[发明专利]一种船闸自动控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种船闸自动控制系统，所述的控制系统包括设置在航道相应位置的闸首（001）、闸首（001）内设置闸门（002），闸门（002）与闸首（001）之间通过闸门控制装置（2）连接；所述的闸门控制装置（2）与设置在船闸监控室内的现场控制单元（1）连接；

其特征在于：所述的现场控制单元（1）包括CPU模块（11）、数据存储模块（12）、监测模块（13）、网络通信模块（14）、报警模块（15）、交通信号灯模块（16）、照明模块（17）；所述的网络通信模块（14）包括模拟信号接口（141）、数字信号接口（142）、无线信号接口（143）、多媒体接口（144）、信号发送装置（145）；

所述的监测模块（13）包括设置在闸门控制装置（2）上的闸门启闭传感器（131）、设置在船闸附近的水位传感器（132）、闸门开度传感器（133）、设置在船闸两侧的水流速度传感器（134）、设置在船闸附近用于观察闸门（002）启闭情况的第一摄像头（135）、设置在船闸两侧的测距传感器（136）、设置在船闸附近用于观察船闸两侧船只的第二摄像头（137），设置在船闸两侧河道内的船只吃水深度传感器（138），设置在搁门器（273）上的搁门器传感器（139）；所述闸门控制装置（2）包括闸门启闭机构、闸门安全保护机构；

所述的闸门启闭机构包括设置在闸首（001）上的液压活塞机构（271），液压活塞机构（271）的活塞杆与拉索（272）的一端连接，所述拉索（272）的另一端与闸门（002）的一侧连接，所述闸首（001）上相应位置设置用于阻止闸门（002）移动的搁门器（273）;

所述的控制方法包括顺序进行的以下步骤：船只请求通行、闸门开启、船只通过、闸门关闭；

所述的船只请求通行步骤为：没有船只通行时，船闸为关闭状态，设置在船闸两侧的测距传感器（136）不间断监视航道，此时交通信号灯模块（16）上的红色交通灯打开；当测距传感器（136）监测到有船只驶向船闸并与船闸之间的距离小于设定值L0时，信号发送装置（145）向船只的通信系统发送信号，询问是否需要通航，当得到需要通航答复后，进入闸门开启步骤；

所述的闸门开启步骤为：液压活塞机构（271）动作，通过拉索（272）驱动闸门（002）打开，闸门（002）打开一定角度后，打开搁门器（273），使闸门（002）被搁门器（273）挡住，然后搁门器传感器（139）向现场控制单元（1）发送闸门（002）开启安全信号；现场控制单元（1）将交通信号灯模块（16）上的红色交通灯转换为绿色交通灯，指示船只通过船闸；

所述的闸门关闭步骤为：当船只通过船闸后，测距传感器（136）监测到船只与船闸的距离大于闸门（002）的关闭安全距离后，交通信号灯模块（16）上的绿色交通灯转换为红色交通灯；搁门器（273）复位，液压活塞机构（271）驱动闸门（002）关闭；

所述的船只请求通行步骤中，信号发送装置（145）收到船只需要通航答复后，测距传感器（136）采集船只的速度V1、船只与闸门的距离L，水流速度传感器（134）测量船只与闸门之间河道的水流速度V2，第二摄像头（137）开启并采集船只的航行角度A1，船只吃水深度传感器（138）采集船只的吃水深度h1；现场控制单元（1）根据V1、V2、L、A1、h1，计算出闸门的开启速度V3；所述的闸门开启步骤中，液压活塞机构（271）根据V3的大小调整其液压力的大小。

2.根据权利要求1所述的一种船闸自动控制系统，其特征在于：所述的闸门（002）为一字型或人字型。

3.根据权利要求1所述的一种船闸自动控制系统，其特征在于：所述的闸门安全保护机构包括设置在闸首（001）上的引水槽（281），引水槽（281）的一端通过安全阀门（282）与安全蓄水池（283）内的水泵（284）连接，另一端与闸首（001）两侧的河道连通。

4.根据权利要求3所述的一种船闸自动控制系统，其特征在于：所述的闸门安全保护机构还包括设置在闸门（002）上的安全气囊（285）。