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版本：T1.1(1612)

1概述

目前狀況：由于一些小型閘門處在偏遠(yuǎn)地方，并且未設(shè)計(jì)電動(dòng)控制，由于這些閘門改造成電動(dòng)控制之后才能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作控制，而改造成電動(dòng)控制必須解決供電電源。架設(shè)電力供電電線路由于路程遠(yuǎn)、費(fèi)用大，經(jīng)濟(jì)效益差，目前并不可行。啟閉閘門也只能管理者每次都跑去現(xiàn)場，人工啟閉。操作不方便，不及時(shí)。我們?cè)O(shè)計(jì)的“HHKZ-T遠(yuǎn)程閘控系統(tǒng)”只需要少量投入即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作控制。

實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)操作閘門，實(shí)時(shí)觀測閘門工作狀態(tài)、現(xiàn)場工況。

實(shí)現(xiàn)手段：供電由太陽能、蓄電池、充電管理等設(shè)備組成的電源系統(tǒng)供電；直流電機(jī)、接觸器等組成動(dòng)力源與控制部分；由傳感器、控制器、DTU、控制箱等設(shè)備完成現(xiàn)場信號(hào)采集、控制、上傳；通過GPRS無線與中心控制室通訊。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)遵循下述原則：控制系統(tǒng)簡單可靠，高度冗余，操作靈活，維護(hù)方便。充分體現(xiàn)系統(tǒng)的先進(jìn)性，并且把設(shè)備的長期可靠運(yùn)行放到位，系統(tǒng)配置和設(shè)備選型符合計(jì)算機(jī)等發(fā)展迅速的特點(diǎn)，充分利用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，使系統(tǒng)整體性能達(dá)到當(dāng)代先進(jìn)水平。人機(jī)接口功能強(qiáng)大，采用觸摸屏，操作方便、簡單、直觀。采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，便于維護(hù)和系統(tǒng)升級(jí)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎、美觀，充分體現(xiàn)先進(jìn)性。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造完全符合規(guī)范和國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。選用的設(shè)備可靠性高、適應(yīng)惡劣環(huán)境且系統(tǒng)防雷抗干擾能力強(qiáng)。根據(jù)遠(yuǎn)程操作需要，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)增加了多種監(jiān)測和保護(hù)措施。例如：電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流、蓄電池電壓、太陽能充電狀態(tài)，電機(jī)過載保護(hù)、電機(jī)欠載保護(hù)、電源異常保護(hù)、閘門運(yùn)動(dòng)異常保護(hù)等。

為使現(xiàn)場安裝調(diào)試方便并適用于不同的閘門結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)充分利用計(jì)算機(jī)智能，讓系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別和記憶閘門運(yùn)動(dòng)參數(shù)，個(gè)別設(shè)置參數(shù)可以通過觸摸屏容易的輸入，從而實(shí)現(xiàn)正確控制和可靠保護(hù)。也給安裝調(diào)試帶來極大的方便。

主令控制器：控制閘門的上限和下限。

對(duì)電池電壓，太陽能板等現(xiàn)場工況實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)電池電壓低至22V以下時(shí)，禁止動(dòng)閘，報(bào)告電池電壓低；在動(dòng)閘過程中，電壓低至20V，閘門立即停止。當(dāng)電池電壓報(bào)低之后，必須等到電壓上升到22V以上，才能恢復(fù)操作。

現(xiàn)場系統(tǒng)主要組成：閘門開度傳感器、HHKZ-T控制器（包含無線傳輸?shù)腄TU）、控制箱、接觸器、繼電器等電氣器件、太陽能電池板、蓄電池、電動(dòng)機(jī)等。

2主要技術(shù)參數(shù)

