CN108589664A - 一种可调堰闸的优化配置结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可调堰闸的优化配置结构及方法，属于水利监控技术领域。技术方案是：电动启闭机（1）、闸槽（2）和梯形淤积槽（4）从上至下依次匹配连接在一起，闸板（3）设有闸板上框（10），电动启闭机（1）通过螺杆（9）与闸板上框（10）连接，闸板（3）活动设置在闸槽（2）中，电动启闭机（1）设有闸位传感器，梯形淤积槽（4）的最底点设有渣浆泵（5），梯形淤积槽（4）内设有淤积检测传感器（6），紧贴闸板（3）前面渠底（11）位置设有闸前格栅（7），闸板上框（10）设有水位计（8）。本发明为农业灌溉提供了一种简单、价廉的测控一体闸门，可实现渠道闸门的水量调节、精确量水、自动清淤、远程通讯和无人值守。
Description
技术领域
本发明涉及一种可调堰闸的优化配置结构及方法，属于水利监控技术领域。
背景技术
目前，农业灌溉渠道上的测控一体闸门，闸门类型较多，但共同的特点是结构复杂，价格昂贵，一种简单、精确、物美价廉的产品是灌区管理者的始终追求。
发明内容
本发明目的是提供一种可调堰闸的优化配置结构及方法，使其能够实现灌区管理者的始终追求的目标，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种可调堰闸的优化配置结构，包含电动启闭机、闸槽、闸板、梯形淤积槽和螺杆，所述电动启闭机、闸槽和梯形淤积槽从上至下依次匹配连接在一起，闸板设有闸板上框，电动启闭机通过螺杆与闸板上框连接，闸板活动设置在闸槽中，电动启闭机设有闸位传感器，闸板下移至最低点时，闸板的上沿不高于渠底，梯形淤积槽设置在闸板下方距渠底一个闸板高度的位置，梯形淤积槽厚度大于闸槽厚度，梯形淤积槽的最底点设有渣浆泵，梯形淤积槽内设有淤积检测传感器，紧贴闸板前面渠底位置设有闸前格栅，闸板上框设有水位计。
所述淤积检测传感器有两个，对应设置在梯形淤积槽内淤积的上限和下限位置。
所述水位计有两个，对应设置在闸板的上游和下游。
所述淤积检测传感器为介电常数传感器。
所述淤积检测传感器为超声波传感器。
所述水位计为物联超声波水位计。
一种可调堰闸的优化配置方法，包含以下步骤：（1）在闸板最低点之下，即距渠底一个闸板高度之下，设置一个上大下小的梯形淤积槽，梯形淤积槽厚度大于闸槽厚度，梯形淤积槽最底点设置渣浆泵并为渣浆泵入水口，渣浆泵出水口在闸板下游；（2）闸板下移到最低点时闸板上沿不高于渠底，梯形淤积槽内设置淤积上下限检测传感器；（3）闸门运行前，先检测梯形淤积槽内淤积量，淤积量超过淤积上限检测传感器，先启动渣浆泵清淤，淤积量低于淤积上限时允许闸门运行，淤积量低于淤积下限检测传感器，渣浆泵停止运行；（4）闸前渠底设闸前格栅，位于闸前，紧贴闸板，高度与渠底平齐，闸前格栅下侧与梯形淤积槽连通，闸前格栅仅允许泥沙进入闸底梯形淤积槽，较大的漂浮物被阻拦在闸前格栅的上面；（5）当阻拦在闸前格栅的上面的较大的漂浮物积累较多时，将闸板落到底，闸板上沿与渠底平齐，大尺寸漂浮物会被直接冲到下游，从而完成闸前格栅的清理；（6）在闸板上框上沿，布设上下游物联超声波水位计，电动启闭机匹配的闸位传感器测出闸框上沿的位置，参考闸位传感器的测量值上下游物联超声波水位计测量出上下游的水位，通过《灌溉渠道系统量水规范》（GB/T 21303—2015）给出的量水堰流量计算公式计算出过闸流量（即通过量水堰的流量）。
本发明的有益效果是：为农业灌溉提供了一种简单、价廉的测控一体闸门，可实现渠道闸门的水量调节、精确量水、自动清淤、远程通讯和无人值守。
附图说明
图1 是本发明结构主视图；
图2是本发明结构侧视图；
