CN105544472A - 水库取水闸门取水控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水库取水闸门取水控制系统及控制方法，包括：埋件；分层取水闸门；取水检测单元连接分取层水闸门，用于检测分层取水闸门取水的深度或者检测取水的深度和高度；处理单元分别与液压缸、启闭机和取水检测单元连接，用于接收并处理取水检测单元发送的信息数据，并发送控制指令给液压缸和启闭机；数据输入单元与处理单元相连，用于输入控制指令并传输给处理单元；显示单元连接处理单元，用于显示每个分层取水闸门的分层取水信息。本发明的取水控制系统可以系统控制每个分层取水闸门的取水深度和厚度，并通过实时自动控制，具有实用性。

Description

水库取水闸门取水控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及水利工程、农业灌溉、城市生活或工业供水技术领域，具体涉及一种水库取水闸门取水控制系统及控制方法。

背景技术

目前，在有些农业灌溉项目中严格要求取表层温水用于农业灌溉，以提高农作物产量，而普通闸门无法实现这个功能要求。

中国专利申请号201210167226.1（公布号CN102677641A）公开了一种半圆型连体闸门，包括门体和埋件，门体由半圆型拦污栅和半圆型闸门通过高强螺栓连接组成。半圆型拦污栅由梁体和栅条焊接而成，布置在闸门上部，拦污栅顶部设计有吊耳，与启闭机相连；半圆型闸门由梁体和面板焊接而成，布置在闸门下部，闸门底部焊有半圆型封板，防止底部水流的流出；闸门止水布置成U型结构，由自润滑滑块兼做止水。在进水塔闸墩上布置有高、中、低、底四个取水口，取水口处设置了闸门埋件，埋件为竖墙式平板整体结构，为降低闸门配重在埋件顶部设有内缩充水槽。该发明除可实现正常的挡水、放水功能外，重要的是可实现在不同的库水位，取水库表层温水，提高农业农作物产量的功能。

中国专利申请号201210167144.7（公布号CN102660978A）公开了一种用于表层取水的进水结构，进水结构布置在进水塔的前面，所述进水结构包括串联平板闸门、半圆型连体闸门、塔墩和两台卷扬式启闭机，塔墩迎水面布置半圆型连体闸门，塔墩的背水面布置串联平板闸门，半圆型连体闸门和串联平板闸门分别由布置于塔墩顶部的卷扬式启闭机操作；串联平板闸门包括多个门叶、连接相连两个门叶之间的伸缩式拉杆；半圆型连体闸门包括上部的半圆型拦污栅和下部半圆型闸门，两者通过高强螺栓连接；塔墩包括设置有多个进水口的孔口的主体、半圆型连体闸门的埋件、串联平板闸门的埋件、塔墩顶部的卷扬式启闭机基础。本发明体型简单、操作方便、安全可靠，可通过串联闸门、半圆型连体闸门的联合运用，实现挡水、放水、取水库表层清（温）水等功能。

上述现有技术能够在任何水位条件下只取表层温水，且能防止污物进入取水建筑物造成堵塞，即可实现在不同的库水位，取水库表层温水，以提高农业农作物产量。同时，上述现有技术对单独的取水闸门及相应的进水结构进行了改进，存在一定的技术改进空间，如，对水质分层明显的水库实现水质与水功能的有效调配、水库“蓄清排污”改善水质等。

发明内容：

针对上述现有技术，提供了一种水库取水闸门取水控制系统及控制方法，其解决上述现有技术中不能实现对水库取水闸门自动控制的技术问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

本发明一方面提供了一种水库取水闸门取水控制系统，包括：

至少一个用于设置在水源周边的埋件，所述埋件上从上到下开设有若干个放水洞；

至少一个分层取水闸门，所述分层取水闸门通过能够上下滑动的嵌合结构与所述埋件连接在一起；所述分层取水闸门包括固定闸门和活动闸门，所述活动闸门通过液压缸在固定闸门内上下滑动，所述固定闸门与启闭机连接；

