一种防汛智能控制系统的制作方法

1.本发明涉及城市防汛设备技术领域，具体涉及一种防汛智能控制系统。


背景技术：

2.城市人口密集，财富集中，是国家或一个地区的经济文化或政治中心，近年来随着气候的变化，经常受到洪水威胁，尤其是在江、河、湖、海的汛期，还会遭受到洪水灾害，所以汛期的城市防洪工作历来是防洪的重要对象；目前对汛期工作的防护还是检测控制为主，其中泵站、积水点、闸板等设备都是常见的控制设备，这些现有的泵站、积水点和闸板主要是都采用多种设备分散安装的方式进行安装，然后安装后集成使用的模式，而这种模式存在控制模块内容较分散，实施时稍不注意就可能漏安装、错安装相应的采集、控制模块，造成返工、误工等影响，而且常规控制柜采用集成安装的模式，控制线较多且复杂，综合成本高，备件无法标准化，控制、监控、运维、管理等过程不能实现智能控制。
3.同时因为涉及到泵站、积水点、闸板所检测的信息比较多，包括水位信息、视频信息和状态信息在内的多种信息，而且还需要根据上述信息进行包括泵站、河道和积水点设备进行对应的自动开启、关闭等操作，如果没有统一的控制系统继续监控和管理，不仅会故障或者信息采集不全面的情况出现对应的误操作，也会显著的提高运营综合成本，不方便城市防汛效率的提升。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供一种防汛智能控制系统，通过将供电电源、采集模块、控制模块和传输模块设备集成的方式，分别采集不同的水位信息、视频信息、状态信息，准确的判断当前泵站、河道、积水点自动设备的运行情况，然后根据控制命令控制泵站、河道、积水点处设备的自动开启和关闭操作，解决现存的防汛智能控制系统安装不方便、智能化程度低、不方便更换配件、信息管理风险大和运营综合成本高的技术问题。
5.本发明所采用的技术方案是：一种防汛智能控制系统，包括以下步骤：步骤s1：通过控制单元进行输送采样操作，分别通过对应的采集设备对液位数据、闸板状态、格栅机状态、泵机状态和视频数据进行信息的采集；步骤s2：将包括水位信息、视频信息、状态信息在内的采样数据输送到控制单元内部；步骤s3：控制单元通过收集到的水位信息、视频信息和状态信息判断，判断当前泵站、河道、积水点自动设备的运行情况；步骤s4：控制单元发出控制命令，控制泵站、河道、积水点处的设备的自动开启和关闭操作；步骤s1中控制单元通过整流滤波将交流电源转成直流电后进行供电；步骤s2包括水位信息、视频信息、状态信息在内的采样数据分别包括液位数据、闸
板状态、格栅机状态、泵机状态和视频数据；步骤s4中的控制命令分别包括泵机的启动和停止、格栅机的启动和停止、横杆的放下和抬起、闸板的启动和停止和led频显装置的数据信息。
6.优选的，控制单元包括控制模块、采集模块和传输模块，所述采样数据和控制命令均通过传输模块进行传输，交流电源、控制模块、采集模块和传输模块均集成设置在控制柜的内部。
7.优选的，s2步骤中积水点的采集数据包括视频数据、显示屏数据、液位数据和横杆的状态，s4步骤中积水点的控制命令包括横杆开启和横杆关闭。
8.优选的，s2步骤中液位数据的采集采用液位计和电子水尺，视频数据的采集采用红外枪机和红外球机。
9.优选的，s2步骤中河道的采集数据包括显示屏数据和闸板状态数据，s4步骤中河道的控制命令包括闸板开启和闸板关闭。
10.优选的，s2步骤中闸板显示屏数据采用双色显示屏显示，闸板的闸板状态数据的采集采用红外枪机和红外球机。
11.优选的，s2步骤中泵站的采集数据包括液位数据、格栅机状态数据、泵机状态数据和视频数据，s4步骤中闸板的控制命令包括格栅机的启动/停止和泵机的启动/停止。
12.优选的，s2步骤中泵站的液位数据的采集采用超声波液位计，泵站的格栅机状态数据和泵机状态数据的采集采用西门子plc、电压表和电流表，泵站的视频数据的采集采用红外球机。
13.本发明的有益效果如下：（1）本发明通过控制单元进行输送采样操作，分别通过对应的采集设备对液位数据、闸板状态、格栅机状态、泵机状态和视频数据进行信息的采集，通过控制单元通过收集到的水位信息、视频信息和状态信息判断，判断当前泵站、河道、积水点自动设备的运行情况，通过控制单元发出控制命令，控制泵站、河道、积水点处的设备的自动开启和关闭操作，能够更加智能化采集多种信息，准确和快速将采集数据输送到控制单元中，并通过控制单元及时控制泵站、积水点、闸板涉及的多种设备，减少城市防汛的反应时间，增强城市防汛的效果，也进一步的降低了人工的成本。
