段水利系统，其特征在于，所述显示模块包括二维显示平台，其中，

所述二维显示平台提供：

基本水文信息查询单元，用于查询不同渠段中监测位置的水位情况；

降雨量信息查询单元；提供不同渠段中对于雨量相关数据的查询；

水质查询单元，提供不同渠段中对于水质相关数据的查询。

4.根据权利要求3所述的多渠段水利系统，其特征在于，所述终端上位机与所述每个数据采集站通过MODIBUS总线进行通信。

5.根据权利要求4所述的多渠段水利系统，其特征在于，所述数据采集站利用GPRS或3G技术将所述三维地形数据发送至所述终端上位机。

6.一种多渠段水利系统的控制方法，其特征在于，所述多渠段水利系统包括将水渠分隔成多个渠段的若干闸门、设置于每个渠段的数据采集站和设置于远程集中控制中心的终端上位机；每个渠段的数据采集站包括采集控制器；每个闸门的闸门控制机构包括控制闸门启闭程度的启闭机和现场控制器；所述终端上位机包括数据收发模块、数据处理模块、控制模式切换模块和包括显示模块的操作控制台，其中，所述控制方法包括：

在每个渠段内分别布置水位计、雨量计、用于水质监测的传感器、以及在该渠段上游最近闸门处布置闸前水位传感器、闸门开度传感器和闸后水位传感器；

所述采集控制器将从所述水位计、雨量计、用于水质监测的传感器、闸前水位传感器、闸门开度传感器和闸后水位传感器实时或定时采集的水文监控信息存储在所述数据采集站中，同时在每条水文监控信息的存储数据中添加该数据采集站的网络地址和标识号；

所述数据采集站将采集到的水文监控信息分别向所述终端上位机和该渠段上游最近闸门的闸门控制机构发送；

所述现场控制器接收数据采集站发送的水文监控信息中的闸前水位信息，通过将接收到的闸前水位信息与设定的闸前水位阈值进行比较，计算出闸门实际操作开度值并发送给所述启闭机，所述启闭机根据接收到的所述闸门实际操作开度值控制所述闸门启闭；

所述终端上位机的数据收发模块接收每个数据采集站发送的水文监控信息并根据每个数据采集站的网络地址和标识号进行分类存储，以及通过数据采集站的网络地址和标识号向该数据采集站发送信息；

所述数据处理模块包括阈值比较单元、数值计算单元和远程指令发送单元；所述阈值比较单元将所述数据收发模块接收的水文监控信息与对应的水文监控信息阈值进行比较；所述数值计算单元根据所述阈值比较单元的比较结果以及每个渠段的上游最近闸门处的闸前水位信息、闸后水位信息及闸门开度信息计算出每个渠段上游最近闸门的实际操作开度值；所述远程指令发送单元将每个渠段上游最近闸门的实际操作开度值发送至相应渠段闸门控制机构中的启闭机；

所述控制模式切换模块使所述多渠段水利系统在正常模式和应急模式之间切换，在所述正常模式下，所述终端上位机控制所述闸门控制机构中的启闭机；在所述控制模式切换模块接收到外来应急指令的情况下，切换到所述应急模式，由一个或多个现场控制器控制对应的启闭机启闭；

所述操作控制台的显示模块调用所述数据收发模块的水文监控信息并进行显示。