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灌区范围大、地域方，闸门安装点离散分布，架设**有线网络成本很高，无线通信方案是理想的选择。远程测控智能测控一体化闸门的远程无线通信组网技术一般有两种实现途径：自建数据收发基站，实现信息的接力传递；利用现有的商业公共网络资源进行组网。此种方式下，闸门终端和信息中心的距离受到限制，同时容易受到及产生无线电波干扰。如果进行远距离闸门监控，则需要另建信息中继站，成本较高。采用基于GPRS无线网络的远程数据传输技术，由于目前的三大营运商均已在灌区覆盖了移动通讯信号，为采用此种通信方式奠定了基础，其优点是空间距离不受限制，不需要自己建设发射与接收基站，建设成本较低，适合我国渠灌区的实际情况，更适合在灌区推广使用。

1. 概述

一体化闸门是将闸门门体，闸门启闭机，启闭电机，过闸流量测量，闸门控制器和数据通讯融为一体。结构紧凑，操作简单，可利用太阳能或其他能源作为动力，尤其适合水闸和灌区较为偏远地区使用。其显著特点可直接通过过闸流量计算的方式计算流量，测量精度大大提高。

设计
采集控制层：主要负责对渠道过闸流量的量测，闸门启闭的控制，闸门电机的电压，电流的采集。
数据传输层：数据传输可采用有线传输或无线传输的方式，有线方式分为光纤传输方式和租用运营商公网，无线传输方式主要为GPRS公网。
管理应用层：管理应用层主要负责数据的存储，可对实现渠系管理、收费管理、调度管理、通信管理、功臣管理等功能。

机械结构

闸门主要由闸框、闸板、电机、减速机、驱动轴、绳轮、钢丝绳、密封件和安装框等组成。框架结构件（包括闸框、闸板、安装框）为闸门的主体结构，起承受载荷、安装密封件等作用。
工作原理

电机转动通过蜗轮蜗杆减速器减速，经驱动轴带动钢丝绳轮旋转，并通过绕在绳轮上的钢丝绳的牵引实现闸门的启闭。每个绳轮上的钢丝绳有1根，双向缠绕，闸门的启闭通过电机的正反转实现，闸门开度通过编码器检测并由控制系统进行控制。传动系统具备自锁功能，闸门可在不同开度位置停留。紧急情况下，可使用**手柄对闸门进行手动操作。极限位置由磁开关和机械限位双保险控制。配有**手柄，具有防盗水功能。

一.1 功能需求

一体化测控闸门具备无线通讯装置，采用太阳能供电，可监测和控制水位、闸位和流量，闸门门体材质和结构适于项目区灌溉输水环境。节制闸采用**面溢流式闸门，主渠上开口后接暗涵的闸门采用底流式闸门。底流式闸门采用分层流速测流的方法。闸门本地显示界面应可以显示当前水位，当前流量和累计流量，闸位以及供电等信息。

水位、流量和闸位等实时信息的采集方式采用固定频次和实时采集的方式，并通过数据传输网络将数据传输到数据中心。通讯系统将控制中心和用水户连接，控制中心和用水户通过智能软件进行实时动态联系。

（1）实现现场手动、现场自动

现场手动：1）闸门支持现地手动提升、手持式遥控器、机械摇把提升3种控制方式。

现场自动：在现场闸门监控柜上设置触摸屏。触摸屏除了显示闸门和水位的实时信息外，还可以通过触摸屏按钮接收信息。在控制开关切换到现场自动控制挡，可以利用触摸屏上的人机界面和内部运行的控制软件实现闸门的现场控制。

（2）无线通信与远程控制

采用多种分水计量控制模式，满足不同调水方式的需要。测控一体化闸门具有GPRS通讯跟光线以太网两种通讯方式。GPRS信号支持移动、联通、电信三大营运商的所有频段，以备在野外信号不稳定的环境进行信号频段选择，从而进行不间断通讯。具备手机操作及故障报警功能；具备分水信息及数据自动上报功能。采用无线远程控制，无线数据传输，动态协同控制，提高输水效率。

（3）急停控制

无论现场还是远程控制，一旦险情发生，需立即停止闸门运行时，现场控制柜设置急停按钮，以停闸、停电，确保安全。

（4）具有运行状态判别，故障多重保护和报警功能

闸门运行过程中，运行状态和信息被实时监控，并被作为闸门运行动作的前提判断条件，防止发生错误动作无法调节，防止设备损坏。当监测到各种信息逻辑不协调，互相矛盾时，则立即停机报警，等待检修。

（5）实时采集信息

闸门开度、闸门状态、闸门位移越限开关状态、电机运行参数、水位、流量等各类实时参数与状态信号。

（6）数据通信

现场闸控站和管理中心之间依靠**短波通信进行数据传输。传输数据包括实时采集数据、控制命令数据、故障警报数据等。