具有应急功能的液压启闭机控制系统

技术领域

本发明涉及液压设备控制技术领域，具体是具有应急功能的液压启闭机控制系统。

背景技术

液压启闭机一般由液压站、液压缸、液压回路以及相关电气控制系统组成，常用于闸门的启闭操作，其运行的安全可靠性具有重要意义。

液压启闭机通常应用在各种蓄水站或蓄水区，且通常无法对液压启闭机的性能进行有效检测，长时间使用后，也会使得液压启闭机性能下降，从而导致在需要使用液压启闭机时，无法使用的情况，如何通过对蓄水区的水位变化的检测完成对液压启闭机的运行状态监测及矫正，是我们需要解决的问题，为此，现提供具有应急功能的液压启闭机控制系统。

发明内容

本发明的目的在于提供具有应急功能的液压启闭机控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：具有应急功能的液压启闭机控制系统，包括控制中心，所述控制中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、启闭矫正模块以及应急模块；

所述数据采集模块用于获取蓄水区的数据，并将数据采集模块所获得的数据发送至数据处理模块；

所述数据处理模块用于对数据采集模块所获取到的数据进行处理，获得蓄水区的理论蓄水量变化值和实际蓄水量变化值；然后通过数据分析模块对蓄水区内每个进水口和出水口的运行状态进行分析，并对进水口和出水口的启闭功能进行检测；

所述启闭矫正模块用于对运行状态异常的出水口或进水口的液压启闭机进行矫正。

进一步的，所述数据采集模块获取蓄水区的数据的过程包括：

获取蓄水区的进水口和出水口的位置以及数量，通过数据采集终端获取蓄水区的初始水位高度以及实时水位高度；

通过数据采集终端分别获取每个进水口所设置的单位时间内的进水量，分别获取所设置的每个出水口单位时间内的出水量；根据所设置的进水口单位时间内的进水量和出水口单位时间内的出水量判断进水口与出水口的状态。

进一步的，蓄水区的进水口与出水口均设置有闸门，且闸门均通过液压启闭机进行控制。

进一步的，所述数据处理模块对数据采集模块所获取到的数据的处理过程包括：

根据所获得的蓄水区的水位高度，生成蓄水位变化线；根据所设置的进水口单位时间内的进水量和出水口单位时间内的出水量，获得蓄水区内在t时间段内的理论蓄水量变化值；设置蓄水区内单位水位高度变化所需要的蓄水量，获得该蓄水区在t时间段内的理论水位变化值。

进一步的，所述数据分析模块对蓄水区内每个进水口和出水口的运行状态的分析过程包括：

获得蓄水区内在t时间段内的实际水位变化值，根据所获得的蓄水区内在t时间段内的实际水位变化值和理论水位变化值，再获得水位变化差异系数SC；设置水位变化差异阈值范围（Z0，Z1）；

当SC处于水位变化差异阈值范围（Z0，Z1）以内，则表示进水口和出水口的运行状态正常；

当SC≤Z0时，则表示蓄水区内的水位变化低于正常值，则生成进水口检测请求；

当SC≥Z1时，则表示蓄水区内的水位变化高于正常值，则生成出水口检测请求。

进一步的，所述进水口或出水口的启闭功能的检测过程包括：

当接收到进水口或出水口的检测请求时，则将状态为开启状态的进水口进行依次关闭，并在关闭一个进水口后，保持T时间；

获取在T时间段内，蓄水区的理论水位变化值和实际水位变化值以及水位变化差异系数，根据水位变化差异系数，判断进水口或出水口是否存在异常。

进一步的，所述启闭矫正模块对液压启闭机的矫正过程包括：

获取异常的进水口或出水口对应的液压启闭机，并根据异常进水口或出水口的水位变化差异系数以及时间段T，获得单位时间进水量差值；

根据所获得的单位时间进水量差值，将对应进水口或出水口的设置值进行调整。

进一步的，还包括应急模块，所述应急模块用于对太阳能发电板所产生的发电量进行存储，并周期性生成测试电流，通过测试电流对每个液压启闭机进行测试，当液压启闭机的供电出现异常时，则通过应急模块内存储的电量为液压启闭机进行临时供电。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过水位变化差异系数对蓄水区内的水位变化是否正常进行监测，当出现异常情况时，对进水口和出水口进行检测，由于进水口和出水口的进水量和出水量均是通过液压启闭机控制闸门，从而实现对进水量和出水量的控制，因此通过对进水口和出水口进行检测，从而判断出现异常的进水口或出水口的具体位置，并通过启闭矫正模块对出现异常的进水口或出水口对应的液压启闭机的设置值进行矫正，从而使得液压启闭机的设置值更加靠近实际值，进而缩小蓄水区内的实际蓄水量与理论蓄水量的误差。

附图说明

图1为本发明的原理图。

具体实施方式

如图1所示，具有应急功能的液压启闭机控制系统，包括控制中心，所述控制中心通信和/或电性连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、启闭矫正模块以及应急模块；

所述数据采集模块用于获取蓄水区的数据，所述数据采集模块获取蓄水区的数据的具体过程包括：

将液压启闭机控制的闸门所在的蓄水区进行标记，并获取该蓄水区的进水口和出水口的位置以及数量，对进水口进行标号，记为i，i=1，2，……，n，其中n为整数；对出水口进行标号，记为j，j=1，2，……，m，其中m为整数；

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，蓄水区的进水口与出水口均设置有闸门，且闸门均通过液压启闭机进行控制；