至少一个取水检测单元，所述取水检测单元连接分取层水闸门，用于检测分层取水闸门取水的深度或者检测取水的深度和高度；

处理单元，所述处理单元分别与至少一个所述液压缸、启闭机和取水检测单元连接，用于接收并处理取水检测单元发送的信息数据，并发送控制指令给所述液压缸和启闭机；

数据输入单元，所述数据输入单元与所述处理单元相连，用于输入控制指令并传输给处理单元；

显示单元，所述显示单元连接所述处理单元，用于显示每个分层取水闸门的分层取水信息。

优选的，所述取水检测单元包括：

开度传感器，所述开度传感器与所述启闭机和所述处理单元相连，用于检测启闭机钢丝绳伸出长度，并传输数据给处理单元；

位移传感器，所述位移传感器与所述液压缸和所述处理单元相连，用于检测液压缸活塞杆伸缩长度，并传输数据给处理单元；

液位传感器，所述液位传感器与所述处理单元相连，用于检测所述水源的水位位置，并传输数据给处理单元。

优选的，所述分层取水闸门（第一种结构形式）包括：

滑动设置在所述埋件上的固定闸门，所述固定闸门的底部具有第一底板，顶部具有顶板，所述固定闸门的外侧面的下部具有第一挡板，外侧面的上部具有拦污栅，所述固定闸门安装在埋件上后其第一底板、顶板和外侧面与埋件之间形成一空腔；

活动闸门，所述活动闸门的外侧面具有第二挡板，所述活动闸门设在所述固定闸门内；

液压缸，所述液压缸一端连接活动闸门，另一端连接固定闸门，通过液压缸伸缩实现活动闸门在固定闸门内上下滑动；

和用于连接启闭机的吊耳，所述吊耳固定在所述固定闸门上。

本发明的第一种结构形式的分层取水闸门在使用时通过启闭机控制固定闸门在埋件上作垂直升降运动，通过活动闸门在固定闸门内上下滑动以封闭拦污栅的不同位置。固定闸门可以下沉到水平面以下，固定闸门顶部的顶板用于防止顶部的水流进空腔，活动闸门封闭拦污栅的一部分。一方面，通过固定闸门和滑动闸门的上下滑动，从而可以准确地取某一层的水，另一方面，通过活动闸门封闭拦污栅的多少，可以控制取水量。综上，本发明的分层取水闸门具有结构合理、能够分层取水、能够控制取水量、适用范围广等优点。

第一种结构形式的分层取水闸门还可以具有以下技术特征：

所述固定闸门呈半圆形。半固形的固定闸门即可形成所述空腔，该空腔保证水通过空腔向下流入埋件上的放水洞内。

所述活动闸门的高度大于或等于所述拦污栅的高度。

所述液压缸为两个，分别设置于活动闸门两端的支承端柱内，液压缸的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门的顶板固定。

所述固定闸门上与埋件的接触面上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块；所述活动闸门与固定闸门的接触面上也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块。

优选的，所述分层取水闸门（第二种结构形式）包括：

滑动设置在埋件上的固定闸门，所述固定闸门的顶部具有顶板，所述固定闸门的外侧面的下部具有第一挡板，外侧面的上部具有拦污栅，所述固定闸门安装在埋件上后其顶板和外侧面与埋件之间形成一空腔，该空腔的下端具有开口；

活动闸门，所述活动闸门的底部具有第二底板，外侧面具有第二挡板，所述活动闸门设在所述固定闸门内；

液压缸，所述液压缸一端连接活动闸门，另一端连接固定闸门，通过液压缸伸缩实现活动闸门在固定闸门内上下滑动；

和用于连接启闭机的吊耳，所述吊耳固定在所述固定闸门上。

优选的，还包括水质监测仪，所述水质监测仪与所述处理单元相连，用于检测水源的水质信息，并传输数据给处理单元。

本发明的第二种结构形式的分层取水闸门由于没有第一底板，固定闸门内的空腔与水体是连通的，当固定闸门需要下降到水平面以下时，水对固定闸门的浮力大大变小，从而可以保证闸门顺利下沉到水平面以下，当需要取水时，将带有第二底板的活动闸门下滑到固定闸门内的下方，防止水从固定闸门的底部流出。从而，本发明的分层取水闸门能够避免水的浮力对闸门的影响，使分层取水闸门顺利下沉到水平面以下，从而顺利实现不同位置取水。

优选的，第二种结构形式的分层取水闸门可以具有以下技术特征：

所述固定闸门呈半圆形。

所述活动闸门的高度小于或等于所述拦污栅的高度。

所述液压缸为两个，分别设置于活动闸门两端的壁内，液压缸的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门的顶板固定。

