一體化閘門控制系統

背景分析

我國目前仍然處理灌溉管理的粗放型階段，仍有大量人工或其它形式的閘門應用于各灌區渠道或水系中。這種老式的閘門一般為鑄鐵或焊接閘門，自動化程度低，不能實現遠程控制，不能精準計量或沒有計量能力，不能實現水資源的精準管理。而且數量眾多，位置分散，依靠操作人員經驗進行管理，造成管理效率低，資源嚴重浪費。

為提高灌區用水管理效率，安全供水、提高供水質量，我公司自主研發“一體化閘門控制系統”，充分利用物聯網通訊技術、數字孿生技術，實現對現場閘門的開啟狀態、供水流量、供電情況進行實時動態監控，并支持手動/自動控制切換，遠程控制，由傳統的“經驗驅動”變為“數據驅動”，真正意義上實現灌區閘門的智能化，信息化管理。

解決方案

該系統支持通過無線通訊的方式實現對取、用水量、水位信息、閘門運行狀態、供電情況進行實時監測，遠程控制閘門開關，并對測知數據進行存儲整理，數據分析，為客戶的后期各種工作提供可靠的數據支持。本系統能夠大大提高灌區取水及用水的管理效率，同時大幅度降低了管理成本。

系統拓撲圖

系統功能

?閘門手動/自動、就地/遠程控制功能

通過一體化智能閘門控制箱上的按鈕，可以實現就地/遠程控制切換，并進行就地或遠程對閘門進行控制；支持手機APP遠程監控。

?數據自動采集功能

自動實時采集水流量、閘門開關狀態，閘門開度，現場供電情況（電池電壓），并通過4G/5G/光纖傳輸至監控中心，實現數據采集的準確性、完整性、及時性和可靠性；

?視頻圖像采集

系統支持現場直接采集視頻/圖像，并通過4G/5G/光纖傳輸至監控中心；

?報警信息主動上報

現場監測箱門打門、斷電、電壓不足、控制設備故障、人工設備監測閾值越上限、越下限、設備運行異常等信息能夠主動發送到監測中心；

系統特點

我公司一體化智能閘門測控終端的功能開發，遵循以下原則：

? 符合現場實地要求：閘門現場控制適合農民百姓大眾操作，操作簡單方便?？刂破黠@示實際流量、水位、閘門開度數據，其他數據直接無線上傳至系統軟件平臺顯示。

? 支持多種通信方式：支持5G/4G/3G/2G,并且還支持短距離的局域網數傳模式，保證網絡狀態的連續穩定在線。

? 現場安裝接線簡單，美觀：可以更高效的快速完成安裝實施任務。

? 支持多種供電方式：支持市電、太陽能、市電/太陽互轉供電，可根據業主需求隨時轉換供電形式。

? 終端接口豐富：支持紅外、視頻接口，實現本地視頻監控，電子圍欄監控。

? 支持多種閘門控制方式：支持開度控制、流量控制、閘前水位控制、全渠聯動控制等。

? 系統流量計算支持多種方式：根據當地項目需求應用及測流方式，如閘孔自由出流、閘孔淹沒出流等方式進行流量邊緣計算。

智能閘門控制終端

柳林一體化智能閘門控制箱，其核心MGTR-W型智能閘門控制器是工業級高性能智能控制終端設備、Linux操作系統、四核ARM Cortex-A7高速處理器，為遠距離設備的智能監測、智能分析、復雜運算及遠程控制等應用提供數據傳輸通道。

現場應用效果圖

設備支持LTE/WCDMA/TD-SCDMA/EVDO/CDMA/GSM等多種網絡制式；同時支持WIFI、BT的近距離無線通信。以及GPS/GLONASS/北斗多種制式衛星定位；擁有多個數據采集接口，繼電器控制，RJ45(10M/100M）自適應網口等，可配置攝像頭，進行視頻圖像采集，分析。它技術先進，穩定可靠，安裝方便，非常適合對水利水務領域進行數據采集、自動及遠程控制。

工業級標準配置：產品全部采用高品質工業級標準器件，整體運行穩定可靠。

高集成化：采用四核ARM Cortex-A7高速處理器，集成Linux系統、WIFI和藍牙功能以及GNSS于一體，是一款高度集成化的一體式智能測控設備。

全網通：各網絡制式的全面覆蓋，全面兼容移動、聯通、電信的5G、4G、3G、2G網絡。

通信協議：支持MQTT、HTTP即時通訊協議。

操作便捷：內置Web服務器，所有設置操作為交互式網絡界面配置，直觀、方便。

多種網絡連接方式：WIFI、藍牙、網口、無線網絡四種傳輸方式，自由切換（根據需要，可定制短信傳輸）。

支持各種上報協議：支持SL651《水文監測數據通信規約》采集協議上傳、SZY206《水資源監測數據傳輸規約》、支持各級平臺的對接及定制協議對接。

計量方式

軟件平臺

        實時監測：一張圖監測數據實時顯示，配并有現場孿生畫面，直觀展示，交互控制；并支持視頻圖像的一張圖展示，界面可根據現場監測類型進行任意設計定制，更方便用戶使用。

GIS地圖顯示

1）通過GIS地圖直觀顯示各個監測點所在位置，及各監測點監測類型、閘門狀態，閘前后液位等信息；并能夠點擊直觀查看閘門信息；

2）地圖可在二維，衛星，二維進行切換顯示。并支持用戶直接點擊對應監測點，跳轉至該測站詳細監控界面。

列表顯示

平臺能夠通過變量或測點方式對監測信息的實時數據、歷史數據進行顯示。并直接歷史數據查詢，數據報表生成，導入及打印，并支持數據召測及后期視頻監控功能擴展。

在線遠程控制

系統平臺支持多種方式的遠程控制，對水泵進行啟停及各閘門的開關；3D模擬實景控制，實現可視化管理。

手機APP

為方便用戶使用，根據用戶要求，可定制移動版APP，實現手機端對現場數據的監測和設備遠程控制的操作。APP系統分為GIS地圖展示、實時監測、歷史數據、報警數據及遠程控制等功能，所下圖所示：

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