本實用新型涉及水利領(lǐng)域，具體涉及水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，水資源供需矛盾日益突出，許多地區(qū)修建了長距離大型明渠輸水工程。這些渠道通常由多級節(jié)制閘分隔成相串連的多個渠段，為使多個渠段的水量合理有序調(diào)控，各渠段利用閘門的啟閉來調(diào)節(jié)水位和流量。

現(xiàn)有多渠段水渠中，閘門自動控制方法分為上游控制方法和下游控制方法兩類。前者為傳統(tǒng)控制方法，通過人工或傳感器監(jiān)測閘前水位變化，調(diào)整閘門開度。由于水位監(jiān)測點靠近閘前，時間滯后很小，因而控制規(guī)則簡單，作用快。但是上游控制方法的水量調(diào)控會顯著影響到下游，若上游水量不足，則下游水量相應(yīng)不足，反之若上游水量較多，則下游水量過剩。下游控制方法是后發(fā)展的一類渠道控制方法，它以實現(xiàn)按需供水為目標(biāo)。其控制所需的信息來自下游的傳感器，控制作用向上游方向傳遞。不過受水流滯后影響，其水位調(diào)控速度較慢?，F(xiàn)有多渠段水渠均采用單一控制方法，即要么采用上游控制方法，要么采用下游控制方法。顯然，上游控制方法在水位調(diào)控方面有優(yōu)勢，但其水量調(diào)控的特點決定了長距離大型輸水明渠不能完全由其控制。而下游控制方法在水量調(diào)控方面有優(yōu)勢，適用于長距離輸水明渠，但其水位調(diào)控較慢，當(dāng)上一渠段水量激增時，便會發(fā)生溢洪的危險。

同時，現(xiàn)有水渠的監(jiān)控系統(tǒng)只局限于對閘門的控制，而對于每個渠段內(nèi)的水文(如水位、流量或降雨等)信息和水質(zhì)(濁度、酸堿度、溶解氧等)信息并未進(jìn)行監(jiān)測，故無法獲得每個渠段的水環(huán)境質(zhì)量狀況，因而也就無法預(yù)測水環(huán)境質(zhì)量狀況對多渠段中的閘門和水質(zhì)的影響。特別是遇到閘門發(fā)生故障無法正常啟閉或者無法滿足現(xiàn)場水流控制要求的情況下，無法采取有效的應(yīng)急措施。

由上可知，有必要提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)對水渠各渠段閘門及水環(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的發(fā)明目的在于提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)對水渠各渠段閘門及水環(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行控制與監(jiān)測的水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)。

根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)，包括將水渠分隔成多個渠段的多個渠段閘門、設(shè)置于每個渠段的數(shù)據(jù)采集站、至少一個第一旁路閘門、至少一個第二旁路閘門、設(shè)置在每個第一旁路閘門和相鄰的第二旁路閘門之間的旁路渠段上的凈化處理裝置和設(shè)置于遠(yuǎn)程集中控制中心的終端上位機(jī)，其中，所述旁路渠段連接所述多個渠段閘門中的第一渠段閘門之前的渠段和所述第一渠段閘門之后的渠段，所述凈化處理裝置用于進(jìn)行水凈化處理；

每個渠段的數(shù)據(jù)采集站包括采集控制器、分布于該渠段內(nèi)的水位計、用于水質(zhì)監(jiān)測的傳感器、以及設(shè)置于該渠段上游最近閘門處的閘前水位傳感器、閘門開度傳感器和閘后水位傳感器；所述采集控制器將從所述水位計、用于水質(zhì)監(jiān)測的傳感器、閘前水位傳感器、閘門開度傳感器和閘后水位傳感器實時或定時采集的水文監(jiān)控信息存儲在所述數(shù)據(jù)采集站中，同時在每條水文監(jiān)控信息的存儲數(shù)據(jù)中添加該數(shù)據(jù)采集站的網(wǎng)絡(luò)地址和標(biāo)識號；所述數(shù)據(jù)采集站將采集到的水文監(jiān)控信息分別向所述終端上位機(jī)和該渠段上游最近閘門的閘門控制機(jī)構(gòu)發(fā)送；

