CN108052068A - 一种船闸启闭机感知装置及其远程故障诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种船闸启闭机感知装置及其远程故障诊断方法,感知装置,包括:采集船闸信息的数据采集组件,将采集到的信息传输到主控制器的通信组件,连接于主控制器并储存电压电流、工作次数实时、巡检次数、视频信息的存储器,连接于主控制器并控制上游和下游的船闸机房的PLC控制器,可在船闸闸区范围内组成闸区全覆盖的无线网络的无线AP,通过无线网络与PLC控制器进行通信并通过流媒体服务器查看船闸运行数据、视频监控的手持终端。本发明将检测到的数据发到控制器上判断是否故障及故障的位置,再发到手持终端上,工作人员能够兼顾操作与管理,工作效率高,从而提高船闸运行稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及控制***,具体涉及船闸的控制***和故障诊断方法。
背景技术
鉴于船闸初建时的特定环境,船闸结构较为单薄,船闸运行机械设备老化,船闸破损较严重。
我省大多数船闸地处偏僻、交通不便,一般的,内河的船闸管理所机电维护技术力量智能普遍薄弱。
船闸控制方式经历了人工手摇游丝缆→继电器+接触器控制→步进器+接触器控制→微机+单片机控制→计算机+PLC控制等阶段;控制模式经历了分散控制→集中控制→集散控制等阶段。
现阶段我省船闸机电控制***普遍采用集散控制***,大多数船闸以人工现地控制为主,操作人员在现地进行控制操作必须在闸首机房操作室或闸首岗亭内,平日既要船闸控制操作,又要兼顾船闸安全巡视,十分不便,特别是在紧急情况,操作人员必须从现场赶回操作室或岗亭进行船闸闸/阀门的急停操作,延误应急反应时间,容易造成重大损失。
目前,船闸的管理、调度完全依赖在调度站的工作人员在现场看或者在调度站现场观看,其主要业务流程:
工作人员进行船舶的过闸调度。主要通过监控探头、VHF语音、电话、喇叭等接收信息、发布调度指令。在船舶发送调度请求,确定可以过闸之后,通过开关启闭机实现船闸启闭的控制,即通过在工作室内按启闭按钮,通过PLC控制船闸液压装置,驱动启闭机工作。同时,通过PLC调节船闸内外水位。
目前,对于船闸启闭的关键部件:启闭机还缺乏有效的管理手段,特别是信息化手段严重短缺,且智能手段落后;本发明解决这样的问题。
发明内容
为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种船闸启闭机感知装置及其远程故障诊断方法,工作人员既能够通过手持终端操控船闸,又能随时监控船闸状态。
为了实现上述目标,本发明采用如下的技术方案:
一种船闸启闭机感知装置,包括:采集船闸信息的数据采集组件,将采集到的信息传输到主控制器的通信组件,连接于主控制器并储存电压电流、工作次数实时、巡检次数、视频信息的存储器,连接于主控制器并控制上游和下游的船闸机房的PLC控制器,可在船闸闸区范围内组成闸区全覆盖的无线网络的无线AP,通过无线网络与PLC控制器进行通信并通过流媒体服务器查看船闸运行数据、视频监控的手持终端。
前述的一种船闸启闭机感知装置,数据采集组件包括:摄像头,采集船闸的电压电流信息的电力感知组件,采集船闸的启闭次数、巡检次数的次数感知组件,将获得闸门启闭的位置信息传输到主控制器的***。
前述的一种船闸启闭机感知装置,电力感知组件包括:电机控制器采集器、智能电表采集器、脉冲采集器。
前述的一种船闸启闭机感知装置,次数感知组件为连接于主控制器的数据采集器。
前述的一种船闸启闭机感知装置,主控制器包括:控制PLC控制器和控制船闸机房的船闸组态软件服务器,控制船闸组态软件服务器并组建船闸信息数据库的手持终端应用后台服务器。
前述的一种船闸启闭机感知装置,手持终端应用后台服务器通过OPC服务器驱动船闸组态软件服务器。
前述的一种船闸启闭机感知装置,通信组件包括:无线网络通讯和光缆通信;***采用连接天线的北斗/GPS双模定位芯片,存储器采用SAMSUNG LPDDR4X agcj 32GB存储空间的存储器。
前述的一种船闸启闭机感知装置的远程故障诊断方法,包括如下步骤:
步骤一,电力感知组件感知启闭机状态信息,由电力感知组件获得;次数感知组件获得实际启闭次数,***获得闸门启闭的位置信息,将船闸信息通过通信组件传输到主控制器;启闭机状态信息包括:电压、电流信息,启闭时的电压峰值、电流峰值;