2.1接口：RS-485或232通訊，格雷碼，無源觸點(diǎn)等

2.2供電、電源：太陽能充電，蓄電池供電，22V～26V直流

2.3靜態(tài)工作電流：控制器＜65mA；DTU平均約30mA左右。DC24V（遠(yuǎn)程模式下待機(jī)狀態(tài)），

2.4電源輸出（供傳感器等外設(shè)）：輸出電壓等于供電電源電壓-0.5V，輸出電流＜0.5A

2.5電動(dòng)機(jī)功率：DC24V/500W

2.6太陽能功率：DC24V/50W

2.7蓄電池容量：DC24V/40W

2.8顯示分辨率：開度1CM；電壓0.1V；電流0.1A。

2.9顯示方式：7寸真彩觸摸屏

2.10工作環(huán)境：環(huán)境溫度0～50℃，相對(duì)濕度＜95%(40℃)。

2.11尺寸：箱體：外形尺寸（寬×高×深）：500×600×200(mm)；

控制器外形尺寸（寬×高×深）：250×150×60(mm)，開孔尺寸（寬×高）：240*140

2.12各種保護(hù)：電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電流、蓄電池電壓、太陽能充電狀態(tài)，電機(jī)過載保護(hù)、電機(jī)欠載保護(hù)、電源異常保護(hù)、閘門運(yùn)動(dòng)異常保護(hù)等

3安裝和調(diào)試

3.1開箱檢查

a開箱對(duì)照使用說明書的裝箱單仔細(xì)清點(diǎn)、檢查附件是否齊全；

b認(rèn)真閱讀產(chǎn)品使用說明書，核對(duì)產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)記錄、產(chǎn)品合格證；

c檢查外觀是否損傷，尤其是天線及其引出電纜是否完好無損，天線接口內(nèi)、外是否完好。

d檢查彈出式SIM卡槽是否能夠順利彈出，壓入。在SIM卡槽中裝入新SIM卡并可靠壓入SIM卡槽中。（支持移動(dòng)SIM卡，須開通GPRS流量等）

3.2.安裝及調(diào)試（安裝調(diào)試中注意、不低于兩人操作）

3.2.1控制箱安裝

a用抱箍將箱體固定在予埋好的立桿上，高度為2.5米以上（考慮防盜等因素），在箱體下面貼著箱體安裝兩只L型支架（蓄電池太重，箱體本身承受不了）。如果是室內(nèi)則直接固定在墻體上。

b將天線接頭擰入DTU一端的天線插座中，注意旋緊插頭使插頭、插座接觸可靠。若使用吸盤天線，應(yīng)將吸盤天線可靠吸附在鐵質(zhì)金屬表面。注意：吸盤天線不得放在金屬箱體內(nèi)部，并且應(yīng)盡量遠(yuǎn)離其他金屬體，天線饋線不允許捆綁一起。

3.2.2電動(dòng)機(jī)、閘位計(jì)（HZW型）安裝與聯(lián)結(jié)

a、根據(jù)現(xiàn)場情況配合適速比的兩個(gè)鏈輪（閘門噸位、手搖齒輪箱的速比等）、基本原則為：閘門上升時(shí)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載在滿載的40%-70%。小馬拉大車，容易有機(jī)械或電機(jī)損壞；大馬拉小車，超載和欠載保護(hù)作用效果差。

b、選擇合適的位置把電動(dòng)機(jī)固定在啟閉機(jī)機(jī)座上。

c、將鏈輪通過焊接或別的連接方式牢固的連接在啟閉機(jī)的手搖軸位置，注意鏈輪和軸之間的同心度與垂直度；注意鏈輪與電動(dòng)機(jī)上面鏈輪盡量在一個(gè)平面上。手搖功能仍然要保留。

d、閘位計(jì)的安裝：見閘位計(jì)說明書

e、機(jī)械連接完成后，用手搖、目測的方法初步檢驗(yàn)一下安裝間隙等

3.2.3DTU參數(shù)設(shè)置（詳見DTU使用說明）

3.2.4按圖紙將電動(dòng)機(jī)、閘位計(jì)、主令控制器電氣部分連接起來，通過控制箱上的手動(dòng)操作按扭，操作閘門，再次檢驗(yàn)一下機(jī)械部分聯(lián)結(jié)的可靠性和電氣部分的準(zhǔn)確性。

3.2.5現(xiàn)場標(biāo)定（需按順序執(zhí)行，每一步操作，屏幕下方都有漢字指示）

1、將控制箱門子上面的選擇開關(guān)打在“自動(dòng)”模式下。

2、短接后面“預(yù)留3”端子后，重新上電，控制器進(jìn)入現(xiàn)場標(biāo)定界面（如下圖）。點(diǎn)擊觸屏上的“上升”“停止”“下降”三個(gè)按扭，將閘門調(diào)整到零點(diǎn)位置后，點(diǎn)擊“設(shè)置零點(diǎn)”按扭，開度傳感器位置清零。