所述多個閘門中的每個閘門的閘門控制機(jī)構(gòu)包括：控制閘門啟閉程度的啟閉機(jī)和現(xiàn)場控制器；所述現(xiàn)場控制器接收數(shù)據(jù)采集站發(fā)送的水文監(jiān)控信息中的閘前水位信息，通過將接收到的閘前水位信息與設(shè)定的閘前水位閾值進(jìn)行比較，計算出閘門實際操作開度值并發(fā)送給所述啟閉機(jī)，所述啟閉機(jī)根據(jù)接收到的所述閘門實際操作開度值控制所述閘門啟閉；

所述上位機(jī)接收所述數(shù)據(jù)采集站發(fā)送的所述第一渠段閘門之前的渠段的水文監(jiān)控信息中的水質(zhì)信息，通過將接收到的水質(zhì)信息與設(shè)定的水質(zhì)閾值進(jìn)行比較，并且在水質(zhì)信息超過水質(zhì)閾值時控制第一渠段閘門對應(yīng)的現(xiàn)場控制器關(guān)閉所述第一渠段閘門，并分別控制所述第一旁路閘門和所述第二旁路閘門的現(xiàn)場控制器和啟閉機(jī)打開所述第一旁路閘門和所述第二旁路閘門，同時啟動所述凈化處理裝置。

由上述技術(shù)方案可知，本實用新型水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置了兩種工作模式，即正常模式和應(yīng)急模式。在工作模式時，水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)利用每個渠段上游最近閘門處的閘前水位信息、閘門開度信息和閘后水位信息分別計算出每個渠段對應(yīng)閘門的閘門開度，從而能夠克服長距離水渠的時間滯后問題，且能夠提高水位調(diào)控速度；在應(yīng)急模式，多渠段水利系統(tǒng)采用上游控制方法對一個或多個閘門進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)在某一渠段出現(xiàn)突發(fā)狀況時能夠做出應(yīng)急處理，同時布置于每個渠段的多種傳感器實現(xiàn)對每個渠段中水環(huán)境質(zhì)量狀況的監(jiān)控。另外，在某一渠段出現(xiàn)水質(zhì)狀況時能夠及時對水進(jìn)行凈化處理。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，還可以根據(jù)這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。

圖1示出了本實用新型實施例中水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本實用新型實施例中終端上位機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實施例，對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為了使讀者對本實用新型的一個或多個方面有一個透徹的理解，即便沒有這些特定的細(xì)節(jié)也可以實現(xiàn)本實用新型的這些方面。

本申請使用的“模塊”、“系統(tǒng)”等術(shù)語旨在包括與計算機(jī)相關(guān)的實體，例如但不限于硬件、固件、軟硬件組合、軟件或者執(zhí)行中的軟件。例如，模塊可以是，但并不僅限于：處理器上運行的進(jìn)程、處理器、對象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計算機(jī)。舉例來說，計算設(shè)備上運行的應(yīng)用程序和此計算設(shè)備都可以是模塊。一個或多個模塊可以位于執(zhí)行中的一個進(jìn)程和/或線程內(nèi)，一個模塊也可以位于一臺計算機(jī)上和/或分布于兩臺或更多臺計算機(jī)之間。

圖1示出了本實用新型中水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)包括水渠101、將水渠101分隔成多個渠段的若干閘門102、控制若干閘門的若干閘門控制機(jī)構(gòu)103、設(shè)置于每個渠段的數(shù)據(jù)采集站104和設(shè)置于遠(yuǎn)程集中控制中心的終端上位機(jī)105。水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)還包括至少一個第一旁路閘門107、至少一個第二旁路閘門110、設(shè)置在每個第一旁路閘門107和相鄰的第二旁路閘門110之間的旁路渠段111上的凈化處理裝置108，其中，所述旁路渠段111連接所述第一渠段閘門之前的渠段和所述第一渠段閘門之后的渠段。