步骤二,运算模块分析,通过电压峰值与电流峰值、启闭次数、***信息三个数据相互比对判断启闭机是否故障:
具体包括:
有电压高峰值、电流低峰值之后,启闭次数+1,***固定位置显示1,无故障;
有电压无高峰值时,启闭次数+1,***固定位置显示1,启闭机的电机有故障;
电压高峰值、电流低峰值之后,启闭次数没有变化,***固定位置显示1,启闭机的传动***有故障;
电压高峰值、电流低峰值之后,启闭次数+1,***固定位置显示0,启闭机的液压***有故障;
步骤三,主控制器将故障信息传输给流媒体服务器, 由流媒体服务器将信息发布在手持终端应用上,人工结合视频进行判断,人工判断是否故障,是否做出响应,之后操作人员通过手持终端向PLC控制器发出指令,PLC控制器操控船闸机房,实现船闸、路灯的启闭控制。
本发明的有益之处在于:本发明提供一种船闸启闭机感知装置及其远程故障诊断方法,工作人员能够兼顾操作与管理,既能通过手持终端轻松启闭船闸,又能够随时监控船闸的状态、电压电流、启闭次数、巡检次数各种数据,工作效率高,提高船闸运行稳定性。
附图说明
图1是本发明装置的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种船闸启闭机感知装置,包括:采集船闸信息的数据采集组件,将采集到的信息传输到主控制器的通信组件,连接于主控制器并储存电压电流、工作次数实时、巡检次数、视频信息的存储器,连接于主控制器并控制上游和下游的船闸机房的PLC控制器,可在船闸闸区范围内组成闸区全覆盖的无线网络的无线AP,通过无线网络与PLC控制器进行通信并通过流媒体服务器查看船闸运行数据、视频监控的手持终端。
主控制器包括:控制PLC控制器和控制船闸机房的船闸组态软件服务器,控制船闸组态软件服务器并组建船闸信息数据库的手持终端应用后台服务器。数据采集组件包括:摄像头,采集船闸的电压电流信息的电力感知组件,采集船闸的启闭次数、巡检次数的次数感知组件,将获得闸门启闭的位置信息传输到主控制器的***。手持终端可以是下载管理应用的手机或是平板电脑,手持终端应用后台服务器通过OPC驱动船闸组态软件服务器。电力感知组件包括:电机控制器采集器、智能电表采集器、脉冲采集器。次数感知组件为连接于主控制器的数据采集器。作为一种优选实施例,电机控制器采集器为多圈绝对型旋转编码器ROQ425,智能电表采集器的核心器件为电压型PWM控制芯片KA3511,脉冲采集器的核心器件为简易红外感应芯片PIR0003;数据采集器通过MCU进行数据采集。
作为一种实施例,通信组件可以是无线网络通讯组件,也可以是光缆通信组件;需要说明的是,无线网络通讯组件、光缆通信组件都采用市场普遍使用的通讯装置,此处不再赘述。作为一种优选,***采用连接天线的北斗/GPS双模定位芯片,存储器采用SAMSUNGLPDDR4X agcj 32GB存储空间的存储器。
一种船闸启闭机感知装置的远程故障诊断方法,包括如下步骤:
步骤一,电力感知组件感知启闭机状态信息,由电力感知组件获得;次数感知组件获得实际启闭次数,***获得闸门启闭的位置信息,将船闸信息通过通信组件传输到主控制器;启闭机状态信息包括:电压、电流信息,启闭时的电压峰值、电流峰值。
步骤二,运算模块分析,通过电压峰值与电流峰值、启闭次数、***信息三个数据相互比对判断启闭机是否故障:
包括:
有电压高峰值、电流低峰值之后,启闭次数+1,***固定位置显示1,无故障;
有电压无高峰值时,启闭次数+1,***固定位置显示1,启闭机的电机有故障;
电压高峰值、电流低峰值之后,启闭次数没有变化,***固定位置显示1,启闭机的传动***有故障;
电压高峰值、电流低峰值之后,启闭次数+1,***固定位置显示0,启闭机的液压***有故障。
步骤三,主控制器将故障信息传输给流媒体服务器, 由流媒体服务器将信息发布在手持终端应用上,人工结合视频进行判断,人工判断是否故障,是否做出响应,之后操作人员通过手持终端向PLC控制器发出指令,PLC控制器操控船闸机房,实现船闸、路灯的启闭控制。
远程故障诊断方法的原理为:利用电力感知组件和次数感知组件获取信息,再将信息通过室外无线AP在船闸闸区范围内组成闸区全覆盖的无线网传输到PLC上,手持终端通过无线网络与机房内的PLC进行通信,实现对船闸的控制等功能;再通过流媒体服务器等实现对外的信息发布,管理人员在手机端安装APP并通过Internet网络对船闸运行数据、视频监控等查看功能。