3、點(diǎn)擊“上升”按扭，將閘門開到任意高度（為了標(biāo)定準(zhǔn)確，一般開到閘門行程的1/3以上），停止閘門，點(diǎn)擊“設(shè)置高度”按扭，屏幕會(huì)彈出鍵盤，將實(shí)際開度輸入確定即可。

4、順序點(diǎn)擊“設(shè)置上限”“啟動(dòng)”“低過載”“高過載”等四個(gè)參數(shù)?！吧舷蕖本褪情l門正常開啟的值高度?！伴_機(jī)”是為了避開電機(jī)啟動(dòng)瞬間的過大電流而引起的誤保護(hù)動(dòng)作，一般設(shè)置為2秒?！暗瓦^載”閘門正常運(yùn)行過程中，由于外因引起的負(fù)載變大而引起的電流變大，在10秒內(nèi)電流持續(xù)超過該參數(shù)，閘門停止，并且下面漢字提示。“高過載”閘門正常運(yùn)行過程中，由于外因引起的負(fù)載變大而引起的電流變大，在1秒內(nèi)電流持續(xù)超過該參數(shù)，閘門停止，并且下面漢字提示。

5、以上六個(gè)參數(shù)設(shè)置完以后，屏幕上會(huì)提示“按上升鍵測電機(jī)上升電流”，請(qǐng)點(diǎn)擊“上升”按扭，閘門會(huì)自動(dòng)上升15秒鐘后停止，然后屏幕上會(huì)提示“按下降鍵測電機(jī)下降電流”，請(qǐng)電擊“下降”按扭，閘門會(huì)自動(dòng)下降10秒后停止，隨后控制器會(huì)提示“斷開JP01，重新上電”，據(jù)此操作此步，然后進(jìn)入工作狀態(tài)。此期間，控制器的CPU會(huì)自動(dòng)計(jì)算閘門的上升和下降電流，并且存儲(chǔ)該數(shù)值，作為判斷閘門上升過載、下降過載、欠載保護(hù)的基本數(shù)據(jù)。

3.2.6正常工作狀態(tài)和操作

控制箱的選擇開關(guān)有“手動(dòng)”“自動(dòng)”“遠(yuǎn)程”三種操作模式。

手動(dòng)操作：可通過控制箱的“上升”“停止”“下降”三個(gè)按扭開關(guān)，現(xiàn)場對(duì)閘門進(jìn)行操作。

自動(dòng)操作：通過設(shè)置控制器上面的開度值，和屏幕上的“上升”“停止”“下降”，對(duì)閘門進(jìn)行操作（界面如下圖）。點(diǎn)擊“開度設(shè)置”按扭，會(huì)彈出鍵盤，設(shè)置需要上升或下降到的高度后確定，退出鍵盤，點(diǎn)擊“上升”或“下降”按扭，閘門會(huì)自動(dòng)運(yùn)行到指定高度。屏幕下方漢字顯示：過載、電壓過低、上限、下限等各種狀態(tài)。為了節(jié)約電量，在該模式下，屏幕無操作30秒自動(dòng)關(guān)屏，需點(diǎn)對(duì)角中心的“停止”鍵位置重新點(diǎn)亮。

遠(yuǎn)程操作：通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的操作界面（圖如下）對(duì)閘門進(jìn)行操作在“GPRS”燈和“遠(yuǎn)程操作”燈亮綠時(shí)，計(jì)算機(jī)才可以操作，此時(shí)的“升”“降”“?！比齻€(gè)按扭也變?yōu)樯钌目刹僮靼磁ぁＴ诮缑孀笙陆恰伴_度設(shè)置”框內(nèi)鍵入相應(yīng)開度值后，點(diǎn)對(duì)應(yīng)的“升”“降”按鈕，閘門即將信號(hào)發(fā)送到現(xiàn)場控制器，自動(dòng)完成指令。“上限”“下限”“閘門降”“閘門升”“過載保護(hù)”為反饋回來的狀態(tài)指示燈。如果現(xiàn)場發(fā)生了過載保護(hù)問題，“過載保護(hù)”燈亮紅色，遠(yuǎn)程無法消除該信號(hào)，說明現(xiàn)場有問題，需值守人員到現(xiàn)場檢查、排除問題后，點(diǎn)擊現(xiàn)場控制器觸摸屏上面的“停止”鍵，方可消除。在該模式下，為了節(jié)電，觸摸屏、傳感器電源和控制器內(nèi)部的相關(guān)模塊電源是關(guān)閉的，在收到遠(yuǎn)方操作指令后，給相關(guān)部件上電2秒，保證部件可靠得電、穩(wěn)定后，啟動(dòng)閘門。