每個渠段的數(shù)據(jù)采集站104包括采集控制器和布置于該渠段沒的各類傳感器。其中，所述各個傳感器包括水位計、水質(zhì)監(jiān)測傳感器、以及設(shè)置于該渠段上游最近閘門處的閘前水位傳感器、閘門開度傳感器和閘后水位傳感器。

采集控制器將從水位計、用于水質(zhì)監(jiān)測的傳感器、閘前水位傳感器、閘門開度傳感器和閘后水位傳感器實時或定時采集的水文監(jiān)控信息存儲在數(shù)據(jù)采集站中，同時在每條水文監(jiān)控信息的存儲數(shù)據(jù)中添加該數(shù)據(jù)采集站的網(wǎng)絡(luò)地址和標(biāo)識號。

所述終端上位機(jī)與所述每個數(shù)據(jù)采集站進(jìn)行通信；所述上位機(jī)接收所述數(shù)據(jù)采集站發(fā)送的所述第一渠段閘門之前的水文監(jiān)控信息中的水質(zhì)信息，通過將接收到的水質(zhì)信息與設(shè)定的水質(zhì)閾值進(jìn)行比較，并且在水質(zhì)信息超過水質(zhì)閾值時關(guān)閉所述第一渠段閘門，并打開所述第一旁路閘門和所述第二旁路閘門，同時啟動所述凈化處理裝置。

所述第二旁路閘門與所述凈化處理裝置之間設(shè)置有蓄水池，所述終端上位機(jī)控制所述第二旁路閘門的開度，使得所述第一渠段閘門之后的渠段的水位與第一渠段閘門之前的渠段中的水位保持不變。

根據(jù)本實用新型的實施例，可以在各渠段內(nèi)的水質(zhì)變壞時，通過旁路渠段將水質(zhì)不好的水引流到凈化處理裝置進(jìn)行凈化。進(jìn)一步，通過將蓄水池內(nèi)的水引流到渠段內(nèi)來保證渠段的水位。

所述上位機(jī)接收所述數(shù)據(jù)采集站發(fā)送的所述第一渠段閘門之前的渠段的水文監(jiān)控信息中的水質(zhì)信息，通過將接收到的水質(zhì)信息與設(shè)定的水質(zhì)閾值進(jìn)行比較，并且在水質(zhì)信息超過水質(zhì)閾值時控制第一渠段閘門對應(yīng)的現(xiàn)場控制器關(guān)閉所述第一渠段閘門，并分別控制所述第一旁路閘門和所述第二旁路閘門的現(xiàn)場控制器和啟閉機(jī)打開所述第一旁路閘門和所述第二旁路閘門，同時啟動所述凈化處理裝置。

本實施例優(yōu)先關(guān)閉了最下游的水質(zhì)變壞的渠段的水閘，并將該渠段內(nèi)的水引導(dǎo)旁路進(jìn)行凈化處理，保證下游的水質(zhì)不被進(jìn)一步污染。進(jìn)一步地，可以依次對上游的渠段進(jìn)行處理，也可以根據(jù)需要有選擇性地處理。

進(jìn)一步地，每個渠段的數(shù)據(jù)采集站還包括：

三維地形數(shù)據(jù)形成單元，用于采集所處渠段內(nèi)的三維地形元數(shù)據(jù)并將采集到的三維地形元數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成該渠段的三維地形數(shù)據(jù)。同時在三維地形數(shù)據(jù)存儲時在每條三維地形數(shù)據(jù)的存儲名稱中添加該數(shù)據(jù)采集站的網(wǎng)絡(luò)地址和標(biāo)識號。

