[发明专利]一种内河船闸水位的测试控制装置及方法

权利要求书

1.一种内河船闸水位的测试控制装置，其特征在于，包括PLC、信息对比分析模块、水位检测传感器和船舶位置检测器、所述的PLC中设置有控制模块，且所述的控制模块分别与信息对比分析模块和船闸启闭装置连通，而所述的信息对比分析模块则与水位检测传感器和船舶位置检测器分别连通。

2.根据权利要求1所述的一种内河船闸水位的测试控制装置，其特征在于，所述的水位检测传感器包括两个设置在船闸上水位2米处的压差式水位检测传感器和两个设置在船闸下水位2米处的超声波式水位传感器，且所述的压差式水位检测传感器和超声波式水位传感器两两对应设置。

3.根据权利要求1所述的一种内河船闸水位的测试控制装置，其特征在于，所述的船舶位置检测器包括RFID卡和RFID读卡器，所述的RFID卡设置在船舶上，而所述的RFID读卡器则设置有两套，分别设置有船闸上水位、船闸下水位、待闸区和闸室中间。

4.根据权利要求1所述的一种内河船闸水位的测试控制装置，其特征在于，还包括声光报警装置，所述的声光报警装置与所述的控制模块连通，且所述的声光报警装置设置在闸门入口处。

5.根据权利要求1所述的一种内河船闸水位的测试控制装置，其特征在于，还包括视频采集装置，所述的视频采集装置与所述的控制模块连通，且所述的视频采集装置设置在闸门入口处。

6.根据权利要求1所述的一种内河船闸水位的测试控制装置，其特征在于，所述的信息对比分析模块包括嵌入式压差式水位的贝叶斯预测方法与超声波检测水位的功率谱分析算法的主攻模块。

7.一种内河船闸水位的测试控制方法，其特征在于，以船闸闭合、正在排放水为初始状态，包括以下步骤：

（1）将水位检测传感器设置在船闸上、下水位2米处，同时在船舶上安装RFID卡，而在上水位、下水位、待闸区和闸室中间均安装RFID读卡器，同时将水位检测传感器和船舶位置检测器与信息对比分析模块连通，同时将信息对比分析模块与PLC中设置的控制模块连通；

（2）根据船舶位置检测器判断船舶上的RFID卡是否触发RFID读卡器，若触发，将所述的触发信息传送到控制模块，所述的控制模块控制船闸启闭装置不动作；

（3）根据水位检测传感器采集的水位信息，经信息对比分析模块判断船闸上下水位是否配平，若不配平，所述的控制模块控制船闸启闭装置不动作，若配平，则所述的控制模块控制船闸启闭装置开启；

（4）根据RFID读卡器的触发情况，判断船舶是否通过，然后进入船闸启闭的下一个流程。

8.根据权利要求7所述的一种内河船闸水位的测试控制方法，其特征在于，所述的信息对比分析模块包括嵌入式压差式水位的贝叶斯预测方法与超声波检测水位的功率谱分析算法的主攻模块，且所述的信息对比分析模块的具体比对过程为：

1）数据获取：获取两个设置在船闸上水位2米处的压差式水位检测传感器和两个设置在船闸下水位2米处的超声波式水位传感器采集的数据信息；

2）数据分析：

①若步骤1）所述的四个传感器的数据信息显示船闸的上游和下游水位相同，则开启船闸；

②若其中一个传感器的数据信息明显不同于其他三个传感器的数据信息，则抛弃改数据，并进行人工辅助检查，判断是否传感器故障；

③若传感器信息两两不同，则需要应用压差式水位的贝叶斯预测方法与超声波检测水位的功率谱分析算法进行数据分析；

所述的贝叶斯预测方法为：

建立压差式水位计启闭船闸的样本集，建立训练样本集，利用式（Ι）计算启闭的概率，

（Ι）

超声波检测水位检测结果是一串连续的离散数据，依据功率谱分析法，得到启闭时的阈值，然后将压差式水位计的启闭概率与超声波水位检测的结果相对比；

3）结果输出：船闸根据信息对比分析模块的输出结果输出启闭信号，进行启闭动作。