CN103674123A - 一种闸门测流传感器应用方法及装置 - Google Patents

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张喜
于树利
王得利
马月坤
刘永昌
刘�文
许卓宁
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Abstract

本发明涉及一种闸门测流传感器应用方法及装置，属于水利行业现地监测技术领域。技术方案是：包含闸门监测主机（1）、闸门水位计（2）和闸门闸位计（3），闸门监测主机与闸门水位计和闸门闸位计通过无线或有线网络连接；闸门闸位计包含闸门位置传感器（4）、闸位仪表（5）和闸门位置标识器（6），闸门位置传感器与闸位仪表连接在一起，闸门位置传感器安装在闸门（11）上，闸门位置标识器安装在闸壁（12）上，邻近闸门导槽，闸门位置传感器和闸门位置标识器之间通过非接触方式感应连接；本发明的积极效果：直接检测闸门移动量；数据通过无线传送；自带锂电池供电；一体化结构，易于生产、运输和现地安装；适合野外长期使用。

Description

一种闸门测流传感器应用方法及装置
技术领域
本发明涉及一种闸门测流传感器应用方法及装置，属于水利行业现地监测技术领域。
背景技术
在水利行业中，闸门测流比较困难的是传感器的安装、防护及可靠性，目前，对于闸位的监测多采用间接式，其传感器的安装、防护及可靠性都比较差，从而限制了野外闸门测流设备的使用，严重困扰使用部门。
发明内容
本发明目的是提供一种闸门测流传感器应用方法及装置，使得对于闸位的测量采用直接方式，一体化结构，易于生产、运输和现地安装，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种闸门测流装置，包含闸门监测主机、闸门水位计和闸门闸位计，闸门监测主机与闸门水位计和闸门闸位计通过无线或有线网络连接；
闸门闸位计包含闸门位置传感器、闸位仪表和闸门位置标识器，闸门位置传感器与闸位仪表连接在一起，闸门位置传感器安装在闸门上，闸门位置标识器安装在闸壁上，邻近闸门导槽，闸门位置传感器和闸门位置标识器之间通过非接触方式感应连接；闸门位置传感器与闸位仪表连接成一个整体，闸位仪表包含智能电路、锂电池、现地无线通讯电路和防水外壳，锂电池、现地无线通讯电路与智能电路连接并共同安装在防水外壳内，闸门位置传感器通过导线与智能电路连接。
闸门位置标识器包含感应体和安装支架。
所述的闸门位置传感器外形为细长，垂直安装在闸门上。
所述的闸门水位计的数量至少为一个。
 一种闸门测流传感器应用方法，采用上述闸门测流装置进行，包括以下步骤：
①与闸位仪表连接在一起的闸门位置传感器安装在闸门上，闸门位置标识器安装在闸壁上邻近闸门导槽的位置；
②闸门位置传感器和闸门位置标识器之间通过非接触方式感应连接；
③当安装在闸门上的闸门位置传感器在闸门运行时与安装在闸壁上的闸门位置标识器做相对运动，闸门位置传感器通过非接触方式感知闸门位置，并引发相应的参数变化；
④闸门位置传感器的上述参数变化被由导线连接的闸位仪表中的智能电路接收并作数据处理从而得到闸门的位置；
⑤闸门位置数据经现地无线通讯电路发送给闸门监测主机；
⑥闸门监测主机将采集到的水位数据和闸位数据按照水力学经验公式计算出过闸流量，实现闸门量水；
⑦闸位仪表由锂电池供电；
⑧水力学经验公式为：                                                
Figure 449006DEST_PATH_IMAGE001
式中：
Q—过闸流量（m3/s）；
μ′—流量系数；
b—闸、涵孔宽（m）；
hg—启闸高度（m）；
Z1—闸前闸后水位差（m）；
g—重力加速度。
所述的与闸位仪表连接在一起的闸门位置传感器也可安装在闸壁上邻近闸门导槽的位置，此时，闸门位置标识器安装在闸门上。
为使闸门位置传感器和闸门位置标识器之间通过非接触方式感应连接，闸门位置传感器安装位置应尽量靠近闸门边缘。
闸门位置标识器安装位置，在闸门位置传感器测量范围内。
所述的现地无线通讯模块，所适应无线网络是指通讯距离不超过200米的无线通讯网络。
闸门监测主机具有采集、计算、数据传输功能。
闸门监测主机与闸门水位计是公知技术。
本发明的积极效果：直接检测闸门移动量；数据通过无线传送；自带锂电池供电；一体化结构，易于生产、运输和现地安装；适合野外长期使用。
附图说明
图1是本发明实施例结构示意图；
图2是本发明实施例现场布置主视图；
图3是本发明实施例现场布置侧视图；
图中：闸门监测主机1，闸门水位计2，闸门闸位计3，闸门位置传感器4，闸位仪表,5，闸门位置标识器6，防水外壳7，现地无线通讯电路8，智能电路9，锂电池10，闸门11，闸壁12，闸道13，水位传感器14，水位现地无线通讯电路15，水位智能电路16，水位锂电池17。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明做进一步说明
一种闸门测流装置，包含闸门监测主机1、闸门水位计2和闸门闸位计3，闸门监测主机与闸门水位计和闸门闸位计通过无线或有线网络连接；
闸门闸位计包含闸门位置传感器4、闸位仪表5和闸门位置标识器6，闸门位置传感器与闸位仪表连接在一起，闸门位置传感器安装在闸门11上，闸门位置标识器安装在闸壁12上，邻近闸门导槽，闸门位置传感器和闸门位置标识器之间通过非接触方式感应连接；闸门位置传感器与闸位仪表连接成一个整体，闸位仪表包含智能电路9、锂电池10、现地无线通讯电路8和防水外壳7，锂电池、现地无线通讯电路与智能电路连接并共同安装在防水外壳内，闸门位置传感器通过导线与智能电路连接。
闸门位置标识器包含感应体和安装支架。
所述的闸门位置传感器外形为细长，垂直安装在闸门上。
一种闸门测流传感器应用方法，采用上述闸门测流装置进行，包括以下步骤：
①与闸位仪表连接在一起的闸门位置传感器安装在闸门上，闸门位置标识器安装在闸壁上邻近闸门导槽的位置；
②闸门位置传感器和闸门位置标识器之间通过非接触方式感应连接；
③当安装在闸门上的闸门位置传感器在闸门运行时与安装在闸壁上的闸门位置标识器做相对运动，闸门位置传感器通过非接触方式感知闸门位置，并引发相应的参数变化；
④闸门位置传感器的上述参数变化被由导线连接的闸位仪表中的智能电路接收并作数据处理从而得到闸门的位置；
⑤闸门位置数据经现地无线通讯电路发送给闸门监测主机；
⑥闸门监测主机将采集到的水位数据和闸位数据按照水力学经验公式计算出过闸流量，实现闸门量水；
⑦闸位仪表由锂电池供电；
⑧水力学经验公式为：
式中：
Q—过闸流量（m3/s）；
μ′—流量系数；
b—闸、涵孔宽（m）；
hg—启闸高度（m）；
Z1—闸前闸后水位差（m）；
g—重力加速度。
所述的与闸位仪表连接在一起的闸门位置传感器也可安装在闸壁上邻近闸门导槽的位置，此时，闸门位置标识器安装在闸门上。
为使闸门位置传感器和闸门位置标识器之间通过非接触方式感应连接，闸门位置传感器安装位置应尽量靠近闸门边缘。
闸门位置标识器安装位置，在闸门位置传感器测量范围内。
所述的现地无线通讯模块，所适应无线网络是指通讯距离不超过200米的无线通讯网络。
闸门监测主机具有采集、计算、数据传输功能。
本发明的创新点：①闸门位置传感器直接安装在闸门闸板上，对闸位直接、连续测量；②不必考虑闸门自身防护或闸门螺杆弯曲等因素；③数据通过无线传送；④自带锂电池供电，无需考虑电源；⑤一体化结构，易于生产、运输和现地安装；⑥适合野外长期使用。

