CN102720166A - 一种双驱动翻板闸门系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双驱动翻板闸门系统，包括翻板闸门，还包括控制模块、与所述翻板闸门配合设置的水力驱动翻板闸门系统和液压驱动翻板闸门系统；水力驱动翻板闸门系统包括重力传感器，重力传感器与控制模块连接；液压驱动翻板闸门系统包括监控模块和液压驱动模块，监控模块、控制模块和液压驱动模块顺次连接，液压驱动模块和翻板闸门连接。本发明涉及的翻板闸门不仅能通过水力自重来控制闸门的开闭，还可以通过监控模块对现场情况进行评估并反馈至控制模块，由控制模块对液压驱动模块进行控制，最终操纵翻板闸门进行实时的开闭，较现有技术灵活，能精确定位翻板闸门的开闭程度，实现对蓄水情况的精准控制，保证了翻板闸门使用的精确度和安全性。

Description

一种双驱动翻板闸门系统

技术领域

本发明属于水利工程；基础；疏浚的技术领域，特别涉及一种同时具备以水力自重控制翻板闸门的运作的水力驱动翻板闸门系统和以计算机控制翻板闸门的运作的液压驱动翻板闸门系统的双驱动翻板闸门系统。

背景技术

现有技术中，应用最为广泛的翻板闸门即为水力自控型的翻板闸门，其利用了杠杆的平衡与转动的工作原理。具体来说，水力自控翻板闸门是利用水力和闸门重量相互制衡的，通过增设阻尼反馈系统来达到调控水位的目的：当上游来流量加大，上游水位升高，动水压力对支点的力矩大于门重与各种阻尼对支点的力矩时，闸门自动开启到一定倾角，则闸门绕“横轴”逐渐开启泄流，直到在该倾角下动水压力对支点的力矩等于门重支点的力矩，达到该流量下新的平衡，流量不变时，开启角度也不变；反之，当上游流量减少到一定程度，使门重对支点的力矩大于动水压力与各种阻尼对支点的力矩时，上游水位下降则闸门逐渐回关蓄水，水力自控翻板闸门可自行回关到一定倾角，从而又达到该流量下新的平衡，使上游水位始终保持在设计要求的范围内。

这种类型的翻板闸门控制单一，仅仅能依据水力自重来控制闸门的开闭，即必须要通过调整闸门的初装位置才能调整上游水位的理论最大值，无法满足在特殊情况需要即时泄洪时完成泄洪作业或者需要即时蓄水时完成蓄水作业，非常不便。

发明内容

本发明解决的技术问题是，由于现有技术中，翻板闸门多数采用水力自重控制闸门开闭的方式，而导致的翻板闸门控制模式单一，必须要通过调整闸门的初装位置才能调整上游水位的理论最大值，无法即时的泄洪或者蓄水，而一般情况下闸门的调整非常不便，现有技术实施相当不灵活的问题，进而提供了一种优化结构的双驱动翻板闸门系统。

本发明所采用的技术方案是，一种双驱动翻板闸门系统，包括翻板闸门，所述双驱动翻板闸门系统还包括控制模块、与所述翻板闸门配合设置的水力驱动翻板闸门系统和液压驱动翻板闸门系统；所述水力驱动翻板闸门系统包括重力传感器，所述重力传感器与所述控制模块连接；所述液压驱动翻板闸门系统包括监控模块和液压驱动模块，所述监控模块、控制模块和液压驱动模块顺次连接，所述液压驱动模块和翻板闸门连接。