所述固定闸门上与埋件的接触面上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块；所述活动闸门与固定闸门的接触面上也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块。

本发明另一方面提供一种水库取水闸门取水控制方法，包括以下步骤：

S10、通过液位传感器检测水源的实时水位位置，获取水平面与启闭机之间的距离，通过开度传感器检测相应启闭机的伸出长度，获取固定闸门与启闭机之间的距离，通过位移传感器检测相应液压缸活塞杆的伸缩长度，并将上述数据发送至处理单元；

S20、处理单元接收数据并处理，在显示单元显示至少一个分层取水闸门的取水状态；

S30、处理单元获取得控制指令；

S40、处理单元将控制指令处理后发送到相应的启闭机、液压缸，控制启闭机钢丝绳和液压缸活塞杆的伸缩，以使分层取水闸门上升或下落至相应的取水位置。

优选的，上述方法中，所述步骤S30为：

S31、数据输入单元接收用户输入的控制指令并传输给处理单元，处理单元获得用户的控制指令；或

S32、预存储不同时间和/或不同环境对应的控制指令，满足条件时处理单元获得控制指令。

优选的，所述步骤S30中处理单元（8）是通过以下方法获得控制指令的：

S301、预存储不同用水需求下的控制指令；

S302、通过预设置的至少一个水质监测仪（7）检测水源的水质信息，并将上述数据发送至处理单元（8）；

S303、处理单元（8）将获取的水质信息数据与预存储的控制指令进行对比判断，满足条件时，即处理单元（8）获得相应的控制指令。

优选的，所述水质信息选自以下水质参数的一种或多种：水温、浊度、pH值、溶解氧、深度、电导率、BOD、COD、氨氮、总磷、总氮。

优选的，上述方法中，所述处理单元与液位传感器、开度传感器、位移传感器、启闭机和液压缸以数据线、无线网络等任一种方式通信连接。

本发明的取水控制系统可以系统控制每个分层取水闸门的取水深度和厚度，并通过实时自动控制，具有实用性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明实施例1所示的分层取水闸门的固定闸门的结构示意图；

图2为本发明实施例1所示的分层取水闸门的活动闸门的结构示意图（一）；

图3为本发明实施例1所示的分层取水闸门的活动闸门的结构示意图（二）。

图4为本发明实施例2所示的分层取水闸门的固定闸门的结构示意图；

图5为本发明实施例2所示的分层取水闸门的活动闸门的结构示意图（一）；

图6为本发明实施例2所示的分层取水闸门的活动闸门的结构示意图（二）。

图7为本发明实施例3或4所示的水库取水闸门取水控制系统的模块图；

图8为本发明实施例3或4所示的水库取水闸门取水控制系统的流程图。

附图标记说明：

固定闸门1；第一底板11；顶板12；梁体13；第一挡板14；拦污栅15；吊耳16；活塞杆固定座17；第一滑块18；

活动闸门2；端柱21；第二挡板22；第二底板23；液压缸24；第二滑块25；第三滑块26；顶止水结构27。

启闭机3；开度传感器4；位移传感器5；液位传感器6；水质监测仪7；处理单元8；显示单元9；数据输入单元10。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

如图1-3所示，本发明的实施例为第一种结构形式的分层取水闸门，包括固定闸门1和活动闸门2。

固定闸门1呈半圆形，其底部具有防止底部水流出的第一底板11，顶部具有防止水从固定闸门1的上部流入的顶板12。第一底板11和顶板12之间具有梁体13连接，其外侧面（圆弧形部分）下部具有第一挡板14，上部为拦污栅15。其中拦污栅15由若干竖直排列的栅条形成。固定闸门1安装在埋件上后其第一底板11、顶板12和外侧面与埋件之间形成一空腔，该空腔用于水从拦污栅15流入后进入埋件上放水洞的流道。顶板12的上方设有两个吊耳16，用于连接排架柱上的启闭机。

活动闸门2位于固定闸门1内，其横截面大小与固定闸门1内腔大小相适用，其高度等于拦污栅15的高度。活动闸门2具有一框架，框架的外侧面具有第二挡板22，其底面、顶面和前面（朝向埋件的一面）不安装挡板，为开口结构。第二挡板22上方具有顶止水结构27。

