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1名称
边远山区取水坝闸门无线远程控制技术
2 技术领域
自动化控制
3 技术背景
3.1环境的实际情况
由于电站的位置在比较偏僻的山区，交通欠发达，电站运行管理不便。一方面因为路途遥远，工作人员每天在往返的路上浪费大量的时间和精力；另一方面道路崎岖，多是山路，行车危险，特别是雨季，道路泥泞，给电站管理工作带来很大的不便。特别是在汛期暴雨期间，可能造成山体滑坡，电线中断等事故，工作人员无法及时到达现场。而此时更是防洪的关键时期，如不能保证闸门的合理控制，更会为电站带来巨大的经济损失。
3.2现有技术的不足，无有线通讯方式
现在市场上常见的远程控制系统都是以光纤等有线方式进行通讯和控制的，但由于电站处于山区偏远地带，中心控制站距离遥测站较远，更因为地形等方面原因，无法满足将光纤拉至遥测站的条件，故无法实现有线通讯。
3.3人工操作的不及时性、管理困难、成本较高
目前，电站方为了保证闸门控制的实时性，只能安排工作人员24小时在要测站值班，不仅要耗费大量的人力资源，更是增加了电站方的管理成本。并且当中心站发现需要进行闸门控制，然后通知现场值班人员，再到现场人员进行操作，其中需经过多道程序，令闸门的控制不够及时。
4 发明的目的
为了解决以上问题，满足电站对边远山区闸门控制的需求，在没有布设光纤通信的边远山区进行远程的闸门控制，既可以实现现场闸门的手动控制，又可以进行远程的基于移动GPRS网络的远程控制，满足以后闸门开启或者关闭的实时性，提高工作效率，降低人员管理成本，经过长时间的测试考察，基于现有的技术，发明了边远山区取水坝闸门无线远程控制技术。
5 技术方案
5.1 技术方案
5.1.1取水坝闸门无线远程控制的系统组成
5.1.1.1中心站远程闸门控制系统，有开闸、关闸两个基本功能，此软件使用WEB形式开发，不需要安装，可以在任何有网络的地方登陆操作，保证了闸门控制的及时性方便性，操作界面如下图所示：
5.1.1.2现场安装的闸门控制柜，可以进行手动自动的切换，进行开闸关闸停止等控制，实物图如下：
5.1.2工作原理
该系统可采用手动控制和自动控制二种工作方式，其控制原理说明如下：
5.1.2.1手动控制：将控制机柜面板上的转换开关置于手动位置，然后按下上升或下降按钮，闸门进行相应的开闸或者关闸动作，可以在任何时候按下停止按钮使闸门停止动作。
5.1.2.2自动控制：无人值守时，将控制机柜面板上的转换开关置于自动位置，当中心控制室需要控制闸门运行时，由上位机发送上升或下降命令，命令通过GPRS无线网络发送到现场闸门控制柜中，控制柜自动启动，闸门进行上升或下降动作。
5.1.3工作原理图
5.1.4控制柜电路图
5.2方案特点
5.2.1電路的多重保护
5.2.1.1过载保护：控制电路和工作电路都进行了过载保护，防止电路过载损坏设备。
5.2.1.2短路保护：电路内进行了短路保护，当有线路短路时，电路会自动断开。
5.2.1.3电路隔离：设计了两条工作电路：控制电路、高压电路分别隔离；闸门控制柜内控制器与交流电源接触器隔离，保证了电路元件的安全。
5.2.1.4电路互锁：为了保护电机，防止电机损坏，闸门开启和闸门关闭电路回路自锁功能，在闸门开启动作时，闸门关闭动作失效。
5.2.1.5防雷：对工作电源电路添加电源防雷器进行防雷，通讯设备添加信号防雷器进行信号防雷。
5.2.2闸门控制的安全性
5.2.2.1上到位和下到位、上限位和下限位自动停止，在电路设计时考虑了闸门开启和关闭的到位停止，防止电机损坏，在闸门开启或者关闭到位后，会自动的切断电路。
5.2.2.2闸门上升过程中不能直接下降，为了防止电机损坏，在闸门开启或者关闭的过程中，不能直接切换到另一种状态，必须先停止当前的工作过程才能进行工作切换。
5.2.2.3远程无停止功能，当前设计的闸门控制不能实时的监控闸门的工作过程，无闸门开度控制，在中心不设计停止按钮，防止操作不当。