數(shù)據(jù)采集站將采集到的水文監(jiān)控信息和三維地形數(shù)據(jù)發(fā)送給終端上位機(jī)，以及將水文監(jiān)控信息發(fā)送至該渠段上游最近閘門的閘門控制機(jī)構(gòu)。其中，數(shù)據(jù)采集站利用GPRS或3G技術(shù)將水文監(jiān)控信息和三維地形數(shù)據(jù)發(fā)送至終端上位機(jī)；數(shù)據(jù)采集站和閘門控制機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)傳輸可采用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

每個閘門的閘門控制機(jī)構(gòu)包括：控制閘門啟閉程度的啟閉機(jī)和現(xiàn)場控制器。現(xiàn)場控制器接收該閘門下游最近渠段數(shù)據(jù)采集站發(fā)送的水文監(jiān)控信息中的閘前水位信息，通過將接收到的閘前水位信息與設(shè)定的閘前水位閾值進(jìn)行比較，計算出閘門實際操作開度值并發(fā)送給啟閉機(jī)，啟閉機(jī)根據(jù)接收到的所述閘門實際操作開度值控制閘門啟閉。

本實用新型實施例中的閘門優(yōu)選采用電動閘門，現(xiàn)場控制器包括電流檢測電路，電流檢測電路對啟閉機(jī)的運行電流進(jìn)行檢測，向現(xiàn)場控制器提供電流信號，現(xiàn)場控制器控制電動閘門的運行。具體地，現(xiàn)場控制器對電流檢測電路提供的電流信號進(jìn)行處理，通過檢測并判斷負(fù)載電流變化率的大小和持續(xù)時間，決定是否啟動保護(hù)功能。本實用新型所采用的電動閘門維護(hù)量低，運行可靠性高。另外，在某一渠段出現(xiàn)水質(zhì)狀況時能夠及時對水進(jìn)行凈化處理。

本實用新型中，每個閘門控制機(jī)構(gòu)中的現(xiàn)場控制器采用傳統(tǒng)的上游控制方法，通過獲得的閘門的閘前水位信息來調(diào)整閘門的閘門開度。

終端上位機(jī)105與每個數(shù)據(jù)采集站104通過MODIBUS總線進(jìn)行通信。圖2示出了本實用新型中終端上位機(jī)的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，終端上位機(jī)包括數(shù)據(jù)收發(fā)模塊201、數(shù)據(jù)處理模塊202、控制模式切換模塊203和操作控制臺204。其中，

數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，用于接收每個數(shù)據(jù)采集站104發(fā)送的水文監(jiān)控信息并根據(jù)每個數(shù)據(jù)采集站的網(wǎng)絡(luò)地址和標(biāo)識號進(jìn)行分類存儲，以及通過數(shù)據(jù)采集站的網(wǎng)絡(luò)地址和標(biāo)識號向該數(shù)據(jù)采集站發(fā)送信息；

數(shù)據(jù)處理模塊，包括閾值比較單元221、數(shù)值計算單元222和遠(yuǎn)程指令發(fā)送單元223。所述閾值比較單元用于將數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接收的水文監(jiān)控信息與對應(yīng)的水文監(jiān)控信息閾值進(jìn)行比較；所述數(shù)值計算單元根據(jù)閾值比較單元的比較結(jié)果以及每個渠段的上游最近閘門處的閘前水位信息、閘后水位信息及閘門開度信息計算出每個渠段上游最近閘門的實際操作開度值；所述遠(yuǎn)程指令發(fā)送單元將每個渠段上游最近閘門的實際操作開度值發(fā)送至相應(yīng)渠段閘門控制機(jī)構(gòu)中的啟閉機(jī)。

在本實用新型優(yōu)選的各個實施例中，所述閾值比較單元用于將數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接收的水文監(jiān)控信息與對應(yīng)的水文監(jiān)控信息閾值進(jìn)行比較具體為：