图中：电动启闭机1、闸槽2、闸板3、梯形淤积槽4、渣浆泵5、淤积检测传感器6、闸前格栅7、水位计8、螺杆9、闸板上框10、渠底11、渠道上沿12、闸门下游方向13、水流方向14。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。
一种可调堰闸的优化配置结构，包含电动启闭机1、闸槽2、闸板3、梯形淤积槽4和螺杆9，所述电动启闭机1、闸槽2和梯形淤积槽3从上至下依次匹配连接在一起，闸板3设有闸板上框10，电动启闭机1通过螺杆9与闸板上框10连接，闸板3活动设置在闸槽2中，电动启闭机1设有闸位传感器，闸板3下移至最低点时，闸板的上沿不高于渠底，梯形淤积槽4设置在闸板3下方距渠底11一个闸板高度的位置，梯形淤积槽4厚度大于闸槽2厚度，梯形淤积槽4的最底点设有渣浆泵5，梯形淤积槽4内设有淤积检测传感器6，紧贴闸板3前面渠底11位置设有闸前格栅7，闸板上框10上沿设有水位计8。
所述淤积检测传感器6有两个，对应设置在梯形淤积槽4内淤积的上限和下限位置。
所述水位计8有两个，对应设置在闸板3的上游和下游方向位置。
所述淤积检测传感器6为介电常数传感器。
所述淤积检测传感器6为超声波传感器。
所述水位计8为物联超声波水位计。
一种可调堰闸的优化配置方法，包含以下步骤：（1）在闸板最低点之下，即距渠底一个闸板高度之下，设置一个上大下小的梯形淤积槽，梯形淤积槽厚度大于闸槽厚度，梯形淤积槽最底点设置渣浆泵并为渣浆泵入水口，渣浆泵出水口在闸板下游；（2）闸板下移到最低点时闸板上沿不高于渠底，梯形淤积槽内设置淤积上下限检测传感器；（3）闸门运行前，先检测梯形淤积槽内淤积量，淤积量超过淤积上限检测传感器，先启动渣浆泵清淤，淤积量低于淤积上限时允许闸门运行，淤积量低于淤积下限检测传感器，渣浆泵停止运行；（4）闸前渠底设闸前格栅，位于闸前，紧贴闸板，高度与渠底平齐，闸前格栅下侧与梯形淤积槽连通，闸前格栅仅允许泥沙进入闸底梯形淤积槽，较大的漂浮物被阻拦在闸前格栅的上面；（5）当阻拦在闸前格栅的上面的较大的漂浮物积累较多时，将闸板落到底，闸板上沿与渠底平齐，大尺寸漂浮物会被直接冲到下游，从而完成闸前格栅的清理；（6）在闸板上框上沿，布设上下游物联超声波水位计，电动启闭机匹配的闸位传感器测出闸框上沿的位置，参考闸位传感器的测量值上下游物联超声波水位计测量出上下游的水位，通过《灌溉渠道系统量水规范》（GB/T 21303—2015）给出的量水堰流量计算公式计算出过闸流量（即通过量水堰的流量）。
在实际应用中，可调堰闸包含电动启闭机、闸槽、梯形淤积槽、螺杆、带上框的闸板，电动启闭机、闸槽、梯形淤积槽依次匹配连接在一起，电动启闭机在上，梯形淤积槽在下，电动启闭机连接螺杆，螺杆又连接带上框的闸板的上框，带上框的闸板匹配在闸槽中，可通过螺杆上下运行。电动启闭机可感知闸板的开度。渠道里的水从闸板顶部，闸板所带上框内流过。
本发明的优化配置方案是：
①在闸板最低点之下，即距渠底一个闸板高度之下，设置一个上大下小的梯形淤积槽，梯形淤积槽厚度大于闸槽厚度，以便于闸前泥沙进入梯形淤积槽，而不至于由于淤积将闸板卡住，梯形淤积槽最底点设置渣浆泵5并为渣浆泵入水口，渣浆泵出水口在闸板下游，将梯形淤积槽内的淤积泥沙排到闸门下游。
②为了保证闸板能下降到最低点，即闸板上沿不高于渠底，要保证在梯形淤积槽内的淤积高度不能影响闸板运行，梯形淤积槽内设置上下限两个淤积检测传感器6。
③为了控制清淤渣浆泵，闸门运行前，先检测梯形淤积槽内淤积量，淤积量超过淤积上限检测传感器，先启动渣浆泵清淤，淤积量低于淤积上限时允许闸门运行，淤积量低于淤积下限检测传感器，渣浆泵停止运行。