边远山区取水坝闸门无线远程控制技术
2 技术领域
自动化控制
3 技术背景
3.1环境的实际情况
由于电站的位置在比较偏僻的山区，交通欠发达，电站运行管理不便。一方面因为路途遥远，工作人员每天在往返的路上浪费大量的时间和精力；另一方面道路崎岖，多是山路，行车危险，特别是雨季，道路泥泞，给电站管理工作带来很大的不便。特别是在汛期暴雨期间，可能造成山体滑坡，电线中断等事故，工作人员无法及时到达现场。而此时更是防洪的关键时期，如不能保证闸门的合理控制，更会为电站带来巨大的经济损失。
3.2现有技术的不足，无有线通讯方式
现在市场上常见的远程控制系统都是以光纤等有线方式进行通讯和控制的，但由于电站处于山区偏远地带，中心控制站距离遥测站较远，更因为地形等方面原因，无法满足将光纤拉至遥测站的条件，故无法实现有线通讯。
3.3人工操作的不及时性、管理困难、成本较高
目前，电站方为了保证闸门控制的实时性，只能安排工作人员24小时在要测站值班，不仅要耗费大量的人力资源，更是增加了电站方的管理成本。并且当中心站发现需要进行闸门控制，然后通知现场值班人员，再到现场人员进行操作，其中需经过多道程序，令闸门的控制不够及时。
4 发明的目的
为了解决以上问题，满足电站对边远山区闸门控制的需求，在没有布设光纤通信的边远山区进行远程的闸门控制，既可以实现现场闸门的手动控制，又可以进行远程的基于移动GPRS网络的远程控制，满足以后闸门开启或者关闭的实时性，提高工作效率，降低人员管理成本，经过长时间的测试考察，基于现有的技术，发明了边远山区取水坝闸门无线远程控制技术。
5 技术方案
5.1 技术方案
5.1.1取水坝闸门无线远程控制的系统组成
5.1.1.1中心站远程闸门控制系统，有开闸、关闸两个基本功能，此软件使用WEB形式开发，不需要安装，可以在任何有网络的地方登陆操作，保证了闸门控制的及时性方便性，操作界面如下图所示：
5.1.1.2现场安装的闸门控制柜，可以进行手动自动的切换，进行开闸关闸停止等控制，实物图如下：
5.1.2工作原理
该系统可采用手动控制和自动控制二种工作方式，其控制原理说明如下：
5.1.2.1手动控制：将控制机柜面板上的转换开关置于手动位置，然后按下上升或下降按钮，闸门进行相应的开闸或者关闸动作，可以在任何时候按下停止按钮使闸门停止动作。
5.1.2.2自动控制：无人值守时，将控制机柜面板上的转换开关置于自动位置，当中心控制室需要控制闸门运行时，由上位机发送上升或下降命令，命令通过GPRS无线网络发送到现场闸门控制柜中，控制柜自动启动，闸门进行上升或下降动作。
5.1.3工作原理图
5.1.4控制柜电路图
5.2方案特点
5.2.1電路的多重保护
5.2.1.1过载保护：控制电路和工作电路都进行了过载保护，防止电路过载损坏设备。
5.2.1.2短路保护：电路内进行了短路保护，当有线路短路时，电路会自动断开。
5.2.1.3电路隔离：设计了两条工作电路：控制电路、高压电路分别隔离；闸门控制柜内控制器与交流电源接触器隔离，保证了电路元件的安全。
5.2.1.4电路互锁：为了保护电机，防止电机损坏，闸门开启和闸门关闭电路回路自锁功能，在闸门开启动作时，闸门关闭动作失效。
5.2.1.5防雷：对工作电源电路添加电源防雷器进行防雷，通讯设备添加信号防雷器进行信号防雷。
5.2.2闸门控制的安全性
5.2.2.1上到位和下到位、上限位和下限位自动停止，在电路设计时考虑了闸门开启和关闭的到位停止，防止电机损坏，在闸门开启或者关闭到位后，会自动的切断电路。
5.2.2.2闸门上升过程中不能直接下降，为了防止电机损坏，在闸门开启或者关闭的过程中，不能直接切换到另一种状态，必须先停止当前的工作过程才能进行工作切换。
5.2.2.3远程无停止功能，当前设计的闸门控制不能实时的监控闸门的工作过程，无闸门开度控制，在中心不设计停止按钮，防止操作不当。