所述閾值比較單元針對每個渠段監(jiān)控位置處的水位、每個渠段的降雨量、水質(zhì)參數(shù)、閘前水位、閘門開度和閘后水位分別設(shè)置對應(yīng)的閾值，并將接收到的每個渠段監(jiān)控位置處的水位值、每個渠段的降雨量值、水質(zhì)參數(shù)值、閘前水位值、閘門開度值和閘后水位值分別與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，并得出比較結(jié)果。

控制模式切換模塊，在正常模式和應(yīng)急模式之間切換，在所述正常模式下，終端上位機(jī)控制若干閘門控制機(jī)構(gòu)中的啟閉機(jī)?？刂颇Ｊ角袚Q模塊在接收到外來應(yīng)急指令的情況下，切換到應(yīng)急模式，由一個或多個現(xiàn)場控制器控制對應(yīng)的啟閉機(jī)啟閉。如：某閘門由于故障不能正常啟閉或需要維修時，終端上位機(jī)可采用應(yīng)急指令通知下游閘門關(guān)閉以限制水流下泄，或者可控制上游閘門關(guān)閉以截斷水流，然也可同時關(guān)閉上下游閘門；也或者當(dāng)某個渠段水量激增時，采用應(yīng)急指令通知下游閘門全開以使水流快速下泄，避免發(fā)生溢洪。

操作控制臺，包括顯示模塊。顯示模塊調(diào)用數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的水文監(jiān)控信息和三維地形數(shù)據(jù)并進(jìn)行顯示。

優(yōu)選地，在本實用新型的各個實施例中，本實用新型實施例中的顯示模塊包括二維顯示平臺或者三維顯示平臺，或者可進(jìn)行相互切換的二維顯示平臺和三維顯示平臺。作為具體優(yōu)選實施例，

二維顯示平臺提供：

基本水文信息查詢單元，用于查詢不同渠段中監(jiān)測位置的水位情況；

降雨量信息查詢單元；提供不同渠段中對于雨量相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢；

水質(zhì)查詢單元，提供不同渠段中對于水質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢。

所述三維展示平臺提供：

基本水文信息的顯示單元，提供三維場景下在不同渠段中漫游的相關(guān)功能；

水淹分析單元，用于展示三維場景下河流的演進(jìn)方式和水位情況；

降雨量信息查詢單元，提供對于雨量相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢功能和一段時間內(nèi)降雨量的直方圖；

水文圖層控制單元，提供給用戶控制水文圖層顯示的功能；

基本量測單元，提供與水利相關(guān)的基本量測功能。

優(yōu)選地，在本實用新型的各個實施例中，操作控制臺還包括液晶顯示屏、按鍵、電源板、控制主板、IC卡接口，控制主板分別與接線端子、內(nèi)置Modem電連接。操作控制臺的液晶顯示屏通過二維展示平臺或三維展示平臺快速、準(zhǔn)確地顯示出每個渠段的當(dāng)前的水位、瞬間流量、累計流量、水質(zhì)及三維地形數(shù)據(jù)信息等，并能以表格或圖形的方式實時地顯示。操作控制臺還可把數(shù)據(jù)實時地傳給控制中心，并接收控制中心的控制命令，較好地滿足水渠多測點、地理范圍分布廣的測控特點，使水利部門方便有效地對水渠實施科學(xué)、合理的管理

在本實用新型的各個實施例中，作為進(jìn)一步地的優(yōu)選方案，本實施例中的操作控制臺還可向數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送數(shù)據(jù)請求，數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)網(wǎng)絡(luò)地址找到相應(yīng)的采集站，將命令下發(fā)到該采集站，所述采集站響應(yīng)后將數(shù)據(jù)通過無線通訊或數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)將采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)操作控制臺中的監(jiān)控顯示平臺進(jìn)行二維或三維展示。

在本實用新型的各個實施例中，作為進(jìn)一步的優(yōu)選方案，水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)還包括：

報警器，與數(shù)據(jù)處理模塊中的閾值比較單元進(jìn)行通信，用于根據(jù)閾值比較模塊的比較結(jié)果超出限定值后發(fā)出警報。作為優(yōu)選實施方案，

