9.3.1　功能和结构设计

9.3.1　功能和结构设计

(1)研发思路。闸门测控一体化是灌区智能化管理的逻辑起点,它的实现方式关乎现代化灌区建设的成败。把目前灌区各类水闸和取水口分为4个流量级别,改造安装自动控制系统,选用适宜的量水设备,通过“硬件协同、软件集成、闭环控制”的方式,实现量水和闸门自动调节集成联动,最终接入“智慧唐徕”系统,从而达到以给定的参数指令(流量、水位、闸门开度)实现闸门自动调节,保持恒定供水流量的目的,见图9.12。

(2)系统功能与结构框架设计。自动控制系统应具有现场和远程控制、控制权限要求、意外急停控制、现地参数控制、运行状态判别及故障多重保护报警、工况信号的实时采集、快捷的数据传输、自动调控水和动态配水、数据实时发送等功能(见图9.13)。表9.6为测控一体闸门自动控制系统性能表。

系统结构框架划分为4层。第一层即最底层是现场数据采集层,通过现场监测、监控采集现场基础水利数据,构成了体系结构中的基础数据层,此部分数据上传到信息中心。由此产生了系统的第二层传输及网络层,传输及网络层包括了各种通信形式和计算机网络体系,现场数据通过光纤通信、GSM网络GPRS通信将数据上传到信息中心,各部门通过计算机局域网络共享数据。所有数据都会在信息中心数据库服务器上汇聚归类,因此产生了第三层数据层,此部分将所有数据进行分类,统一访问接口,为应用软件提供数据。第四层即最高层(应用层),为“智慧唐徕”系统提供决策,见图9.14。

图9.12　“硬件协同、软件集成、闭环控制”示意图

图9.13　测控一体闸门自动控制系统功能示意图

表9.6　测控一体闸门自动控制系统性能表

图9.14　系统总体结构图