計(jì)算機(jī)界面的指示燈和相應(yīng)的處理方法

上限：閘門開度到達(dá)設(shè)定上限值，該指示燈點(diǎn)亮，禁止閘門提升操作

下限：閘門開度到達(dá)設(shè)定下限值，該指示燈點(diǎn)亮，禁止閘門下降操作

閘門降：閘門正在下降時(shí)，該指示燈點(diǎn)亮

閘門升：閘門正在上升時(shí)，該指示燈點(diǎn)亮

異常保護(hù)：閘門運(yùn)行，編碼器數(shù)值不變，該指示燈點(diǎn)亮，閘門停止。

欠載保護(hù)：在閘門落到下面，或因下面有石頭等雜物而造成閘門無法到達(dá)正常的下限位時(shí)，該指示燈點(diǎn)亮。

過載保護(hù)：在閘門被卡住、提到頂端等意外情況下，檢測到電流變化超過設(shè)定過載值，閘門停止，該指示燈點(diǎn)亮。

電壓低：檢查太陽能板、電池、電纜、控制器等。

遠(yuǎn)程操作：對(duì)應(yīng)現(xiàn)場控制箱的操作模式選擇，遠(yuǎn)程模式下，計(jì)算機(jī)才可以操作

GPRS：DTU模塊通訊正常，該指示燈點(diǎn)亮

4服務(wù)器端配置

4.1根據(jù)服務(wù)器連接INTERNET的方式不同，服務(wù)器的配置方法也不同。

用戶連接到INTERNET網(wǎng)有固定IP，并且服務(wù)器不通過路由器而直接連接到INTERNET網(wǎng)：這種情況下服務(wù)器不需要配置，只要把數(shù)據(jù)接收軟件中的“端口號(hào)”和終端機(jī)的“端口號(hào)”設(shè)置一樣即可。

4.2用戶有連接到INTERNET網(wǎng)的固定IP，但接收DTU數(shù)據(jù)的服務(wù)器是在單位的內(nèi)網(wǎng)中：鐘情況服務(wù)器一般是通過單位的“路由器”連接INTERNET網(wǎng)的。此時(shí)，需要單位的網(wǎng)絡(luò)管理員配置“路由器”的端口轉(zhuǎn)發(fā)，以便將遙測終端機(jī)發(fā)送到用戶固定IP的數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)到內(nèi)網(wǎng)的服務(wù)器上。配置時(shí)注意：外網(wǎng)端口號(hào)＝遙測終端機(jī)設(shè)置的端口號(hào)，內(nèi)網(wǎng)端口號(hào)＝服務(wù)器應(yīng)用軟件配置的端口號(hào)，一般情況下這兩個(gè)端口號(hào)是相同的。網(wǎng)絡(luò)管理員配置“路由器”將外網(wǎng)端口號(hào)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器的內(nèi)網(wǎng)IP上。

4.3用戶沒有固定IP，服務(wù)器使用動(dòng)態(tài)IP直接連接INTERNET網(wǎng)（例如通過ADSL撥號(hào)上網(wǎng)方式連接INTERNET網(wǎng)的服務(wù)器）：這種情況下用戶要申請(qǐng)一個(gè)域名，服務(wù)器需要在開機(jī)時(shí)運(yùn)行一個(gè)動(dòng)態(tài)域名IP上傳軟件，將服務(wù)器連接INTERNET時(shí)獲得的動(dòng)態(tài)IP發(fā)到動(dòng)態(tài)域名解析服務(wù)器上。其他不需要配置，只要把數(shù)據(jù)接收軟件中的“端口號(hào)”和終端機(jī)的“端口號(hào)”設(shè)置一樣即可。

4.4用戶沒有固定IP，但連接INTERNET網(wǎng)的服務(wù)器是在單位的內(nèi)網(wǎng)中：這種情況需要參照上述3.3.2、3.3.3兩項(xiàng)操作方式分別對(duì)“路由器”和服務(wù)器進(jìn)行配置。