報警器分布于每個渠段岸邊的預(yù)設(shè)報警點處。其中，報警器包括標(biāo)桿，標(biāo)桿頂部設(shè)置有報警燈和設(shè)置于報警燈側(cè)表面的報警揚聲器，報警燈表面設(shè)置有光伏板；光伏板連接有設(shè)置于標(biāo)桿側(cè)部的水位顯示器，水位顯示器通過報警控制器連接有報警燈，報警控制器與數(shù)據(jù)處理模塊中的閾值比較單元進(jìn)行通信。

由以上技術(shù)方案可知，本實用新型水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置了兩種工作模式，即正常模式和應(yīng)急模式。在工作模式時，多渠段水利系統(tǒng)利用每個渠段上游最近閘門處的閘前水位信息、閘門開度信息和閘后水位信息分別計算出每個渠段對應(yīng)閘門的閘門開度，從而能夠克服長距離水渠的時間滯后問題，并提高水位調(diào)控速度；在應(yīng)急模式，多渠段水利系統(tǒng)采用上游控制方法對一個或多個閘門進(jìn)行控制，從而實現(xiàn)在某一渠段出現(xiàn)突發(fā)狀況時能夠做出應(yīng)急處理，同時布置于每個渠段的多種傳感器實現(xiàn)對每個渠段中水環(huán)境質(zhì)量狀況的監(jiān)控。

根據(jù)本實用新型的另一方面，還提供了多渠段水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)的控制方法。該控制方法包括：

在每個渠段內(nèi)分別布置水位計、雨量計、用于水質(zhì)監(jiān)測的傳感器、以及在該渠段上游最近閘門處布置閘前水位傳感器、閘門開度傳感器和閘后水位傳感器；

所述采集控制器將從所述水位計、雨量計、用于水質(zhì)監(jiān)測的傳感器、閘前水位傳感器、閘門開度傳感器和閘后水位傳感器實時或定時采集的水文監(jiān)控信息存儲在所述數(shù)據(jù)采集站中，同時在每條水文監(jiān)控信息的存儲數(shù)據(jù)中添加該數(shù)據(jù)采集站的網(wǎng)絡(luò)地址和標(biāo)識號；

所述數(shù)據(jù)采集站將采集到的水文監(jiān)控信息分別向所述終端上位機(jī)和該渠段上游最近閘門的閘門控制機(jī)構(gòu)發(fā)送；

所述現(xiàn)場控制器接收數(shù)據(jù)采集站發(fā)送的水文監(jiān)控信息中的閘前水位信息，通過將接收到的閘前水位信息與設(shè)定的閘前水位閾值進(jìn)行比較，計算出閘門實際操作開度值并發(fā)送給所述啟閉機(jī)，所述啟閉機(jī)根據(jù)接收到的所述閘門實際操作開度值控制所述閘門啟閉；

所述終端上位機(jī)的數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接收每個數(shù)據(jù)采集站發(fā)送的水文監(jiān)控信息并根據(jù)每個數(shù)據(jù)采集站的網(wǎng)絡(luò)地址和標(biāo)識號進(jìn)行分類存儲，以及通過數(shù)據(jù)采集站的網(wǎng)絡(luò)地址和標(biāo)識號向該數(shù)據(jù)采集站發(fā)送信息；

所述數(shù)據(jù)處理模塊包括閾值比較單元、數(shù)值計算單元和遠(yuǎn)程指令發(fā)送單元；所述閾值比較單元將所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接收的水文監(jiān)控信息與對應(yīng)的水文監(jiān)控信息閾值進(jìn)行比較；所述數(shù)值計算單元根據(jù)所述閾值比較單元的比較結(jié)果以及每個渠段的上游最近閘門處的閘前水位信息、閘后水位信息及閘門開度信息計算出每個渠段上游最近閘門的實際操作開度值；所述遠(yuǎn)程指令發(fā)送單元將每個渠段上游最近閘門的實際操作開度值發(fā)送至相應(yīng)渠段閘門控制機(jī)構(gòu)中的啟閉機(jī)；