本发明提供一种船闸启闭机感知装置及其远程故障诊断方法,工作人员能够兼顾操作与管理,既能通过手持终端轻松启闭船闸,又能够随时监控船闸的状态、电压电流、启闭次数、巡检次数各种数据,工作效率高,提高船闸运行稳定性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,上述实施例不以任何形式限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种船闸启闭机感知装置,其特征在于,包括:采集船闸信息的数据采集组件,将采集到的信息传输到主控制器的通信组件,连接于主控制器并储存电压电流、工作次数实时、巡检次数、视频信息的存储器,连接于主控制器并控制上游和下游的船闸机房的PLC控制器,可在船闸闸区范围内组成闸区全覆盖的无线网络的无线AP,通过无线网络与PLC控制器进行通信并通过流媒体服务器查看船闸运行数据、视频监控的手持终端。
2.根据权利要求1所述的一种船闸启闭机感知装置,其特征在于,上述数据采集组件包括:摄像头,采集船闸的电压电流信息的电力感知组件,采集船闸的启闭次数、巡检次数的次数感知组件,将获得闸门启闭的位置信息传输到主控制器的***。
3.根据权利要求2所述的一种船闸启闭机感知装置,其特征在于,上述电力感知组件包括:电机控制器采集器、智能电表采集器、脉冲采集器。
4.根据权利要求2所述的一种船闸启闭机感知装置,其特征在于,上述次数感知组件为连接于主控制器的数据采集器。
5.根据权利要求1所述的一种船闸启闭机感知装置,其特征在于,上述主控制器包括:控制PLC控制器和控制船闸机房的船闸组态软件服务器,控制船闸组态软件服务器并组建船闸信息数据库的手持终端应用后台服务器。
6.根据权利要求5所述的一种船闸启闭机感知装置,其特征在于,上述手持终端应用后台服务器通过OPC服务器驱动船闸组态软件服务器。
7.根据权利要求2所述的一种船闸启闭机感知装置,其特征在于,上述通信组件包括:无线网络通讯组件或光缆通信组件;***采用连接天线的北斗/GPS双模定位芯片,存储器采用SAMSUNG LPDDR4X agcj 32GB存储空间的存储器。
8.根据权利要求2所述的一种船闸启闭机感知装置的远程故障诊断方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一,电力感知组件感知启闭机状态信息,由电力感知组件获得;次数感知组件获得实际启闭次数,***获得闸门启闭的位置信息,将船闸信息通过通信组件传输到主控制器;启闭机状态信息包括:电压、电流信息,启闭时的电压峰值、电流峰值;
步骤二,运算模块分析,通过电压峰值与电流峰值、启闭次数、***信息三个数据相互比对判断启闭机是否故障:
具体包括:
有电压高峰值、电流低峰值之后,启闭次数+1,***固定位置显示1,无故障;
有电压无高峰值时,启闭次数+1,***固定位置显示1,启闭机的电机有故障;
电压高峰值、电流低峰值之后,启闭次数没有变化,***固定位置显示1,启闭机的传动***有故障;
电压高峰值、电流低峰值之后,启闭次数+1,***固定位置显示0,启闭机的液压***有故障;
步骤三,主控制器将故障信息传输给流媒体服务器, 由流媒体服务器将信息发布在手持终端应用上,人工结合视频进行判断,人工判断是否故障,是否做出响应,之后操作人员通过手持终端向PLC控制器发出指令,PLC控制器操控船闸机房,实现船闸、路灯的启闭控制。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 210014 No. 9, Ziyun Avenue, Qinhuai District, Jiangsu, Nanjing Applicant after: China Design Group Co.,Ltd. Address before: 210014 No. 9, Ziyun Avenue, Qinhuai District, Jiangsu, Nanjing Applicant before: CHINA DESIGN GROUP Co.,Ltd. |
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CB02 | Change of applicant information | ||
GR01 | Patent grant | ||
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