在活动闸门2两侧框架均设置有一支承端柱，两支承端柱内分别设有一液压缸24，该液压缸24的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门1的顶板12上的活塞杆固定座17连接。液压缸24与液压系统共同组成倒挂式液压启闭机。使用时液压缸24伸缩带动活动闸门2上下滑动，从而可以封堵拦污栅15的不同位置。

为保证固定闸门1与埋件之间的止水及滑动效果，在固定闸门1的两侧梁体13（与埋件的接触面）上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块18。为保证活动闸门2与固定闸门1之间的止水及滑动效果，在活动闸门2框架的两侧端柱21（与固定闸门1的接触面上）也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块25，同时，在活动闸门2的第二挡板22的外侧竖向设置有第三滑块26。

采用第一种结构形式的分层取水闸门还包括埋件。埋件上从上到下开设有若干个放水洞，埋件上设有与放水洞相配合的下游闸门，起到放水洞与下游通道之间的开闭作用。埋件通过嵌合结构与固定闸门1相连，使固定闸门1可沿垂直方向上下滑动，同时第一滑块18起到止水和滑动作用。该结构的使用还可以具有以下结构：塔墩、启闭机等，参见中国专利申请号201210167226.1和201210167144.7的具体实施例部分。

本实施例的分层取水闸门的工作过程为：

（1）通过与固定闸门1连接的启闭机控制固定闸门1在埋件上作垂直升降运动，使拦污栅15移动至待取水位置处；

（2）根据取水水层的深度及取水量的大小，控制液压缸24的伸缩杆伸缩，从而控制活动闸门2在固定闸门1内作垂直升降运动，遮挡住拦污栅15的一部分，未被活动闸门2遮挡的部分用于取水；

（3）打开埋件上该放水洞对应的下游闸门，水从拦污栅15栅条进入固定闸门1内的空腔内，再从相应的放水洞流向下游；

（4）如需其它位置取水，则通过控制固定闸门1与活动闸门2的上下滑动，使二者配合以快速取水。

该实施例的分层取水闸门也可通过201210167226.1和201210167144.7中的内缩充水槽孔内向闸门内充水，以抵消闸门浮力的影响。

根据本实施例的结构特点，本实施例的固定闸门1和/或拦污栅15的高度可以设置得较大，如拦污栅15高度h可以设置为2-6米，而通过活动闸门2的上下滑动，使实际取水的高度可以在0-h之间任意调整，即可以分层准确取水，又可以准确控制取水层的高度。故，该分层取水闸门不但可应用于灌溉领域也可以应用于水利勘测领域。

实施例2

如图4-6所示，本发明的实施例为第一种结构形式的分层取水闸门，包括固定闸门1和活动闸门2。

固定闸门1呈半圆形，其底部不具有实施例1中的防止底部水流出的第一底板11，顶部具有防止水从固定闸门1的上部流入的顶板12。顶板12与底部之间具有梁体13连接，其外侧面（圆弧形部分）下部具有第一挡板14，上部为拦污栅15。其中拦污栅15由若干竖直排列的栅条形成。固定闸门1安装在埋件上后其底板、顶板12和外侧面与埋件之间形成一空腔，由于该结构不设有第一底板，故该空腔下部具有开口。该空腔用于水从拦污栅15流入后进入埋件上放水洞的流道。顶板12的上方设有两个吊耳16，用于连接排架柱上的启闭机。

活动闸门2位于固定闸门1内，其横截面大小与固定闸门1内腔大小相适用，其高度可小于拦污栅15的高度。活动闸门2具有一框架，框架的底部具有第二底板23，其外侧面具有第二挡板22，其顶面和前面（朝向埋件的一面）不安装挡板，为开口结构。第二挡板22上方具有顶止水结构27。

在活动闸门2两侧框架均设置有一支承端柱，两支承端柱内分别设有一液压缸24，该液压缸24的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门1的顶板12上的活塞杆固定座17连接。液压缸24与液压系统共同组成倒挂式液压启闭机。根据实际使用情况，该液压缸24的活塞杆也可向下伸出。使用时液压缸24伸缩带动活动闸门2上下滑动，从而可以封堵拦污栅15的不同位置。

为保证固定闸门1与埋件之间的止水及滑动效果，在固定闸门1的两侧梁体13（与埋件的接触面）上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块18。为保证活动闸门2与固定闸门1之间的止水及滑动效果，在活动闸门2框架的两侧端柱21（与固定闸门1的接触面上）也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块25，同时，在活动闸门2的第二挡板22的外侧竖向设置有第三滑块26。