所述控制模式切換模塊使所述水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)在正常模式和應(yīng)急模式之間切換，在所述正常模式下，所述終端上位機(jī)控制所述閘門控制機(jī)構(gòu)中的啟閉機(jī)；在所述控制模式切換模塊接收到外來應(yīng)急指令的情況下，切換到所述應(yīng)急模式，由一個或多個現(xiàn)場控制器控制對應(yīng)的啟閉機(jī)啟閉；

所述操作控制臺的顯示模塊調(diào)用所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊的水文監(jiān)控信息并進(jìn)行顯示。

在本實用新型的各個實施例中，作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，在數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接收的水文監(jiān)控信息與所述閾值比較單元中對應(yīng)的水文監(jiān)控信息閾值的比較結(jié)果超出限定范圍時，通過報警器進(jìn)行報警。例如，根據(jù)閾值比較單元的比較結(jié)果中的水質(zhì)信息超過超出水質(zhì)的限定值后發(fā)出警報。

具體地，數(shù)值計算單元根據(jù)閾值比較單元的比較結(jié)果以及每個渠段的上游最近閘門處的閘前水位信息、閘后水位信息及閘門開度信息計算出每個渠段上游最近閘門的實際操作開度值包括如下步驟：

監(jiān)測下游閘門參數(shù)的步驟：用于按照時間步長通過下游閘門的閘前水位傳感器、閘后水位傳感器和閘門開度傳感器監(jiān)測下游閘門的閘前水位、閘后水位和閘門開度；

計算偏差和偏差變化率并判斷的步驟：計算閘前水位與控制目標(biāo)值間的偏差，以及偏差的變化率，如果偏差值及偏差變化率未超出允許值則回到“監(jiān)測下游閘門參數(shù)的步驟”，如果偏差值及偏差變化率超出允許值則進(jìn)入下一步驟；

計算反饋校正值的步驟：用于根據(jù)偏差和偏差變化率分別計算閘前水位的上游控制反饋校正值和下游控制反饋校正值；

計算前饋解耦流量的步驟：用于根據(jù)上游控制反饋校正值和下游控制反饋校正值計算前饋解耦流量；

計算閘門的流量調(diào)整目標(biāo)值的步驟：用于根據(jù)前饋解耦流量計算閘門的流量調(diào)整目標(biāo)值；

計算閘門的實際操作開度的步驟：用于根據(jù)流量調(diào)整目標(biāo)值計算閘門的實際操作開度；

閘門執(zhí)行的步驟：用于閘門的啟閉機(jī)執(zhí)行開度調(diào)整動作，并回到“監(jiān)測下游閘門參數(shù)的步驟”。

上述步驟由于同時采取了上下游的數(shù)據(jù)采集、閘門和水流控制，克服了長距離水渠大時間滯后、耦合作用的影響，綜合發(fā)揮了上游控制和下游控制方法分別在水位調(diào)控和水量調(diào)控方面的優(yōu)勢。

在一個優(yōu)選實施例中，對于本實用新型水利凈化監(jiān)控系統(tǒng)，對于每個渠段的閘門的控制方法還包括：

①在閘門啟閉機(jī)室外，用閘門無線手操器設(shè)定想要控制的閘門編號；

②檢查想要控制的閘門與閘門無線手操器之間的信號強(qiáng)度，以確定兩者是否通訊；如正常，閘門無線手操器顯示想要控制的閘門參數(shù)；

③用閘門無線手操器在目視距離內(nèi)控制閘門的運行，實時監(jiān)視閘門運行參數(shù)，將閘門升降到期望狀態(tài)，同時，當(dāng)閘門運行異常時，用閘門無線手操器立即停止閘門運行，防止設(shè)備損壞。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用于限制本實用新型的保護(hù)范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。