4.5當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器只接收幾臺(tái)控制器數(shù)據(jù)的情況下可以使用動(dòng)態(tài)IP方式，當(dāng)一臺(tái)服務(wù)器接收十臺(tái)以上遙測終端機(jī)數(shù)據(jù)的情況下，為保證數(shù)據(jù)接收的可靠性，應(yīng)該使用固定IP方式。當(dāng)服務(wù)器在單位的內(nèi)網(wǎng)中時(shí)，為保證服務(wù)器連接INTERNET網(wǎng)的帶寬，應(yīng)對(duì)其他連接INTERNET網(wǎng)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行帶寬限制。

注意：使用動(dòng)態(tài)IP連接INTERNET網(wǎng)時(shí)，動(dòng)態(tài)IP上傳軟件獲取的動(dòng)態(tài)IP必須和用戶外網(wǎng)IP相同，否則不能實(shí)現(xiàn)GPRS數(shù)據(jù)傳輸。

4.6域名申請(qǐng)：如果服務(wù)器使用動(dòng)態(tài)IP，就需要有動(dòng)態(tài)域名的支持。INTERNET網(wǎng)上有許多域名服務(wù)商，可以通過他們申請(qǐng)收費(fèi)的一級(jí)域名，也可以通過他們申請(qǐng)免費(fèi)的二、三級(jí)域名。一般動(dòng)態(tài)域名服務(wù)商可以同時(shí)提供域名申請(qǐng)和域名映射服務(wù)，例如：

“花生殼“

“中國萬網(wǎng)“

“金萬維”

注意：在哪個(gè)網(wǎng)站申請(qǐng)域名，就必須在服務(wù)器安裝它的動(dòng)態(tài)域名IP上傳軟件。

5維護(hù)與保養(yǎng)

a設(shè)備不需要定期保養(yǎng)，用戶在對(duì)采集傳感器進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)時(shí)可以同時(shí)檢查DTU設(shè)備SIM卡座、天線、太陽能板的固定和接線是否牢固、連接是否可靠。

b為保證太陽能板可以給鋰電池及時(shí)充滿電，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場沙塵、積雪等情況及時(shí)清潔太陽能板。

c需定期做啟閉機(jī)維護(hù)、保養(yǎng)，避免造成因?yàn)闄C(jī)械問題造成的過載等問題。

6故障與排除

6.1下表列出常見的故障、原因、排除方法。

注意：上表中，所列出的通訊故障現(xiàn)象不一定全部是設(shè)備自身故障，在檢查自身故障時(shí)還應(yīng)檢查數(shù)據(jù)采集裝置、機(jī)房中心站的服務(wù)器、路由器等設(shè)備是否存在故障，外部網(wǎng)絡(luò)是否存在故障。移動(dòng)信號(hào)是否足夠強(qiáng)，基站轉(zhuǎn)接是否正常等等。

對(duì)于上表未列出的其他不常見故障可咨詢廠家。

6.2遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)指示燈報(bào)錯(cuò)問題及消除方法

異常保護(hù)：檢查現(xiàn)場，機(jī)械聯(lián)結(jié)、傳感器信號(hào)電纜、傳感器等部件。點(diǎn)擊控制器的觸摸屏“停止”鍵消除。

欠載保護(hù)：檢查現(xiàn)場，機(jī)械部分、閘門下面有無異物造成閘門不能正常到達(dá)下限位等。點(diǎn)擊計(jì)算機(jī)“停止”鍵消除。

過載保護(hù)：點(diǎn)擊控制器的觸摸屏“停止”鍵消除。檢查現(xiàn)場，機(jī)械聯(lián)結(jié)、信號(hào)電纜、閘門等部件。點(diǎn)擊控制器的觸摸屏“停止”鍵消除。

電壓低：是否是由于長久陰天、啟閉時(shí)間過長所致，等待充電。否則檢查太陽能板、電池、電纜、控制器等。

7現(xiàn)場閘位計(jì)（標(biāo)配海河HJZ8191編碼器）、主令控制器、太陽能、蓄電池、電動(dòng)機(jī)、門開關(guān)的接線說明（見控制箱圖紙和閘位計(jì)說明書）

8關(guān)于服務(wù)器接收軟件（T1.1版）

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海河公司提供通訊協(xié)議供用戶編制數(shù)據(jù)接收軟件。