专利名称：一种避咸泵站自动调度的控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种避咸泵站，具体地说，涉及一种以三大条件为主，其它实时监控数据为辅的泵站全自动控制系统。
背景技术：
潮汐影响地区历来是人类聚集最密集，经济文化最发达的区域。咸潮入侵对城市饮用水影响非常显著，直接制约着经济和民生建设的发展。河流下泄的淡水与涨潮流上溯的咸水相互掺混，致使河口沿程盐度(氯度)不一致的现象称为咸潮入侵。受咸潮入侵影响，河口段氯度变化可达到2 10倍。目前咸潮入侵的形势严峻，以杭州为例，表现在以下三个方面首先，在自然因素上，由于强潮作用，钱塘江河口盐水入侵严重，杭州闸口站实时盐度可达7480g/l，远远超过饮用水含盐量小于250mg/l的标准，咸水入侵导致城市停止供水；其次，现今水资源优化调配技术落后、缺乏蓄淡避咸调度理论和控制技术，致使水资源浪费现象严重，该蓄的淡水蓄不起来；再次，应急水库因不经常取水易导致水库富营养化，间歇性输水系统长期不运转也会发生污染甚至设备失灵。目前大多数的水利控制系统是基于人工操作的，一般是通过电话进行人为控制，效率低下且浪费人力资源；没有盐度信息预报，抽放水比较盲目，浪费大量可用水资源；虽然现有系统中也有实时盐度监测，但因为不是自动控制，有较大的滞后性，如有咸潮突然来袭，会使一部分盐度超标的潮水进入水库。为此需要研究强混合河口水动力-盐度耦合的高效预报技术，既为水库泄水抑咸调度提供科学依据，又是蓄淡水库避咸取淡调度的技术基础，并且结合自动控制技术，做成完备的避咸泵站控制系统，是非常有必要的。
发明内容本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种避咸泵站自动调度的控制系统。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的一种避咸泵站自动调度的控制系统，它由实时监测单元、盐度预报单元、中央控制室和执行机构等组成；其中，所述实时监测部分由若干组江面监测仪、一个水库液位计、一个闸门盐度仪和若干个GPRS模块组成，每个江面监测仪通过RS232串口总线连接一个第一 GPRS模块、水库液位计通过RS232串口总线连接一个第二 GPRS模块，闸门盐度仪通过RS232串口总线连接一个第三GPRS模块；盐度预报单元由第一计算机和第四GPRS模块通过RS232串口总线连接组成。中央控制室由第二计算机和第五GPRS模块通过RS232串口总线相连组成。执行机构由闸门、若干个水泵和若干个PLC组成，闸门和每个水泵各通过电缆线连接一 PLC ;所有PLC通过以太网与中央控制室的第二计算机相连。第一 GPRS模块与第四GPRS模块无线通信，第二 GPRS模块、第三GPRS模块和第四GPRS模块均与第五GPRS模块无线通信。本实用新型的有益效果是，本实用新型能准确的预报下一日可抽放水的时间段，最大程度的减少可用水资源的浪费；可以有效避免咸水进入水厂，并能在枯水大潮组合的苛刻条件下保证水厂进水的含氯度达到最低。
图1是控制系统框图；图2是实施例中钱塘江站点分布；图3是PLC控制程序流程图。
具体实施方式
General Packet Radio Service (通用分组无线业务)简称为GPRS,它经常被描述成〃2. 5G〃，也就是说这项技术位于第二代(2G)和第三代(3G)移动通讯技术之间，是一种以GSM (全球手机系统)为基础的数据传输技术。GPRS网络自身独有的技术与应用上的优势，特别适用于突发性、高频率、小流量的数据传输服务。这些特征正是远程监测系统数据的特点。因此GPRS特别适合各种数据采集/通信或监测系统的使用。如图1所示，整个系统是由实时监测单元、盐度预报单元、中央控制室和执行机构四大部分组成。