采用第二种结构形式的分层取水闸门还包括埋件。埋件上从上到下开设有若干个放水洞，埋件上设有与放水洞相配合的下游闸门，起到放水洞与下游通道之间的开闭作用。埋件通过嵌合结构与固定闸门1相连，使固定闸门1可沿垂直方向上下滑动，同时第一滑块18起到止水和滑动作用。该结构的使用还可以具有以下结构：塔墩、启闭机等，参见中国专利申请号201210167226.1和201210167144.7的具体实施例部分。

本实施例的分层取水闸门的工作过程为：

（1）控制活动闸门2移动到固定闸门1内的上方；

（2）启闭机控制固定闸门1下沉，使拦污栅15的位置对应相应的取水层位置；

（3）控制活动闸门2向下移动，使活动闸门2位于埋件上对应的放水洞以下；

（4）打开埋件上该放水洞对应的下游闸门，水从半圆形拦污栅15进入固定闸门1内的空腔内，再从相应的放水洞流向下游；

（5）固定闸门1的拦污栅15位于水平面以下且如需其它位置取水，则不需要移动活动闸门2，启闭机直接控制固定闸门1上下滑动，使拦污栅15位于相应的位置即可。

对比专利201210167226.1和201210167144.7需要通过设置在埋件上的内缩充水槽孔内向闸门内充水，以抵消闸门浮力的影响，操作比较繁锁，不方便实施应用。本实施例的分层取水闸门在沉入水中时，通过移动活动闸门2即可避免水的浮力对闸门的影响，从而操作更简单，更适用需要反复沉入水中分层取水的情况。

实施例3

如图7所示，一种水库取水闸门取水控制系统，采用实施例1的分层取水闸门，包括：

若干个用于设置在水源周边的埋件，埋件上从上到下开设有若干个放水洞；

若干个实施例1所示的分层取水闸门，分层取水闸门与埋件一一对应，且通过能够上下滑动的嵌合结构与埋件连接在一起；

若干个取水检测单元，取水检测单元连接分取层水闸门，用于检测分层取水闸门取水的深度或者检测取水的深度和高度；

处理单元8，处理单元8分别与若干个液压缸24、启闭机3和取水检测单元连接，用于接收并处理取水检测单元发送的信息数据，并发送控制指令给液压缸24和启闭机3；

数据输入单元10，数据输入单元10与处理单元8相连，用于输入控制指令并传输给处理单元8；

显示单元9，显示单元9连接处理单元8，用于显示每个分层取水闸门的分层取水信息。

具体而言，取水检测单元包括开度传感器4、位移传感器5和液位传感器6。开度传感器4与启闭机3和处理单元8相连，用于检测启闭机3钢丝绳伸出长度，并传输数据给处理单元8。位移传感器5与液压缸24和处理单元8相连，用于检测液压缸24活塞杆的伸缩长度，并传输数据给处理单元8。液位传感器6与处理单元8相连，用于检测水源的水位位置，并传输数据给处理单元8。

显示单元9设置有若干个显示区域，第一显示区域显示水源水平面与启闭机3之间的距离h1。第二显示区域分别显示若干个固定闸门1拦污栅15上沿与启闭机3之间的距离h2，如第一固定闸门相应距离h2-1，第二固定闸门相应距离h2-2，第三固定闸门相应距离h2-3……。第三显示区域分别显示若干个液压缸24活塞杆的伸缩长度h3，如第一液压缸活塞杆的伸缩长度h3-1，第二液压缸活塞杆的伸缩长度h3-2，第三液压缸活塞杆的伸缩长度h3-3……。

如图8所示，本实施例的水库取水闸门取水控制方法，包括以下步骤：

S10、通过液位传感器6检测水源的实时水位位置，获取水平面与启闭机3之间的距离h1，通过开度传感器4检测相应启闭机3的伸出长度，获取固定闸门1拦污栅15上沿与启闭机3之间的距离h2，通过位移传感器5检测相应液压缸24活塞杆的伸缩长度h3，并将上述数据发送至处理单元8；

其中，液位传感器6可以采用现有技术中的浮球式液位传感器，通过检测漂浮于水面上的浮球沿测量导管上下移动获取其位置信息，从而可以转化为水平面与启闭机3之间的距离h1。