优选地，所述控制模块包括现场控制模块和远程控制模块，所述现场控制模块和远程控制模块通讯连接。

优选地，所述液压驱动模块包括若干组电机和油泵，所述油泵通过阀组连接至油缸，所述电机分别与油泵和阀组连接，所述电机与控制模块连接，所述油缸与翻板闸门连接。

优选地，所述液压驱动模块的阀组中还包括截止阀和方向阀，所述油泵、截止阀和油缸顺次连接，所述油泵、方向阀和油缸顺次连接。

优选地，所述监控模块包括摄像头和传感器。

优选地，所述传感器为水位传感器。

优选地，所述双驱动翻板闸门系统还包括报警模块，所述报警模块包括声音报警装置和光报警装置，所述报警模块分别与监控模块和控制模块连接。

优选地，所述双驱动翻板闸门系统还包括加密模块，所述加密模块与控制模块连接。

优选地，所述双驱动翻板闸门系统还包括保护模块，所述保护模块包括过载保护电路和超压保护电路，所述保护模块与控制模块连接。

优选地，所述双驱动翻板闸门系统还包括校准模块，所述校准模块包括闸门开闭校准装置和闸门拉力校准装置，所述校准模块与控制模块连接。

本发明提供了一种优化结构的双驱动翻板闸门系统，通过在双驱动翻板闸门系统内设置控制模块、与翻板闸门配合设置的水力驱动翻板闸门系统和液压驱动翻板闸门系统，并在水力驱动翻板闸门系统内设置与控制模块连接的重力传感器，在液压驱动翻板闸门系统内设置于控制模块连接的监控模块和液压驱动模块，并且液压驱动模块和翻板闸门连接，使得本发明涉及的翻板闸门不仅能通过水力自重来控制闸门的开闭，还可以通过监控模块对现场情况进行评估并反馈至控制模块，由控制模块对液压驱动模块进行控制，最终操纵翻板闸门进行实时的开闭；本发明较现有技术更为灵活，不仅能控制翻板闸门的开和闭，更能精确定位翻板闸门的开闭程度，实现对于蓄水情况的精准控制，保证了翻板闸门使用的精确度和安全性。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明各模块的结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的保护范围并不限于此。

如图所示，本发明涉及一种双驱动翻板闸门系统，包括翻板闸门1，所述双驱动翻板闸门系统还包括控制模块、与所述翻板闸门1配合设置的水力驱动翻板闸门系统和液压驱动翻板闸门系统；所述水力驱动翻板闸门系统包括重力传感器，所述重力传感器与所述控制模块连接；所述液压驱动翻板闸门系统包括监控模块和液压驱动模块，所述监控模块、控制模块和液压驱动模块顺次连接，所述液压驱动模块和翻板闸门1连接。

本发明通过在双驱动翻板闸门系统内设置控制模块、与翻板闸门1配合设置的水力驱动翻板闸门系统和液压驱动翻板闸门系统，并在水力驱动翻板闸门系统内设置与控制模块连接的重力传感器，在液压驱动翻板闸门系统内设置于控制模块连接的监控模块和液压驱动模块，并且液压驱动模块和翻板闸门1连接，使得本发明涉及的翻板闸门不仅能通过水力自重来控制翻板闸门1的开闭，或者通过对于水作用于翻板闸门1上的重力反馈到控制模块进而控制翻板闸门1的开闭，还可以通过监控模块对现场情况进行评估并反馈至控制模块，由控制模块对液压驱动模块进行控制，最终操纵翻板闸门1进行实时的开闭。

本发明的工作包括两部分，其一是利用水力自重来启闭翻板闸门1，其二是利用液压系统和控制模块配合来完成翻板闸门1的启闭作业。

水力驱动翻板闸门系统的工作原理是：利用杠杆的平衡与转动，使得水力和翻板闸门1重量相互制衡，通过增设阻尼反馈系统来达到调控水位的目的。当上游来流量加大，上游水位升高，动水压力对支点的力矩大于门重与各种阻尼对支点的力矩时，翻板闸门1自动开启到一定倾角，则翻板闸门1绕“横轴”逐渐开启泄流，直到在该倾角下动水压力对支点的力矩等于门重支点的力矩，达到该流量下新的平衡，流量不变时，开启角度也不变；反之，当上游流量减少到一定程度，使门重对支点的力矩大于动水压力与各种阻尼对支点的力矩时，上游水位下降则翻板闸门1逐渐回关蓄水，水力自控翻板闸门1可自行回关到一定倾角，从而又达到该流量下新的平衡，使上游水位始终保持在设计要求的范围内。同时本发明在水力驱动翻板闸门系统中设置与控制模块连接的重力传感器，使得工作人员能通过控制模块实时了解翻板闸门1的情况，避免出现因为翻板闸门1出现卡物等故障而无法正常翻转影响蓄水和泄洪的问题。

液压驱动翻板闸门系统的工作原理是：通过监控模块监控翻板闸门1的所有情况并不断回传监控信息至控制模块，由控制模块发出控制信号控制液压驱动模块使得翻板闸门1在液压驱动下启闭；并且当控制模块发现异常状况或值班人员发现异常状况后，能及时通过控制模块控制液压驱动模块针对翻板闸门1做适当的工作调整。液压驱动翻板闸门系统的工作更为主动，不像水力驱动翻板闸门系统要等到某个水位时才开始泄洪或者等到某个水位时才开始蓄水，而是可以主动的调节，如上游出水量较大时，可以较早的开始泄洪，保证堤坝的安全。