其中，实时监测部分由若干组江面监测仪、一个水库液位计、一个闸门盐度仪和若干个GPRS模块组成，若干组江面监测仪安装在江面的多个位置，水库液位计安装在水库内，闸门盐度仪安装在闸门外，每个江面监测仪通过RS232串口总线连接一个第一 GPRS模块、水库液位计通过RS232串口总线连接一个第二 GPRS模块，闸门盐度仪通过RS232串口总线连接一个第三GPRS模块；盐度预报单元由第一计算机和第四GPRS模块通过RS232串口总线连接组成。中央控制室由第二计算机和第五GPRS模块通过RS232串口总线相连组成。执行机构由闸门、若干个水泵和若干个PLC组成，闸门和每个水泵各通过电缆线连接一 PLC ;所有PLC通 过以太网与中央控制室的第二计算机相连。第一 GPRS模块与第四GPRS模块无线通信，第二 GPRS模块、第三GPRS模块和第四GPRS模块均与第五GPRS模块无线通信。本实用新型的避咸泵站自动调度的控制方法在上述避咸泵站自动调度的控制系统上实现，该方法具体为布置在江面上各点的江面监测仪获得江面各点的水体流速和盐度值，并发送至盐度预报单元的第一计算机上，第一计算机根据江面各点的水体流速和盐度值得到下一日适宜抽水的时间段，并将这个时间段发送至中央控制室的第二计算机中，水库液位计采集水库的水位信息并发送至中央控制室的第二计算机中，闸门盐度仪采集水库内的盐度信息并发送至中央控制室的第二计算机中。若当前时刻在第一计算机判定的适宜抽水的时间段内，且水库内水位未达预设的警戒水位，且闸门口的盐度值未达预设的警戒盐度值，第二计算机通过PLC开启水泵抽水。若水库内水位达到预设的警戒水位或盐度值达到预设的警戒盐度值，第二计算机通过PLC停止水泵。若水库内水位超过预设的警戒水位，第二计算机通过PLC开启闸门放水。所述第一计算机根据江面各点的水体流速和盐度值得到下一日适宜抽水的时间段具体如下第一计算机通过以下数学模型得到下一日适宜抽水的时间段连续方程I+ ▽ I CpV) = O
Ot一dpF运动方程
权利要求1.一种避咸泵站自动调度的控制系统，其特征在于，它由实时监测单元、盐度预报单元、中央控制室和执行机构组成；其中，所述实时监测部分由若干组江面监测仪、一个水库液位计、一个闸门盐度仪组成，每个江面监测仪通过RS232串口总线连接一个第一 GPRS模块、水库液位计通过RS232串口总线连接一个第二 GPRS模块，闸门盐度仪通过RS232串口总线连接一个第三GPRS模块；盐度预报单元由第一计算机和第四GPRS模块通过RS232串口总线连接组成；中央控制室由第二计算机和第五GPRS模块通过RS232串口总线相连组成；执行机构由闸门、若干个水泵和若干个PLC组成，闸门和每个水泵各通过电缆线连接一 PLC ;所有PLC通过以太网与中央控制室的第二计算机相连；第一 GPRS模块与第四GPRS模块无线通信，第二GPRS模块、第三GPRS模块和第四GPRS模块均与第五GPRS模块无线通信。
专利摘要本实用新型公开了一种避咸泵站自动调度的控制系统，它由实时监测单元、盐度预报单元、中央控制室和执行机构等组成；实时监测部分由若干组江面监测仪、一个水库液位计、一个闸门盐度仪和若干个GPRS模块组成，盐度预报单元由第一计算机和第四GPRS模块通过RS232串口总线连接组成，中央控制室由第二计算机和第五GPRS模块通过RS232串口总线相连组成，执行机构由闸门、若干个水泵和若干个PLC组成；应用本实用新型，可以有效避免咸水进入水厂，并能在枯水大潮组合的苛刻条件下保证水厂进水的含氯度达到最低。
文档编号E03B3/04GK202865906SQ20122050493
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者陈勇哲, 孙志锋, 王浩 申请人:浙江大学