[发明专利]连续多梯级船闸运行控制系统及运行换向方法

权利要求书

1.连续多梯级船闸运行换向方法，梯级船闸包括闸阀门拖动控制系统(2)、船闸通航信号系统(3)、广播指挥系统(4)、视频监控系统(5)和集中控制监控系统(1)，集中控制监控系统(1)与系统电源(6)连接，集中控制监控系统(1)的输入端与视频监控系统(5)连接，集中控制监控系统(1)的输出端与闸阀门拖动控制系统(2)、船闸通航信号系统(3)和广播指挥系统(4)相连，闸阀门拖动控制系统(2)的控制器采用PLC，控制系统还包括数据采集单元模块，其特征在于，运行换向方法结合同步输水运行操作方式，包括以下步骤：

步骤一：确定换向模式，数据采集单元获取通航调度系统中船闸区域上游引航道与下游引航道的待闸船舶数，根据船舶上下行过闸需求确定换下行或换上行运行模式；

步骤二：定义船闸运行状态模拟参数,建立连续多级船闸换向运行模型，根据模型分析得到上下行换向运行模式所需运行状态模拟参数值与闸阀门动作之间对应关系；

步骤三：依据数据采集单元所采集的船闸控制系统数据以及视频监控系统的辅助，获取连续多级船闸运行状态参数，包括闸阀门设备状态、闸室水位状态、船舶所在闸室防撞装置状态，将所采集到的船闸运行状态参数代入多级船闸换向运行模型，生成针对连续多级船闸的具体换向操作流程及方案；

所述的运行状态模拟参数的具体定义为：

对于N级船闸，N≥2，从上游向下游方向将船闸各级闸门依次编号为1号闸门、2号闸门、…、N+1号闸门，将船闸各级阀门依次编号为1号阀门、2号阀门、…、N+1号阀门，将船闸各级闸室依次编号为1闸室、2闸室、…、N闸室，N级船闸下行为船舶由1号闸门向N+1号闸门方向过闸的运行方式，N级船闸上行为船舶由N闸首向1闸首方向过闸的运行方式；

假设换向最后一闸次船舶处于第n闸室，设置闸门状态模拟参数L_i用来描述此时第i号闸门的开关状态，L_i＝1表示第i号闸门处于开终状态，L_i＝0则表示第i号闸门处于关终状态；设置阀门状态模拟参数V_i用来描述此时第i号阀门的开关状态，V_i＝1表示第i号阀门处于开终状态，V_i＝0则表示第i号阀门处于关终状态；此时第i闸室稳态水位为W_i，其中i≤N；

同步输水运行操作与船闸换向时的运行状态模拟参数的对应关系为：

(1)下行换上行的同步输水运行方式：

1)通过视频监控系统确定多级船闸内各闸次船舶处于移泊完毕状态；

2)确定单向运行最后一计划闸次船舶向第n闸室移泊完毕，判定n的奇偶性；

3)若n为奇数，此时船闸状态模拟参数为：

参数状态1

此时同步关闭所有奇数编号闸门的操作，闸门关终后船闸状态模拟参数为：

参数状态2

此时执行同步开启所有偶数编号阀门的操作，该阀门上下游两侧闸室充泄水达到水位相平时，船闸状态模拟参数为：

参数状态3

此时执行关闭阀门、开启所有偶数编号闸门的操作，闸门开终后，船闸内各闸次船舶向下一级闸室移泊，进入步骤5)；

4)若n为偶数，此时船闸状态模拟参数为：

参数状态4

此时同步关闭所有偶数编号闸门的操作，闸门关终后，多级船闸状态模拟参数为：

参数状态5

此时同步开启所有奇数编号阀门的操作，该阀门上下游两侧闸室充泄水达到水位相平，船闸状态模拟参数为：

参数状态6

此时执行关闭阀门、开启所有奇数编号闸门的操作，闸门开终后，船闸内各闸次船舶向下一级闸室移泊，进入步骤5)；

5)最后闸次船舶进入第n+1闸室，返回执行同步输水运行方式步骤1)，循环往复，直至全部船舶出闸完毕，即n＝N+1后停止运行；

(2)上行换下行的同步输水运行方式：

1)通过视频监控系统确定多级船闸内各闸次船舶处于移泊完毕状态；

2)确定单向运行最后一计划闸次船舶向第n闸室移泊完毕，判定n的奇偶性；

3)若n为奇数，此时船闸状态模拟参数为：

参数状态7

此时同步关闭所有偶数编号闸门，闸门关终后，多级船闸状态模拟参数为：

参数状态8

此时同步开启所有奇数编号阀门，该阀门上下游两侧闸室充泄水达到水位水平时，船闸状态模拟参数为：

参数状态9

此时执行关闭阀门、开启所有奇数编号闸门，闸门开终后，船闸内各闸次船舶向下一级闸室移泊，进入步骤(5)；

4)若n为偶数，此时船闸状态模拟参数为：

参数状态10

此时同步关闭所有奇数编号闸门，闸门关终后，多级船闸状态模拟参数为：

参数状态11

此时同步开启所有偶数编号阀门，该阀门上下游两侧闸室充泄水达到水位水平时，船闸状态模拟参数为：

参数状态12

此时执行关闭阀门、开启所有偶数编号闸门，闸门开终后，船闸内各闸次船舶向下一级闸室移泊，进入步骤5)；

5)最后计划闸次船舶进入第n-1闸室，返回执行同步输水运行方式步骤1)，循环往复，直至全部船舶出闸完毕，即n＝0后停止运行。