14.（2）本发明通过将交流电源、采集模块、控制模块和传输模块按照集成的方式设置在控制柜内部，不仅大幅度减少控制线的数量，同时还能防止设备安装过程中出现安装组件的遗漏，同时方便更换配件，降低整个生产的运营成本，从而最终通过一个控制柜，实现城市防汛一体化自动控制、监控、管理等过程的全面优化。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施方式中的技术方案，下面将对本技术实施方式中所需要使用的附图进行说明。
16.图1是本发明所述的一种防汛智能控制系统的工作流程图；图2是积水点的信息流程传输图；图3是河道的信息流程传输图；图4是泵站的信息流程传输图。
具体实施方式
17.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
18.实施例1如图1和图2所示，一种防汛智能控制系统，包括以下步骤：步骤s1：通过控制单元进行输送采样操作，分别通过对应的采集设备对液位数据、闸板状态、格栅机状态、泵机状态和视频数据进行信息的采集；步骤s2：将包括水位信息、视频信息、状态信息在内的采样数据输送到控制单元内部；步骤s3：控制单元通过收集到的水位信息、视频信息和状态信息判断，判断当前泵站、河道、积水点自动设备的运行情况；步骤s4：控制单元发出控制命令，控制泵站、河道、积水点处的设备的自动开启和关闭操作；步骤s1中控制单元通过整流滤波将交流电源转成直流电后进行供电；步骤s2包括水位信息、视频信息、状态信息在内的采样数据分别包括液位数据、闸板状态、格栅机状态、泵机状态和视频数据；步骤s4中的控制命令分别包括泵机的启动和停止、格栅机的启动和停止、横杆的放下和抬起、闸板的启动和停止和led频显显示的数据信息，led频显装置采用常用的显示屏，即可完成显示功能。
19.控制单元包括控制模块、采集模块和传输模块，采样数据和控制命令均通过传输模块进行传输，交流电源、控制模块、采集模块和传输模块均集成设置在控制柜的内部，交流电源经过整流滤波后向控制单元中的控制模块、采集模块和传输模块供电，控制模块通过传输模块向采集模块进行输出采样，采集模块通过传输模块向控制模块传递采样数据，然后控制模块在通过传输模块向泵机、格栅机、横杆和显示屏传递控制命令本实施例中s2步骤中积水点的采集数据包括视频数据、显示屏数据、液位数据和横杆的状态，s4步骤中积水点的控制命令包括横杆开启和横杆关闭，s2步骤中液位数据的采集采用mik-902的控液位计和型号为tc401的金水华禹电子水尺，视频数据的采集采用dh-ipc-hfw2233dm-i的华为外枪机和dh-ipc-hfw2233dm-i的华为外球机。
20.整个过程中采集模块不停的采集液位计测量到的液位值，控制模块的数据分析单元根据采集模块采集到的液位值进行分析，当液位增加到1厘米后，分析单元根据预设规则分析出需要更新显示屏的信息。传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元，控制单元远程更新显示屏的显示信息为减速慢行，当液位继续增加到20cm后，分析单元根据预设规则分析出需要更新显示屏和放下横杆，传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元，控制单元远程更新显示屏的显示信息为禁止通行并放下横杆，液位降低到20cm以下后，分析单元根据预设规则分析出需要更新显示屏和抬起横杆，传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元，制单元远程更新显示屏的显示信息为减速慢行并抬起横杆，当液位降低到1cm以下后，分析单元根据预设规则分析出需要更新显示屏，传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元，控制单元远
程更新显示屏的显示信息为正常通行。
21.实施例2如图3所示，与实施例1不同的是，s2步骤中河道的采集数据包括显示屏数据和闸板状态数据，s4步骤中河道的控制命令包括闸板开启和关闭，s2步骤中闸板显示屏数据采用型号为4x4modbusrtu485的晟昊p10双色显示屏，闸板的闸板状态数据的采集采用型号为dh-ipc-hfw2233dm-i1的华为红外枪机和型号为dh-sdt-5x2425-4z4-qa-d3ek-0832的华为红外球机。