开度传感器4（闸门开度仪）对闸门的起吊高度进行测量，配合固定闸门1拦污栅15上沿与固定闸门1上沿的距离，从而可以转化为拦污栅15上沿与启闭机3之间的距离h2。

S20、处理单元8接收数据并处理，在显示单元9显示若干个分层取水闸门的取水状态；

其中，取水状态包括闸门在水中的深度，即开关（通过检测相应的下游闸门是否关闭或者通过h3判断活动闸门2是否将拦污栅15部分完全封闭）、取水深度（通过h2-h1计算）、取水厚度（h3）。

S30、处理单元8获取得控制指令；

S40、处理单元8将控制指令处理后发送到相应的启闭机3、液压缸24，控制启闭机3钢丝绳和液压缸24活塞杆的伸缩，以使分层取水闸门上升或下落至相应的取水位置。

其中，步骤S30可以为：

S31、数据输入单元10接收用户输入的控制指令并传输给处理单元8，处理单元8获得用户的控制指令；或

S32、预存储不同时间和/或不同环境对应的控制指令，满足条件时处理单元8获得控制指令。所谓不同时间例如可以设置某一时间段某一分层取水闸门的开闭，或取水的深度及厚度等信息，处理单元8自动获得上述控制指令并反馈给相应的启闭机3或液压缸24。所谓不同环境例如可以通过水位大小或水温高低控制闸门的开闭或取水深度及厚度。

上述步骤最终取水还要打开埋件上该放水洞对应的下游闸门，水从拦污栅15进入固定闸门1内的空腔内，再从相应的放水洞流向下游。

上述方法中，处理单元8与液位传感器6、开度传感器4、位移传感器5、启闭机3和液压缸24以数据线、无线网络等任一种方式通信连接。

实施例4

如图7、8所示，一种水库取水闸门取水控制系统，采用实施例2的分层取水闸门，与实施例3区别在于水库取水闸门取水控制方法，包括以下步骤：

S10、通过液位传感器6检测水源的实时水位位置，获取水平面与启闭机3之间的距离h1，通过开度传感器4检测相应启闭机3的伸出长度，获取固定闸门1拦污栅15上沿与启闭机3之间的距离h2，通过位移传感器5检测相应液压缸24活塞杆的伸缩长度h3，并将上述数据发送至处理单元8；

S20、处理单元8接收数据并处理，在显示单元9显示若干个分层取水闸门的取水状态；

其中，取水状态包括闸门在水中的深度，即开关（通过检测相应的下游闸门是否关闭或者通过h3判断活动闸门2是否将放水洞部分完全封闭）、取水深度（通过h2-h1计算）、取水厚度（拦污栅15的高度h0）。

S30、处理单元8获取得控制指令；

S40、处理单元8将控制指令处理后发送到相应的启闭机3、液压缸24，控制启闭机3钢丝绳和液压缸24活塞杆的伸缩，以使分层取水闸门上升或下落至相应的取水位置。

其中，步骤S30可以为：

S31、数据输入单元10接收用户输入的控制指令并传输给处理单元8，处理单元8获得用户的控制指令；或

S32、预存储不同时间和/或不同环境对应的控制指令，满足条件时处理单元8获得控制指令。所谓不同时间例如可以设置某一时间段某一分层取水闸门的开闭，或取水的深度及厚度等信息，处理单元8自动获得上述控制指令并反馈给相应的启闭机3或液压缸24。所谓不同环境例如可以通过水位大小或水温高低控制闸门的开闭或取水深度及厚度。

其中，步骤S40具体为：

S41、通过控制指令中的取水深度信息，控制启闭机3钢丝绳伸缩，使固定闸门1拦污栅15上沿与启闭机3之间的距离h2与水平面与启闭机3之间的距离h1之差为控制指令中的取水深度；

S42、控制液压缸24活塞伸缩，使活动闸门2下边沿位于相应的放水洞之下。

当处理单元8判断固定闸门1拦污栅15上沿与启闭机3之间的距离h2小于水平面与启闭机3之间的距离h1，即分层取水闸门位于水平面之上时，步骤S40还可以包括以下步骤：

S401、控制液压缸24活塞伸缩，使活动闸门2移动到固定闸门1内的上方；

S402、控制启闭机3钢丝绳伸长，使固定闸门1下落，最终使固定闸门1拦污栅15上沿与启闭机3之间的距离h2与水平面与启闭机3之间的距离h1之差为控制指令中的取水深度；