所述控制模块包括现场控制模块和远程控制模块，所述现场控制模块和远程控制模块通讯连接。

所述监控模块包括摄像头和传感器。

所述传感器为水位传感器。

本发明中，所述双驱动翻板闸门系统可以现地或远程对翻板闸门1状态图像信息进行采集、监视及传输，既可以在现地（操作现场）通过视频实时监控查看翻板闸门1状态，也可通过远程网络视频异地实时监控查看翻板闸门1运行状态，还可以通过传感器尤其是水位传感器实时监控翻板闸门1的蓄水情况，在翻板闸门1启闭操作的整个过程中通过控制模块对翻板闸门1状态进行实时监控，一旦发现任何与预先设定的数据有偏差的情况出现即可以通过控制模块迅速对翻板闸门1的工作状态进行调整。

所述液压驱动模块包括若干组电机和油泵2，所述油泵2通过阀组4连接至油缸3，所述电机分别与油泵2和阀组4连接，所述电机与控制模块连接，所述油缸3与翻板闸门1连接。

所述液压驱动模块的阀组中还包括截止阀和方向阀，所述油泵2、截止阀和油缸3顺次连接，所述油泵2、方向阀和油缸3顺次连接。

本发明中，液压驱动模块和控制模块配合，实现现地或远程对翻板闸门1的控制。

本发明的实际操作中，通过监控模块的监控，实时调整控制模块的控制作业，当需要使翻板闸门1启闭或微调时，控制模块控制电机运动，电机带动油泵2旋转，油泵2中的油被抽出后，将机械能转化为液压油的压力能，液压油通过阀组4中液压阀实现了方向、压力、流量调节后经外接管路传输到油缸3中，从而控制翻板闸门1，使得翻板闸门1启闭做功。

本发明中，通过在液压驱动模块中设置方向阀，使得操作人员可以通过控制电机的转动方向，由电机控制方向阀的旋转方向，进而控制油缸3的运动方向，最终控制翻板闸门1的启闭。

本发明中，通过在液压驱动模块中设置截止阀，可以根据需要随时切断油路或调节油路以及节流使用，尤其适用于紧急情况时。

本发明的液压驱动模块与监控模块和控制模块配合，使得操作人员既可以在现地（现场）通过控制模块的按钮、指令开关等操作翻板闸门1的启闭，也可以通过现场计算机（服务器）在界面上对翻板闸门1进行启闭操作，还可以通过远程网络（客户端）对翻板闸门1进行启闭操作。其中，每组服务器站点可申请固定IP值，方便操作。

所述双驱动翻板闸门系统还包括报警模块，所述报警模块包括声音报警装置和光报警装置，所述报警模块分别与监控模块和控制模块连接。

本发明对翻板闸门1上下游的水位进行设定、监视、报警、记录，可在控制模块上设定成超水位极限自动设备投入运行，也可在界面取消自动投入功能；可以设置为声音报警装置和光报警装置，有条件的情况下也可设置超水位极限短信提醒报警，可设置多组客户报警，报警级别可设置，并通过与控制模块的连接由控制模块记录报警报表以便随时调取。

所述双驱动翻板闸门系统还包括加密模块，所述加密模块与控制模块连接。

本发明的系统中的加密模块主要是加密狗程序，且具有故障自诊断的能力。本发明中的加密模块确保了设备操作运行的安全性，系统故障自诊断即当设备出现故障时，故障点可以通过控制模块触发报警模块进行自动报警提醒且在控制模块内记录以方便查询。

所述双驱动翻板闸门系统还包括保护模块，所述保护模块包括过载保护电路和超压保护电路，所述保护模块与控制模块连接。

本发明针对荷载过大的问题设置了保护模块（不影响工作状态），以降低操作人员技术要求，液压系统最高压力Pmax可人为设定，当出现系统超压自动卸荷、当翻板闸门1在运行过程中过载（如：闸门故障或障碍物卡住等）则通过控制模块的控制，系统自动卸荷、翻板闸门1自动停止并自动锁定；当由于操作人员疏忽，翻板闸门1已经运行到上止点或下止点而没有及时停止翻板闸门1的运行时，亦由控制模块控制系统自动卸荷并锁定翻板闸门1。

上述报警模块、加密模块和保护模块均能触发控制模块，一旦有紧急情况，即可由控制模块控制液压驱动模块中的截止模块做紧急制动的处理。

所述双驱动翻板闸门系统还包括校准模块，所述校准模块包括闸门开闭校准装置和闸门拉力校准装置，所述校准模块与控制模块连接。

本发明设置包括了闸门开闭校准装置和闸门拉力校准装置后，翻板闸门1运行拉力独立可调、翻板闸门1开度（开环）可自动校正设定。本发明通过校准模块，在控制模块的控制下，可对每个翻板闸门1的运行最大压力进行单独设定，自动校正，负荷（压力）实时显示，确保翻板闸门1运行过程不过冲；由于翻板闸门1每扇都是独立的，可根据用户自己要求启闭每一扇翻板闸门1，即每个翻板闸门1的开启角度可单独设定，实时显示、角度自动校正。

