基于4G DTU智能闸门远程无线自动化监控解决方案

一、概述

对于水库库区，存在大量的小型闸门，由于距离远，数量多，不易操作和监测。智能闸门是专门为水库库区灌溉自动化领域设计开发的一款远程闸门控制、灌溉流量监测、设备工况视频图像采集的终端产品。系统可通过光纤、2G/3G/4G信号网络、数传电台、以太网等通信介质实现数据的远程传输，不但管理中心的监控电脑能实时看到设备工况、灌溉流量、现场照片或视频，能控制闸门的开启和闭合，管理者的手机也能完场以上操作。系统由智能闸门控制器、高精度闸位传感器、高精度流量监测系统、图片视频监视系统、大功率防雷保护器等组成，采用超低功耗电子电路设计。根据现场的实际情况，在有电力线的情况下可以选择220V电力供电，在没有电力线的情况下，可以采用野外方式的风能、太阳能+蓄电池组的供电方式。

二、系统功能

        1）0.37-15KW功率的闸门开启/关闭控制，支持单相200V和三项380V供电的闸门

        2）对闸门运行产生的缺相、堵转、过流、错项、欠压等鼓掌快速保护。

        3）可通过光纤、2G/3G/4G信号网络、数传电台、以太网等通信介质实现闸门工作状况，灌溉流量，灌渠液位、闸门实时视频图像等信息的远程传输监控

        4）实时控制闸位的开启/闭合精度，可达到毫米级别

        5）闸位开启的上限/下限限位精确保护

        6）灌溉用水流量实时监测

        7）灌渠水位的实时监测

        8）闸门本地的图像/视频实时监测

        9）超低功耗设计，支持在没有任何电力的野外，采用太阳能风能蓄电池供电系统供电

        10）系统可以扩展蒸发量、大气温度、雨量、土壤水分、风速风向等精确监测

        11）灌区管理者的手机能实时接收任何设备状况、实时灌溉流量等等信息

        12）灌区管理者的手机能实时控制闸门的开启和闭合

三、系统典型结构图

四、典型软件界面

五、手机测控操作流程

现在人人都有手机了，用手机作为遥控终端，实现灌区闸门设备的遥控、遥测、远程报警等功能。本手机短信测控端基于Android安卓 2.3或apple iOS 4以上版本平台手机

手机开闸指令：在手机界面选择某个闸门，再点击“开闸”按钮，为了避免误操作，手机需要输入密码确认。再把正确的密码输入后，手机将自动给该闸门发送开闸指令。等设备开闸完成后，自动将开闸后的电压、电流、灌渠水位，流量等信息回送到手机。

手机关闸指令：在手机界面选择某个闸门，再点击“关闸”按钮，为了避免误操作，手机需要输入密码确认。再把正确的密码输入后，手机将自动给该闸门发送开闸指令。等设备关闸完成后，自动将开闸后的电压、电流、灌渠水位，流量等信息回送到手机。

手机视频指令：可以和现地的设备直接视频（注意：建议使用4G网路），用户可以随时看到现地的实际状态。在手机界面选择某个闸门，再点击“视频”按钮，为了避免误操作，手机需要输入密码确认。再把正确的密码输入后，手机将自动给该闸门发送视频指令。现地设备收到指令后，将与本手机直接视频。

手机闸门开度选择指令：在手机界面选择某个闸门，再输入闸门要运行的高度，如现在闸门的开闸高度是45CM，为了增大灌溉流量，可以输入“55CM”，再配合开闸指令，闸门将自动运行到55CM的高度。

灌溉流量限制操作：在手机界面选择某个闸门，再输入累计流量限制数字，比如“2000立方”。为了避免误操作，手机需要输入密码确认。再把正确的密码输入后，手机将自动给该闸门发送灌溉流量限制指令。等现地计量达到“2000立方”后，自动关闸，并且将关闸信息回送本手机

手机查询指令：该指令是查询下设备的工况，在手机界面选择某个闸门，再点击“信息”按钮，为了避免误操作，手机需要输入密码确认。再把正确的密码输入后，设备自动将当前的电压、电流、灌渠水位，流量等信息回送到手机。