S403、控制液压缸24活塞伸缩，使活动闸门2下边沿位于相应的放水洞之下。

上述步骤最终取水还要打开埋件上该放水洞对应的下游闸门，水从拦污栅15进入固定闸门1内的空腔内，再从相应的放水洞流向下游。

实施例5

如图7、8所示，本实施例的一种水库取水闸门取水控制系统其结构及控制方法同实施例3、4，其还包括水质监测仪7，水质监测仪7与处理单元8相连。水质监测仪7可以单独设置在水源中，并同时检测不同深度的水质信息传输数据给处理单元8，并在显示单元9上显示。水质监测仪7也可以有若干个，分别设置在每个固定闸门1上（比如拦污栅15处），获取相应取水层的水温信息。

其中，控制方法中步骤S30中处理单元8是通过以下方法获得控制指令的：

S301、预存储不同用水需求下的控制指令；

S302、通过预设置的至少一个水质监测仪7检测水源的水质信息，并将上述数据发送至处理单元8；其中水质信息选自以下水质参数的一种或多种：水温、浊度、pH值、溶解氧、深度、电导率、BOD、COD、氨氮、总磷、总氮等。

S303、处理单元8将获取的水质信息数据与预存储的控制指令进行对比判断，满足条件时，即处理单元8获得相应的控制指令。

本实施例的水质监测仪7具有检测不同水位的浊度等水质指标并兼有水温检测功能，以实现水库取水水温、水质与用水功能的调配，也可根据上游来水和水质分层等情况实现水库“蓄清排污”以改善水质。

例如，水质监测仪7根据水质满足不同的用水需求，如，农业和下游河道生态用表层温水、城市供水用表层或中层水，检测仪均可给出对应的上、下水位值。水质监测仪7检测到的水温、浊度、pH值、溶解氧等水质信息，并将上述数据信息发送至处理单元8，处理单元8可根据数用户输入的或者预存储的控制指令，进行判断，满足条件时处理单元8将控制指令处理后发送到相应的启闭机3、液压缸24，控制启闭机3钢丝绳和液压缸24活塞杆的伸缩，以使分层取水闸门上升或下落至相应的取水位置。

由于本系统具有若干个放水洞，每个放水洞均可对应相应的水质监测仪，以检测每个放水洞处的水质状况，因此系统还可实现一个水库多个放水洞的相同或不同水质的供排水，满足相同或不同用水、排水功能。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例和比较例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种水库取水闸门取水控制系统，其特征在于，包括：

至少一个用于设置在水源周边的埋件，所述埋件上从上到下开设有若干个放水洞；

至少一个分层取水闸门，所述分层取水闸门通过能够上下滑动的嵌合结构与所述埋件连接在一起；所述分层取水闸门包括固定闸门（1）和活动闸门（2），所述活动闸门（2）通过液压缸（24）在固定闸门（1）内上下滑动，所述固定闸门（1）与启闭机（3）连接；

至少一个取水检测单元，所述取水检测单元连接分取层水闸门，用于检测分层取水闸门取水的深度或者检测取水的深度和高度；

处理单元（8），所述处理单元（8）分别与至少一个所述液压缸（24）、启闭机（3）和取水检测单元连接，用于接收并处理取水检测单元发送的信息数据，并发送控制指令给所述液压缸（24）和启闭机（3）；

数据输入单元（10），所述数据输入单元（10）与所述处理单元（8）相连，用于输入控制指令并传输给处理单元（8）；

显示单元（9），所述显示单元（9）连接所述处理单元（8），用于显示每个分层取水闸门的分层取水信息。

2.根据权利要求1所述的水库取水闸门取水控制系统，其特征在于，所述取水检测单元包括：

开度传感器（4），所述开度传感器（4）与所述启闭机（3）和所述处理单元（8）相连，用于检测启闭机（3）钢丝绳伸出长度，并传输数据给处理单元（8）；

位移传感器（5），所述位移传感器（5）与所述液压缸24和所述处理单元（8）相连，用于检测液压缸24活塞杆伸缩长度，并传输数据给处理单元（8）；

液位传感器（6），所述液位传感器（6）与所述处理单元（8）相连，用于检测所述水源的水位位置，并传输数据给处理单元（8）。

3.根据权利要求1所述的水库取水闸门取水控制系统，其特征在于，所述分层取水闸门包括：

滑动设置在所述埋件上的固定闸门（1），所述固定闸门（1）的底部具有第一底板（11），顶部具有顶板（12），所述固定闸门（1）的外侧面的下部具有第一挡板（14），外侧面的上部具有拦污栅（15），所述固定闸门（1）安装在埋件上后其第一底板（11）、顶板（12）和外侧面与埋件之间形成一空腔；

