CN204662352U - 橡胶坝调水控制设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及橡胶坝调水控制设备，可有效解决劳动强度大，噪音大，操作不方便，使用寿命短的问题，其解决的技术方案是，包括PLC控制柜、水泵、监控器和坝袋，PLC控制柜分别同水位传感器、压力表、高低压配电柜、变频器、报警器相连，并经双绞线与监控器、打印机相连，变频器与水泵相连，水泵经蝶阀与坝袋相连，水泵和蝶阀经电缆线与PLC控制柜相连，构成橡胶坝调水控制结构，本实用新型结构简单，新颖独特，安装使用方便，效果好，特别是在PLC控制柜的控制下，可实现橡胶坝智能调水的控制，省工省时，劳动强度小，效率高，使用安全，寿命长，经济和社会效益显著。

Description

橡胶坝调水控制设备

技术领域

本实用新型涉及河流调水装置，特别是一种橡胶坝调水控制设备（系统）。

背景技术

橡胶坝调水控制可以用在水利工程（灌溉、发电、防洪、地下水、回灌、挡潮、航运、供水、城市园林美化以及改善生态水环境等）中。橡胶坝可以单独或与其他水工建筑物组成水利枢纽以完成预定功能，通过调节阀门来进行坝袋的充塌以达到控制流量和调节水位的目的。

但目前与国内外同类技术比较，橡胶坝自动化控制系统一直都是国内国际各自动化技术研究部门讨论的热点。由于在结构上存在的问题，目前传统的橡胶坝控制系统过分依赖于现场操作人员，人员工作压力大；系统工作噪音大，接线复杂，而且硬件元件容易老化，系统检修维护保养不方便；不能修改控制策略，不能及时应对突发状况等。因此，橡胶坝控制系统上的改进和创新势在必行。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种橡胶坝调水控制设备，可有效解决劳动强度大，噪音大，操作不方便，使用寿命短的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括PLC控制柜、水泵、监控器和坝袋，PLC控制柜分别同水位传感器、压力表、高低压配电柜、变频器、报警器相连，并经双绞线与监控器、打印机相连，变频器与水泵相连，水泵经蝶阀与坝袋相连，水泵和蝶阀经电缆线与PLC控制柜相连，构成橡胶坝调水控制结构。

本实用新型结构简单，新颖独特，安装使用方便，效果好，特别是在PLC控制柜的控制下，可实现橡胶坝智能调水的控制，省工省时，劳动强度小，效率高，使用安全，寿命长，经济和社会效益显著。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的结构工作原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1、2所示，本实用新型包括PLC控制柜、水泵、监控器和坝袋，PLC控制柜8分别同水位传感器5、压力表6、高低压配电柜9、变频器7、报警器4相连，并经双绞线10与监控器11、打印机12相连，变频器7与水泵1相连，水泵经蝶阀2与坝袋3相连，水泵和蝶阀经电缆线13与PLC控制柜相连，构成橡胶坝调水控制结构。

为了保证使用效果和安装使用方便，所述的水泵1、蝶阀2、坝袋3、报警器4、水位传感器5、压力表6均经电缆线13和输入输出I/O端口与PLC控制柜8相连；所述的变频器7和高低压配电柜9置于PLC控制柜8左右两边，构成一体结构；所述的水泵的电源为380V，蝶阀电源采用PLC 220V，PLC控制柜用24伏直流稳压电源。

本实用新型的工作情况是，如图2所示，水位传感器5及压力表6采集上游水的水位及压力，PLC控制柜8根据传感器的输入信号进行决策运算，通过变频器7控制水泵1通过蝶阀2向坝袋3注水或将坝袋的水抽出。当水位超过警戒水位，PLC控制柜8驱动报警器4发出声音。PLC控制柜8与监控器（上位机）通过双绞线10连接，实现数据信号传输。现场运行界面以动画和图像的方式显示在监控器11上，并用打印机打印出监控信息，实现了系统现场运行监视。

由上述可知，本实用新型是针对传统的传统的橡胶坝控制系统自动化程度低，工人劳动强度大等问题，采用PLC作为设备的控制器，对橡胶坝实现了全自动/手动充排水智能控制，并结合人机界面组态软件进行实时采集和智能监控，综合利用采集数据，对变频器设备进行节能控制，实现了鲁棒性和自适应性。在实测过程中，控制柜的高效、快速性及其算法过程的优化都得到很好的验证。

根据上游水位对坝袋内进行充水或放水实现对水坝水位的调节，水位一旦达到警戒水位就会报警，本实用新型经实地应用，如用于遂平汝河第二橡胶坝工程项目，橡胶坝的坝高可通过控制系统调节，坝顶可溢流，起活动坝和溢流堰的作用，其运行条件和水闸相似，用于防洪、灌溉、发电、供水、航运、挡潮、地下水回灌以及城市园林美化等工程中。橡胶坝充水后，坝袋胶布的骨架材料承受拉力，作用在坝体上的水压力，通过锚固螺栓传递到混凝土基础底板上，使坝袋得以稳定。不需要挡水的时候，放空坝袋内的水，便可恢复原有河渠的过流断面，橡胶坝控制系统己全部实现智能化，只需要传感器采集到上游流量，当上游流量较大时，由PLC控制柜控制，可以自动打开水泵、蝶阀来实现橡胶坝放水塌坝或者打开闸门让水通过；当上游流量较小时，可以自动打开水泵、蝶阀以实现橡胶坝充水或者关闭闸门来蓄水。

本实用新型与现有技术相比，具有以下突出的特点和有益技术效果：

（1）智能模糊PID控制多种工况：利用模糊PID进行多分段水位直接控制变频器工作频率，不仅实现节能还能延长变频器以及接触器等相关设备的寿命。建立了水位、汛期为参数的最佳匹配功率准则模型，实现合理的多级变频器控制；

（2） 高级智能控制器：快速的中央处理模块单元及其高精度的模数转换模块及其智能网络互联技术和宽电压、多复用输出I/O确保本系统的兼容能力、扩展能力、升级能力等；

（3）人性化的人机界面监控：可以监控当前设备的工作状态及水位、坝高等实时采集的数据，并进行存储及处理，对控制设备建立历史和当前参量数据库信息，分析处理最佳匹配参数估计，实现参数自动寻优，是橡胶坝设备上的一大创新，有显著的经济和社会效益。

Claims (4)

1.一种橡胶坝调水控制设备，包括PLC控制柜、水泵、监控器和坝袋，其特征在于，PLC控制柜（8）分别同水位传感器（5）、压力表（6）、高低压配电柜（9）、变频器（7）、报警器（4）相连，并经双绞线（10）与监控器（11）、打印机（12）相连，变频器（7）与水泵（1）相连，水泵经蝶阀（2）与坝袋（3）相连，水泵和蝶阀经电缆线（13）与PLC控制柜相连，构成橡胶坝调水控制结构。

2.根据权利要求1所述的橡胶坝调水控制设备，其特征在于，所述的水泵（1）、蝶阀（2）、坝袋（3）、报警器（4）、水位传感器（5）、压力表（6）均经电缆线（13）和输入输出I/O端口与PLC控制柜（8）相连。

3.根据权利要求1所述的橡胶坝调水控制设备，其特征在于，所述的变频器（7）和高低压配电柜（9）置于PLC控制柜（8）左右两边，构成一体结构。

4.根据权利要求1所述的橡胶坝调水控制设备，其特征在于，所述的水泵的电源为380V，蝶阀电源采用PLC 220V，PLC控制柜用24伏直流稳压电源。