④闸前渠底设闸前格栅7，位于闸前，紧贴闸板，高度与渠底平齐，闸前格栅下侧与梯形淤积槽连通。闸前格栅仅允许泥沙进入闸底梯形淤积槽，防止损坏闸板和渣浆泵。较大的漂浮物被阻拦在闸前格栅的上面。
⑤当阻拦在闸前格栅的上面的较大的漂浮物积累较多时，通过将闸板落到底，闸板上沿与渠底平齐，大尺寸漂浮物会被直接冲到下游，从而完成闸前格栅的清理。
⑥在闸框上沿，布设上下游物联超声波水位计8，以提高抗淤能力，电动启闭机匹配的闸位传感器测出闸框上沿的位置，参考闸位传感器的测量值布设闸框上沿的上下游物联超声波水位计测量出上下游的水位，通过《灌溉渠道系统量水规范》（GB/T 21303—2015）给出的量水堰流量计算公式计算出过闸流量（即通过量水堰的流量）。
本专利申请涉及的电动启闭机、淤积检测传感器、水位计等均为本领域公知公用的技术内容，本领域普通技术人员可以根据要求在市场上购买或自行组装。
Claims (7)
1.一种可调堰闸的优化配置结构，其特征在于：包含电动启闭机（1）、闸槽（2）、闸板（3）、梯形淤积槽（4）和螺杆（9），所述电动启闭机（1）、闸槽（2）和梯形淤积槽（4）从上至下依次匹配连接在一起，闸板（3）设有闸板上框（10），电动启闭机（1）通过螺杆（9）与闸板上框（10）连接，闸板（3）活动设置在闸槽（2）中，电动启闭机（1）设有闸位传感器，闸板（3）下移到最低点时闸板的上沿不高于渠底（11），梯形淤积槽（4）设置在闸板（3）下方距渠底（11）一个闸板高度的位置，梯形淤积槽（4）厚度大于闸槽（2）厚度，梯形淤积槽（4）的最底点设有渣浆泵（5），梯形淤积槽（4）内设有淤积检测传感器（6），紧贴闸板（3）前面渠底（11）位置设有闸前格栅（7），闸板上框（10）上沿设有水位计（8）。
2.根据权利要求1所述的一种可调堰闸的优化配置结构，其特征在于：所述淤积检测传感器（6）有两个，对应设置在梯形淤积槽（4）内淤积的上限和下限位置。
3.根据权利要求1所述的一种可调堰闸的优化配置结构，其特征在于：所述水位计（8）有两个，对应设置在闸板（3）的上游和下游。
4.根据权利要求1所述的一种可调堰闸的优化配置结构，其特征在于：所述淤积检测传感器（6）为介电常数传感器。
5.根据权利要求1所述的一种可调堰闸的优化配置结构，其特征在于：所述淤积检测传感器（6）为超声波传感器。
6.根据权利要求1所述的一种可调堰闸的优化配置结构，其特征在于：所述水位计（8）为物联超声波水位计。
7.一种可调堰闸的优化配置方法，其特征在于包含以下步骤：（1）在闸板最低点之下，即距渠底一个闸板高度之下，设置一个上大下小的梯形淤积槽，梯形淤积槽厚度大于闸槽厚度，梯形淤积槽最底点设置渣浆泵并为渣浆泵入水口，渣浆泵出水口在闸板下游；（2）闸板上沿不高于渠底，梯形淤积槽内设置淤积上下限检测传感器；（3）闸门运行前，先检测梯形淤积槽内淤积量，淤积量超过淤积上限检测传感器，先启动渣浆泵清淤，淤积量低于淤积上限时允许闸门运行，淤积量低于淤积下限检测传感器，渣浆泵停止运行；（4）闸前渠底设闸前格栅，位于闸前，紧贴闸板，高度与渠底平齐，格栅下侧与梯形淤积槽连通，格栅仅允许泥沙进入闸底梯形淤积槽，较大的漂浮物被阻拦在格栅的上面；（5）当阻拦在格栅的上面的较大的漂浮物积累较多时，将闸板落到底，闸板上沿与渠底平齐，大尺寸漂浮物会被直接冲到下游，从而完成格栅的清理；（6）在闸板上框上沿，布设上下游物联超声波水位计，电动启闭机匹配的闸位传感器测出闸框上沿的位置，参考闸位传感器的测量值上下游物联超声波水位计测量出上下游的水位，通过国标GB/T 21303—2015给出的量水堰流量计算公式计算出过闸流量，即通过量水堰的流量。
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