活动闸门（2），所述活动闸门（2）的外侧面具有第二挡板22，所述活动闸门（2）设在所述固定闸门（1）内；

液压缸（24），所述液压缸（24）一端连接活动闸门（2），另一端连接固定闸门（1），通过液压缸（24）伸缩实现活动闸门（2）在固定闸门（1）内上下滑动；

和用于连接启闭机（3）的吊耳16，所述吊耳16固定在所述固定闸门（1）上。

4.根据权利要求1所述的水库取水闸门取水控制系统，其特征在于，所述分层取水闸门包括：

滑动设置在埋件上的固定闸门（1），所述固定闸门（1）的顶部具有顶板12，所述固定闸门（1）的外侧面的下部具有第一挡板（14），外侧面的上部具有拦污栅（15），所述固定闸门（1）安装在埋件上后其顶板（12）和外侧面与埋件之间形成一空腔，该空腔的下端具有开口；

活动闸门（2），所述活动闸门（2）的底部具有第二底板（23），外侧面具有第二挡板（22），所述活动闸门（2）设在所述固定闸门（1）内；

液压缸（24），所述液压缸（24）一端连接活动闸门（2），另一端连接固定闸门（1），通过液压缸（24）伸缩实现活动闸门（2）在固定闸门（1）内上下滑动；

和用于连接启闭机（3）的吊耳（16），所述吊耳（16）固定在所述固定闸门（1）上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的水库取水闸门取水控制系统，其特征在于，还包括水质监测仪（7），所述水质监测仪（7）与所述处理单元（8）相连，用于检测水源的水质信息，并传输数据给处理单元（8）。

6.一种水库取水闸门取水控制方法，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的水库取水闸门取水控制系统，包括以下步骤：

S10、通过液位传感器（6）检测水源的实时水位位置，获取水平面与启闭机（3）之间的距离，通过开度传感器（4）检测相应启闭机（3）的伸出长度，获取固定闸门（1）与启闭机（3）之间的距离，通过位移传感器（5）检测相应液压缸（24）活塞杆的伸缩长度，并将上述数据发送至处理单元（8）；

S20、处理单元（8）接收数据并处理，在显示单元（9）显示至少一个分层取水闸门的取水状态；

S30、处理单元（8）获得控制指令；

S40、处理单元（8）将控制指令处理后发送到相应的启闭机（3）、液压缸（24），控制启闭机（3）钢丝绳和液压缸（24）活塞杆的伸缩，以使分层取水闸门上升或下落至相应的取水位置。

7.根据权利要求6所述的水库取水闸门取水控制方法，其特征在于，所述步骤S30为：

S31、数据输入单元（10）接收用户输入的控制指令并传输给处理单元（8），处理单元（8）获得用户的控制指令；或

S32、预存储不同时间和/或不同环境对应的控制指令，满足条件时处理单元（8）获得控制指令。

8.根据权利要求6所述的水库取水闸门取水控制方法，其特征在于，所述步骤S30中处理单元（8）是通过以下方法获得控制指令的：

S301、预存储不同用水需求下的控制指令；

S302、通过预设置的至少一个水质监测仪（7）检测水源的水质信息，并将上述数据发送至处理单元（8）；

S303、处理单元（8）将获取的水质信息数据与预存储的控制指令进行对比判断，满足条件时，即处理单元（8）获得相应的控制指令。

9.根据权利要求8所述的水库取水闸门取水控制方法，其特征在于，所述水质信息选自以下水质参数的一种或多种：水温、浊度、pH值、溶解氧、深度、电导率、BOD、COD、氨氮、总磷、总氮。

10.根据权利要求6所述的水库取水闸门取水控制方法，其特征在于，所述处理单元（8）与液位传感器（6）、开度传感器（4）、位移传感器（5）、启闭机（3）和液压缸（24）以数据线、无线网络等任一种方式通信连接。