[发明专利]一种多渠段水位自动控制方法及装置

权利要求书

1.一种多渠段水位自动控制装置，包括：一条长距离自流型输水明渠，所述的明渠设置有多个将明渠分隔的闸门，所述的各个闸门上游附近设有分水口，所述的各个闸门的闸门启闭机构与各个闸门的控制单元连接，其特征在于，所述的各个闸门的控制单元通过明渠数据传输网络连接，所述的控制单元包括：测量该控制单元所控制的闸门的上游水位的闸前水位传感器、测量该控制单元所控制的闸门的下游水位的闸后水位传感器、测量该闸门开度的闸门开度传感器，所述的闸前水位传感器、闸后水位传感器、闸门开度传感器与低通滤波器连接，所述的低通滤波器与A/D转换器连接，所述的A/D转换器与数据采集器连接，所述的数据采集器与工控计算机连接，所述的工控计算机与PLC连接，所述的PLC与闸门启闭机构连接，工控计算机与明渠数据传输网络连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的明渠数据传输网络连接有控制中心。

3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述各控制单元还包括：与上游控制单元连接的上游流量反馈控制子单元，所述上游流量反馈控制子单元与前馈解耦控制子单元连接，所述前馈解耦控制子单元与下游流量反馈控制子单元、闸门流量控制子单元连接。

4. 一种使用权利要求1所述装置的多渠段水位控制方法，其特征在于所述方法的步骤包括：

监测下游闸门参数的步骤：用于按照时间步长通过下游闸门的闸前水位传感器、闸后水位传感器和闸门开度传感器监测下游闸门的闸前水位、闸后水位和闸门开度；

计算偏差和偏差变化率并判断的步骤：计算闸前水位与控制目标值间的偏差，以及的偏差的变化率，如果偏差值及偏差变化率未超出允许值则回到“监测下游闸门参数的步骤”，如果偏差值及偏差变化率超出允许值则进入下一步骤；

计算反馈校正值的步骤：用于根据偏差和偏差变化率分别计算闸前水位的上游控制反馈校正值和下游控制反馈校正值；

计算前馈解耦流量的步骤：用于根据上游控制反馈校正值和下游控制反馈校正值计算前馈解耦流量；

计算闸门的流量调整目标值的步骤：用于根据前馈解耦流量计算闸门的流量调整目标值；

计算闸门的实际操作开度的步骤：用于根据流量调整目标值计算闸门的实际操作开度；

闸门执行的步骤：用于闸门的启闭机执行开度调整动作，并回到“监测下游闸门参数的步骤”。