Claims (9)

1.一种闸门测流装置，其特征在于包含闸门监测主机（1）、闸门水位计（2）和闸门闸位计（3），闸门监测主机与闸门水位计和闸门闸位计通过无线或有线网络连接；
闸门闸位计包含闸门位置传感器（4）、闸位仪表（5）和闸门位置标识器（6），闸门位置传感器与闸位仪表连接在一起，闸门位置传感器安装在闸门（11）上，闸门位置标识器安装在闸壁（12）上，邻近闸门导槽，闸门位置传感器和闸门位置标识器之间通过非接触方式感应连接；闸门位置传感器与闸位仪表连接成一个整体，闸位仪表包含智能电路（9）、锂电池（10）、现地无线通讯电路（8）和防水外壳（7），锂电池、现地无线通讯电路与智能电路连接并共同安装在防水外壳内，闸门位置传感器通过导线与智能电路连接。
2.根据权利要求1所述的闸门测流装置，其特征在于：闸门位置标识器包含感应体和安装支架。
3.根据权利要求1所述的闸门测流装置，其特征在于所述的闸门位置传感器外形为细长，垂直安装在闸门上。
4.所述的闸门测流装置，其特征在于所述的闸门水位计（2）的数量至少为一个。
5.一种闸门测流传感器应用方法，采用权利要求1限定的闸门测流装置进行，包括以下步骤：
①与闸位仪表连接在一起的闸门位置传感器安装在闸门上，闸门位置标识器安装在闸壁上邻近闸门导槽的位置；
②闸门位置传感器和闸门位置标识器之间通过非接触方式感应连接；
③当安装在闸门上的闸门位置传感器在闸门运行时与安装在闸壁上的闸门位置标识器做相对运动，闸门位置传感器通过非接触方式感知闸门位置，并引发相应的参数变化；
④闸门位置传感器的上述参数变化被由导线连接的闸位仪表中的智能电路接收并作数据处理从而得到闸门的位置；
⑤闸门位置数据经现地无线通讯电路发送给闸门监测主机；
⑥闸门监测主机将采集到的水位数据和闸位数据按照水力学经验公式计算出过闸流量，实现闸门量水；
⑦闸位仪表由锂电池供电；
⑧水力学经验公式为：                                                
Figure 399199DEST_PATH_IMAGE001
式中：Q—过闸流量（m3/s）；
μ′—流量系数；
b—闸、涵孔宽（m）；
hg—启闸高度（m）；
Z1—闸前闸后水位差（m）；
g—重力加速度。
6.根据权利要求5所述的一种闸门测流传感器应用方法，其特征在于：所述的与闸位仪表连接在一起的闸门位置传感器也可安装在闸壁上邻近闸门导槽的位置，闸门位置标识器安装在闸门上；闸门位置传感器安装位置尽量靠近闸门边缘。
7.根据权利要求5所述的一种闸门测流传感器应用方法，其特征在于：闸门位置标识器安装位置，在闸门位置传感器测量范围内。
8.根据权利要求5所述的一种闸门测流传感器应用方法，其特征在于：所述的现地无线通讯模块，所适应无线网络是指通讯距离不超过200米的无线通讯网络。
9.根据权利要求5所述的一种闸门测流传感器应用方法，其特征在于：闸门监测主机具有采集、计算、数据传输功能。
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