本发明解决了现有技术中翻板闸门1多数采用水力自重控制闸门开闭的方式，而导致的翻板闸门1控制模式单一，必须要通过调整翻板闸门1的初装位置才能调整上游水位的理论最大值，无法即时的泄洪或者蓄水，而一般情况下翻板闸门1的调整非常不便，现有技术实施相当不灵活的问题。

本发明通过在双驱动翻板闸门系统内设置控制模块、与翻板闸门1配合设置的水力驱动翻板闸门系统和液压驱动翻板闸门系统，并在水力驱动翻板闸门系统内设置与控制模块连接的重力传感器，在液压驱动翻板闸门系统内设置于控制模块连接的监控模块和液压驱动模块，并且液压驱动模块和翻板闸门1连接，使得本发明涉及的翻板闸门1不仅能通过水力自重来控制闸门的开闭，还可以通过监控模块对现场情况进行评估并反馈至控制模块，由控制模块对液压驱动模块进行控制，最终操纵翻板闸门1进行实时的开闭；同时本发明以控制模块为核心，通过增设报警模块、加密模块、保护模块和校准模块，使得本发明的双驱动翻板闸门系统能实现现地或远程对翻板闸门1状态图像信息的采集、监视与传输，实现现地或远程对液压驱动模块及翻板闸门1的控制，实现翻板闸门1上下游水位的设定、监视、报警与记录，实现液压系统过载、超压的报警、自动锁定、降低操作人员技术要求，实现翻板闸门1运行拉力独立可调，实现翻板闸门1开度（开环）自动校正与设定，实现系统的加密功能具备故障自诊断的能力。

本发明较现有技术更为灵活，不仅能控制每一扇翻板闸门1的开和闭，更能精确定位翻板闸门1的开闭程度，实现对于蓄水情况的精准控制，保证了翻板闸门1使用的精确度和安全性。

Claims (10)

1.一种双驱动翻板闸门系统，包括翻板闸门，其特征在于：所述双驱动翻板闸门系统还包括控制模块、与所述翻板闸门配合设置的水力驱动翻板闸门系统和液压驱动翻板闸门系统；所述水力驱动翻板闸门系统包括重力传感器，所述重力传感器与所述控制模块连接；所述液压驱动翻板闸门系统包括监控模块和液压驱动模块，所述监控模块、控制模块和液压驱动模块顺次连接，所述液压驱动模块和翻板闸门连接。

2.根据权利要求1所述的一种双驱动翻板闸门系统，其特征在于：所述控制模块包括现场控制模块和远程控制模块，所述现场控制模块和远程控制模块通讯连接。

3.根据权利要求1所述的一种双驱动翻板闸门系统，其特征在于：所述液压驱动模块包括若干组电机和油泵，所述油泵通过阀组连接至油缸，所述电机分别与油泵和阀组连接，所述电机与控制模块连接，所述油缸与翻板闸门连接。

4.根据权利要求3所述的一种双驱动翻板闸门系统，其特征在于：所述液压驱动模块的阀组中还包括截止阀和方向阀，所述油泵、截止阀和油缸顺次连接，所述油泵、方向阀和油缸顺次连接。

5.根据权利要求1所述的一种双驱动翻板闸门系统，其特征在于：所述监控模块包括摄像头和传感器。

6.根据权利要求5所述的一种双驱动翻板闸门系统，其特征在于：所述传感器为水位传感器。

7.根据权利要求1所述的一种双驱动翻板闸门系统，其特征在于：所述双驱动翻板闸门系统还包括报警模块，所述报警模块包括声音报警装置和光报警装置，所述报警模块分别与监控模块和控制模块连接。

8.根据权利要求1所述的一种双驱动翻板闸门系统，其特征在于：所述双驱动翻板闸门系统还包括加密模块，所述加密模块与控制模块连接。

9.根据权利要求1所述的一种双驱动翻板闸门系统，其特征在于：所述双驱动翻板闸门系统还包括保护模块，所述保护模块包括过载保护电路和超压保护电路，所述保护模块与控制模块连接。

10.根据权利要求1所述的一种双驱动翻板闸门系统，其特征在于：所述双驱动翻板闸门系统还包括校准模块，所述校准模块包括闸门开闭校准装置和闸门拉力校准装置，所述校准模块与控制模块连接。

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