海河太陽能閘門遠(yuǎn)程自動化控制
海河太陽能閘門遠(yuǎn)程自動化控制
1系統(tǒng)構(gòu)成
1.1 系統(tǒng)架構(gòu)
本灌區(qū)主要設(shè)備構(gòu)成分為：具備市電的自動化控制部分、太陽能自動控制部分和遠(yuǎn)程調(diào)度中心。本方案主要介紹太陽能自動化控制部分，詳細(xì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如下：
系統(tǒng)架構(gòu)主要有現(xiàn)地設(shè)備、通信鏈路和調(diào)度中心構(gòu)成。
1.2現(xiàn)地設(shè)備
本系統(tǒng)方案中，現(xiàn)地設(shè)備有太陽能供電單元、鏈路通信單元、數(shù)據(jù)采集單元、智能控制單元和閘門機(jī)械機(jī)構(gòu)組成。示意圖如下1、閘位計；2、電動機(jī)；3、電動機(jī)出軸；4、鏈條；5、啟閉機(jī)手搖啟閉軸；6、太陽能；7、控制柜；8、支架；9、立桿 ：
1.3太陽能供電單元
本方案中，為了從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，避免大面積敷設(shè)電纜，采用采用太陽能轉(zhuǎn)電能模式供電，通過蓄電池蓄能，配合直流電機(jī)，驅(qū)動閘門運(yùn)行。從閘門尺寸、電機(jī)功率、電池容量，易維護(hù)和穩(wěn)定可靠角度出發(fā)，配備不同功率的太陽能板和不同數(shù)量的天能蓄電池，參考如下（具體容量根據(jù)閘門實際重量、升降高度、升降頻率等綜合因素配備）：
1.4采集傳輸控制器
1、產(chǎn)品簡介
該產(chǎn)品是水資源遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)中安裝在監(jiān)控子站的核心設(shè)備， 具備控閘數(shù)據(jù)采集、測量數(shù)據(jù)采集、設(shè)備開關(guān)狀態(tài)采集、遠(yuǎn)程圖像采集等多項功能，廣泛應(yīng)用于供水、水利、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、環(huán)保等行業(yè)
2、產(chǎn)品功能
支持采集閘門前后水位。
支持采集閘門開度。
支持采集電池電壓。
支持采集閘門到位狀態(tài)、故障狀態(tài)；
支持采集門開關(guān)、斷電檢測；
支持遠(yuǎn)程控制閘門的開、關(guān)、停；
支持采集大連海峰超聲波流量計；
支持尚鑫航照相機(jī)拍照時給照相機(jī)定時供電；
支持存儲歷史記錄。
振動：能承受GB/T 9359所規(guī)定的振動試驗。
自由跌落：能承受GB/T 9359所規(guī)定的自由跌落試驗。
電磁環(huán)境：工頻抗擾度性能滿足符合GB /T 17626.8第3級要求
3、接線
外接設(shè)備 | 端子 | 外接設(shè)備 | 端子 |
閘前水位計 | 信號輸出 | 36——AIN1 | 閘門開度儀 | RS485-A | 16——A2 |
電源AI+ | RS485-B | 17——B2 |
電源 V- | 電源V+ | 11——DO23 |
RS485-GND | 電源 V- |
閘后水位計 | 信號輸出 | 35——AIN2 | 開閘 | 無源點 | 9——DO21 |
電源AI+ | 關(guān)閘 | 無源點 | 10——DO22 |
電源 V- |
1M 1/2W電阻 | 一端 | 31——AIN6 | 外接電源 | 電源+ | 2—— V+ |
另一端 接電源V+ |
| 電源V+ | 5——DOCOM1 |
尚鑫航照相機(jī) | RS232+ | 13——RXD |
| 電源V+ | 8——DOCOM2 |
RS232- | 14——TXD |
| 電源- | 3—— V- |
V- | 15——GND1 |
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V+ | 15——DO11 |
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門開關(guān) | 開點 | 23——DI3 |
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公共點接V+ |
附：控制器背面端子圖
4、設(shè)置參數(shù)
1.5傳感器單元
傳感器單元主要是采集閘門開度，閘前水位，閘后水位，拍照，開關(guān)量等數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)匯集到采集傳輸控制單元，采集傳輸控制單元采取同步處理模式：數(shù)據(jù)上報和數(shù)據(jù)接收半雙工方式，根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)和中心站下發(fā)的運(yùn)行指令，對閘門執(zhí)行相應(yīng)操作；
1.6閘門機(jī)械機(jī)構(gòu)
主要包括電氣控制柜、直流電機(jī)、啟閉機(jī)、閘門和野外機(jī)箱等。
電氣作為閘門運(yùn)行時基本部分，其穩(wěn)定性、可靠性和使用壽命直接決定了整套系統(tǒng)的穩(wěn)定與可靠，為了解決此類問題，在設(shè)計時，均采用法國施耐德或國產(chǎn)*出品的電氣部件，如：直流接觸器、繼電器、按鈕與指示燈等。控制柜具備遠(yuǎn)方控制和現(xiàn)地控制兩種模式：
現(xiàn)地模式：操作員可在閘門現(xiàn)場通過點擊按鈕開關(guān)，對閘門操作，同時指示燈顯示相應(yīng)的動作。
遠(yuǎn)方模式：調(diào)度中心通過計算機(jī)平臺控制閘門運(yùn)行。
通過以上兩種方式可大大提高閘門運(yùn)行的可靠性，避免了閘門無法開關(guān)情況的發(fā)生。
采用應(yīng)用廣泛、高可靠性的電動車電動機(jī)
野外機(jī)箱主要是保護(hù)啟閉機(jī)和放置現(xiàn)地電氣控制柜，材質(zhì)選用國標(biāo)304不銹鋼。如下圖：
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