22.本发明根据检测到的数据进行闸板的控制，当河道水位超过指定水位后，开启闸板，低于指定水位后，关闭闸板。采集模块不停的采集液位计测量到的液位值。控制模块的数据分析单元根据采集模块采集到的液位计值进行分析。当液位增加到超过预设值1米后，并且视频监控模块也检测到相同的结果后，分析单元根据预设规则分析出需要更新显示屏并开启闸板20%，传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元，控制单元远程更新显示屏信息为开启20%并开启闸板20%，当液位增加到超过预设值1.5米后，并且视频监控模块也检测到相同的结果后，分析单元根据预设规则分析出需要更新显示屏并开启闸板50%，传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元，控制单元远程更新显示屏信息为开启50%并开启闸板50%，当液位增加到超过预设值2米后，并且视频监控模块也检测到相同的结果后，分析单元根据预设规则分析出需要更新显示屏并开启闸板100%，然后传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元，控制单元远程更新显示屏信息为开启100%并开启闸板100%。当液位降低到超过预设值0.5米后，并且视频监控模块也检测到相同的结果后，分析单元根据预设规则分析出需要更新显示屏并关闭闸板，传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元。控制单元远程更新显示屏信息为关闭并关闭闸板。
23.实施例3如图4所示，与实施例1不同的是，s2步骤中泵站的采集数据包括液位数据、格栅机状态数据、泵机状态数据和视频数据，s4步骤中闸板的控制命令包括格栅机的启动/停止和泵机的启动/停止，s2步骤中泵站的液位数据的采集采用型号为lr725l的博克斯超声波液位计，泵站的格栅机状态数据和泵机状态数据的采集采用型号为s1200的西门子plc、型号为pd11344u-ak3y的爱可信电压表和型号为pd11344i-dk1爱可信电流表，泵站的视频数据的采集采用型号为ipc6611-z30-i的华为红外枪机。
24.本发明分别进行水泵和格栅机的控制，根据液位自动启动和停止水泵，采集模块不停的采集液位计测量到的液位值。控制模块的数据分析单元根据采集模块采集到的液位计值进行分析。当液位增加到7.5米后，分析单元根据预设规则分析出需要启动水泵1，传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元。控制单元远程控制启动水泵1，当液位继续增加到8米后，分析单元根据预设规则分析出需要启动水泵2，传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元。控制单元远程控制启动水泵2，当液位逐渐降低到7.5米后，分析单元根据预设规则分析出需要停止水泵1，传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元，控制单元远程控制停止水泵1，当液位逐渐降低到7米后，分析单元根据预设规则分析出需要停止水泵2，传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元，控制单元远程控制停止水泵2，本实施中水泵采用型号为
700zlb-9.2的上海连成水泵，其雨水轴流为160kw，流量为4140，在实际使用中，也可以采用型号为zlb1.3-7.2x的水泵，其雨水轴流为160kw，流量为4795。
25.控制模块的数据分析单元根据时间进行对应的分析，当时间到达早上6点后，分析单元根据预设规则分析出需要启动格栅机30分钟。传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元。控制单元远程控制启动格栅机。当时间到达早上6点30后，分析单元根据预设规则分析出需要停止格栅机。传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元。控制单元远程控制停止格栅机。当时间到达早上8点后，分析单元根据预设规则分析出需要启动格栅机30分钟。传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元。控制单元远程控制启动格栅机。当时间到达早上8点30后，分析单元根据预设规则分析出需要停止格栅机。传输模块的数据信息传输单位将数据分析结果传送到控制单元。控制单元远程控制停止格栅机。以此类推，当时间到达次日0点后，分析单元根据预设规则分析出0点到6点之间无需启动和停止格栅机，本实例中的格栅机采用型号为hf900的沈阳大辽格栅机，其栅渠宽度b1000mm，设备宽度bo900mm，外形总宽度b1 1300mm，有效栅宽b2 840mm，排渣高度400-1200mm，能够在现有技术的支撑下有效进行排水工作。
26.总之，本发明具有防汛智能控制系统安装方便、智能化程度高、方便更换配件、降低信息管理风险和节省运营综合成本优点；以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。