阜宁船闸智能无线便捷控制系统研究及应用

1、    阜宁船闸智能无线便捷控制系统研究及应用    摘 要：船闸运营管理中，如何提高船闸操作的便捷性和操作人员的工作效率，是一个关键性问题。文章结合阜宁船闸工程，研究船闸特点，提出一种无线船闸便捷控制系统，通过手机app的应用，为船闸提供了一种新型的控制方案。使船闸管理水平得到进一步的提升。关键词：船闸；控制；无线；app阜宁船闸位于盐城阜宁县陈集镇境内，苏北灌溉总渠距通榆河约23公里处，与阜宁水电站、阜宁腰闸并列横跨苏北灌溉总渠。阜宁船闸和阜宁水电站于1975年建成投入使用。2016年左右进行改造重建。阜宁船闸承担着苏北灌溉总渠、射阳河及通榆河的交汇

2、贯通、水位调节、航运保障等任务。现阶段我国大部分船閘，包括阜宁船闸机电控制系统普遍采用集散控制系统，以人工现地控制为主，操作人员平日既要船闸控制操作，又要兼顾船闸安全巡视，十分不便。随着无线技术的发展，本文针对船闸机电控制系统现状，构造了一种智能无线船闸便捷控制的新型控制方式，并对系统结构、功能及关键问题等方面进行了分析和探讨。1 总体思路目前，国内大部分船闸控制方式为集散控制系统。其主要方式是在闸首机房或监控中心内设置操作按钮或控制计算机。船闸操作人员能在闸首机房或监控中心内实现对船闸的操作、视频查看、调度管理等。传统机电控制方式决定了操作人员只能在固定区域内实现对船闸的控制。船闸控制操作的

3、同时需兼顾船闸安全巡视，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。同时，对于船闸管理人员，不能随时随地查看船闸的重要参数、视频图像等重要信息，不利于对船闸进行实时监管。为打破传统控制系统中对船闸控制、管理的局限性，基于“移动互联网+”船闸的发展理念的智能无线船闸便捷控制系统。考虑将移动互联网、物联网、船闸电气控制、gis等信息化技术、自动化技术与船闸运营过程有效的结合，开发基于移动端的船闸运行监管平台，实现移动终端对于船闸运行状态的无线图形化监管。2 系统架构智能无线船闸便捷控制系统主要由室外无线ap、plc、手持终

4、端（含软件）、流媒体服务器、手机app等组成。在船闸上、下游闸首机房分别设置一套室外无线ap，在船闸闸区范围内组成闸区全覆盖的无线网，定制的手持终端通过无线网络与机房内的监控主机进行通信，通过监控主机的上位机软件实现对船闸的控制等功能。同时，在监控中心内设置流媒体服务器，实现船闸对外的信息发布功能。管理人员在手机端安装app并通过internet网络对远程船闸运行数据、视频监控等查看功能。3 系统功能智能无线船闸便捷控制系统主要通过手持终端实现对船闸的无线控制，其功能通过在手持终端/手机安装app的方式来实现。结合阜宁船闸的实际使用需求，智能无线便捷控制系统目前考虑了以下功能。3.1 闸阀门控

5、制功能智能无线船闸便捷控制系统在闸区内任何无线网覆盖的区域均可通过手持终端/手机软件。实时了解船闸闸阀们的开关状态、水位情况及红绿灯的状态，对闸、阀门进行相应的开关动作。并可在紧急情况下实现急停功能。使操作人员的操作不仅局限于闸首机房或集控室内。在日常巡查等情况下均可实现船闸的控制。使控制方式更加灵活、方便。操作时对船闸的状态了解更为直观。3.2 监控视频查看功能目前视频监控图像可在集控中心及带操作室的闸首机房内实现监控。为满足智能无线船闸便捷控制系统在室外操作时对视频的查看功能要求，系统考虑设置视频监控模块。通过手持终端/手机软件实现对船闸重要工作区域的视频查看。同时视频监控数据可通过流媒体

6、服务器传输至互联网。当船闸管理人员外出办公等情况下，仅需连接互联网便可通过手机app对船闸视频进行查看，直观了解船闸的运行情况。3.3 综合语音通信功能目前船闸设置了无线对讲系统及有线广播系统。本工程将通过无线船闸便捷控制系统软件对以上系统进行集成。操作人员通过手持终端可实现手持终端间对讲，通过现有网络广播主机（通信接口）对上下闸首广播实现分区广播功能。通过甚高频电台与附近船舶实现双向语音对讲功能。3.4 决策分析功能无线船闸便捷控制系统软件读取船闸控制系统监控相关数据的统计及趋势分析、运行操作记录及统计、运行及故障报表等重要数据报表。用于船闸管理人员远程了解船闸的运行态势。app软件显示效果

7、如图1所示。4 关键技术研究船闸控制系统是船闸安全运行的关键，智能无线船闸研究关键技术需重点考虑的船闸控制系统网络的安全性。本系统实施时主要采用了如下几种方式保证系统的安全性：（1）在手机app的控制操作时，对操作权限进行设置。同时要求必须是采用定制机并登陆船闸控制系统专用无线网络的用户才能对船闸控制系统进行操作，杜绝远程通过网络/4g信号等对船闸进行操作。保证只有船闸现场工作人员才能对船闸操作。（2）对船闸控制系统专用无线网络采用隐藏ssid的形式，使船闸附近的用户无法搜索该无线网，防止“蹭网”等情况的发生。（3）船闸控制系统专用无线网络绑定手持终端的mac地址，只有固定的手持终端才能登陆该无线网。提高系统可靠性。5 结束语阜宁船闸打破传统控制模式，采用的智能无线便捷控制系统，有效地使提高船闸便捷控制水平和操作人员的工作效率，同时极大提升船闸紧急情况下的应急水平，对阜宁船闸今后的高效运行管理具有重要意义。相信在不远的将来，必将在船闸中得到更广泛的应用。参考文献1王忠民.浅析葛洲坝船闸集中控制系统技术改造与完善j.水运工程，2002（05）：35-40.2潘晓梦，邓建华，苏厚勤.一种跨平台移动应