通过数据采集终端获取蓄水区的初始水位高度，并将蓄水区的初始水位高度标记为SW，获取蓄水区内的实时水位高度，将蓄水区内的实时水位高度标记为SG；

通过数据采集终端分别获取每个进水口所设置的单位时间内的进水量，并将所设置的每个进水口单位时间内的进水量标记为JS

在蓄水区所在范围内，按照实际需求安装若干太阳能发电板，并将太阳能发电板与应急模块进行电性连接；

将每个太阳能发电板进行标号，记为k，其中k=1，2，……，s，其中s为整数；

获取每个太阳能发电板单位时间内所收到的光照量，并将每个太阳能发电板单位时间内所产生的电量标记为GZ

并将电量存储至应急模块。

将数据采集模块所获得的数据发送至数据处理模块。

所述数据处理模块用于对数据采集模块所获取到的数据进行处理，具体处理过程包括：

建立水位高度关于时间的二维坐标系，并根据所获得的蓄水区的水位高度，生成蓄水区水位高度关于时间的变化曲线，将该变化曲线标记为水位变化线；需要进一步说明的是，在具体实施过程中，二维坐标系的纵轴表示水位高度，横轴表示时间；

根据所设置的进水口单位时间内的进水量和出水口单位时间内的出水量，获得蓄 水区内在t时间段内的理论蓄水量变化值为LBS，其中

设置蓄水区内单位水位高度变化所需要的蓄水量，并将蓄水区内单位水位高度变化所需要的蓄水量标记为DX；

则该蓄水区在t时间段内的理论水位变化值为LBZ，其中LBZ=LBS/DX；

所述蓄水区水位自然影响系数的获取过程具体包括：

将蓄水区所在区域的降雨量标记为JY；

将蓄水区所在区域的温度标记为WD；

将蓄水区所在区域的光照强度标记为标记为GQ；

则α=a*WD+b*GQ-c*JY-d*ST，其中a、b、c、d均为系统因子，ST为蓄水区渗透系数；

将数据处理模块的处理结果发送至数据分析模块。

所述数据分析模块用于根据数据处理模块的处理结果，对蓄水区内每个进水口和出水口的运行状态进行分析，具体分析过程包括：

获得蓄水区内在t时间段内的实际水位变化值SBZ，则SBZ=SG-SW；

根据所获得的蓄水区内在t时间段内的实际水位变化值和理论水位变化值，获得水位变化差异系数SC，SC=SBZ-LBZ；

设置水位变化差异阈值范围（Z0，Z1），其中Z0＜0＜Z1；

当SC处于水位变化差异阈值范围（Z0，Z1）以内，则表示进水口和出水口的运行状态正常；

当SC≤Z0时，则表示蓄水区内的水位变化低于正常值，则生成进水口检测请求，并根据进水口检测请求对进水口的启闭功能进行检测；

当SC≥Z1时，则表示蓄水区内的水位变化高于正常值，则生成出水口检测请求，并根据出水口检测请求对出水口的启闭功能进行检测。

需要进一步说明的是，在具体实施过程中，通过水位变化差异系数对蓄水区内的水位变化是否正常进行监测，当出现异常情况时，对进水口和出水口进行检测，由于进水口和出水口的进水量和出水量均是通过液压启闭机控制闸门，从而实现对进水量和出水量的控制，因此通过对进水口和出水口进行检测，从而判断出现异常的进水口或出水口的具体位置，从而对相应的液压启闭机实现报障功能；

所述进水口或出水口的启闭功能的检测过程具体包括：

当接收到进水口检测请求时，则将状态为开启状态的进水口进行依次关闭，并在关闭一个进水口后，保持T时间；

获取在T时间段内，蓄水区的理论水位变化值和实际水位变化值；从而获得水位变化差异系数；

当所获得的水位变化差异系数处于水位变化差异阈值范围内，则表示该进水口运行正常；

当所获得的水位变化差异系数≤Z0时，则将该进水口标记为缺水进水口；

当所获得的水位变化差异系数≥Z1时，则将该进水口标记为过水进水口；

当每个进水口的水位变化差异系数均处于水位变化差异阈值范围内时，则表示该蓄水区内可能存在漏水点，则生成漏水预警信息，并将漏水预警信息发送至控制中心。

同理当接收到出水口检测请求时，则将状态为开启状态的出水口进行依次关闭，并在关闭一个出水口后，保持T时间；然后获得每个出水口的水位变化差异系数，根据所获得的水位差异系数，将出水口标记为运行正常、缺水出水口或过水出水口。

所述启闭矫正模块用于对运行状态异常的出水口或进水口的液压启闭机进行矫正，具体过程包括：

获取被标记为缺水进水口对应的液压启闭机，根据该进水口的水位变化差异系数以及时间段T，获得单位时间进水量差值；

根据所获得的单位时间进水量差值，将对应进水口的设置值进行上调；

同理获得过水进水口的的单位时间进水量差值，将对应进水口的设置值进行下调；

同理获得缺水出水口以及过水出水口的单位时间进水量差值，并将对应出水口的设置值进行调整。

本发明还设置有应急模块，所述应急模块用于对太阳能发电板所产生的发电量进行存储，并周期性生成测试电流，通过测试电流对每个液压启闭机进行测试，保证应急模块的有效性，当液压启闭机的供电出现异常时，则通过应急模块内存储的电量为液压启闭机进行临时供电，从而避免出现液压启闭机无法正常启动的情况发生。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。