CN216551815U - 一种气盾坝坝高自动调节系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气盾坝坝高自动调节系统，包括气源提供模块、气源调节模块、气囊以及控制模块，所述气源提供模块用于为所述气囊提供气源，包括充气部和补压部，所述气源调节模块包括气动充气阀和气动排气阀，所述气动充气阀通过进气管道和气囊连接，所述气动排气阀通过排气管道和气囊连接，所述控制模块包括PLC。本自动调节系统通过采用气动阀门能实现对气囊的快速充排气，缩短了气囊挡水高度的调节时间，同时，通过为每个气囊分别配置气源调节模块，可使不同的气囊能够根据需要打开不同的阀门同时进行补压或泄压，能快速对挡水高度进行调节，从而使气盾坝整体的坝高保持一致。

Description

一种气盾坝坝高自动调节系统

技术领域

本实用新型涉及气盾坝技术领域，具体为一种气盾坝坝高自动调节系统。

背景技术

气盾坝，也称气动钢盾橡胶坝，是一种新型的挡水结构，其兼具橡胶坝和钢闸门的优点，在我国的水利行业应用特别广泛。气盾坝的坝高升降通过相应的充排气系统来控制，从而实现拦河蓄水。在实际的运用中，特别是在一些大型河道上，为了更好地达到安全稳定性高、视觉景观好等效果，需要气盾坝能实现平整的坝高升降以及任意挡水坝高的自动调节。目前，气盾坝的升降以及坝高调节通过气囊充排管道上的电动阀门以及相应的传感器检测来控制。

目前气盾坝挡水坝高的调节系统存在问题，一是电动阀门动作时间长，从关闭到打开需要十几甚至几十秒的时间，等气囊电动阀门打开进行充气调节时，由于气囊外部水压的影响挡水高度又发生了变化，坝高调节总是会滞后于实际高度变化；二是各个气囊管道上只有一个通用的阀门进行充排气，而总的充气管道和排气管道是导通的，这样不同气囊的阀门只能是同时处于充气补压或者排气泄压两种状态中的一种来调整，无法使不同气囊的阀门同时处于充气补压和排气泄压两种状态进行调整，从而导致调节效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气盾坝坝高自动调节系统，能够快速对气囊进行充排气，并能够快速对挡水高度进行调节，使整体坝高保持一致。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种气盾坝坝高自动调节系统，包括气源提供模块、气源调节模块、气囊以及控制模块，所述气源提供模块、气源调节模块和气囊依次连接，所述气源提供模块用于为所述气囊提供气源，包括充气部和补压部，所述气源调节模块包括气动充气阀和气动排气阀，所述气动充气阀通过进气管道和气囊连接，所述气动排气阀通过排气管道和气囊连接，所述控制模块包括PLC。

作为优选方案，所述充气部包括风机以及通过进气管道和风机依次连接的单向阀、风机进气阀，所述风机进气阀通过进气管道连接至所述气动充气阀，所述补压部包括空压机以及通过进气管道和空压机依次连接的储气罐、空压机进气阀，所述空压机进气阀通过进气管道连接至所述气动充气阀。

作为优选方案，所述气源调节模块还包括手动排气阀，所述手动排气阀通过排气管道连接至所述气囊。

作为优选方案，所述气盾坝坝高自动调节系统还包括排空阀，所述气动排气阀和手动排气阀分别通过排气管道连接所述排空阀。

作为优选方案，所述气源调节模块还包括连接至所述气囊的压力传感器。

作为优选方案，所述控制模块还包括用于检测河道液位的超声波液位计，所述超声波液位计和所述PLC通讯。

作为优选方案，所述控制模块还包括用于检测气盾坝倾斜角度的倾角仪，所述倾角仪和所述PLC通讯。

作为优选方案，所述气囊设置为若干组，所述气源调节模块的位置、数量均匹配于气囊。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)通过采用气动充气阀和气动排气阀对气囊进行充排气，因气动阀门动作时间短、反应速度快，能快速的对气囊进行充排气，缩短了气囊挡水高度的调节时间，满足了坝高高度变化时间要求。

2)通过为每个气囊分别配置气源调节模块，即配置气动充气阀和气动排气阀，可使不同的气囊根据实际需要打开不同的阀门同时进行补压或泄压，能快速对挡水高度进行调节，从而使气盾坝整体的坝高保持一致。

3)通过手动排气阀的设置，能够确保在气动排气阀损坏的紧急情况下进行排气塌坝，确保安全。

附图说明

图1为本实用新型气盾坝坝高自动调节系统的结构示意图；

图中各个标号意义为：

1-充气部，11-风机，12-单向阀，13-风机进气阀，2-补压部，21-空压机，22-储气罐，23-空压机进气阀，31-气动充气阀，32-气动排气阀，33-手动排气阀，34-压力传感器，4-气囊，51-PLC，52-倾角仪，53-超声波液位计，61-气动排空阀，62-手动排空阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参见图1，本实施例公开了一种气盾坝坝高自动调节系统，包括气源提供模块、气源调节模块、气囊4以及控制模块，气源提供模块、气源调节模块和气囊4依次连接，通过气源提供模块为气盾坝的气囊4提供气源，由控制模块控制气源调节模块实现气囊4的充排气。

具体的，气源提供模块包括充气部1和补压部2，充气部1用于在充坝时对气囊4进行快速充气升坝，包括风机11以及通过进气管道和风机11依次连接的单向阀12、风机进气阀13；补压部2用于对气盾坝的气囊4提供补充压，使气囊4的压力值满足实际使用，包括空压机21以及通过进气管道和空压机21依次连接的储气罐22、空压机进气阀23，储气罐22用于对空压机21出来的气体进行除湿和存储。

气源调节模块包括用于控制气囊4充气的气动充气阀31和用于控制气囊4排气的气动排气阀32，本实施例中采用气动模式控制气囊4的充排气，因气动阀门动作时间短，能快速的对气囊4进行充排气，缩短了气囊4挡水高度的调节时间，满足了坝高高度变化时间要求，气动充气阀31的一端通过进气管道分别连接风机进气阀13和空压机进气阀23，另一端通过进气管道和气囊4连接，气动排气阀32的一端通过排气管道和气囊4连接，另一端通过排气管道将气体排出。进一步，气源调节模块还包括连接至所述气囊4的压力传感器34，用于检测气囊4内的压力值，并将检测数据反馈至控制模块，确保气囊4的压力处于设计值。在一个较佳的实施例中，气源调节模块还包括通过排气管道连接至气囊4的手动排气阀33，手动排气阀33和气动排气阀32分别通过不同的排气管道连接至气囊4，防止紧急情况下，气动排气阀32不能使用时，能够利用手动排气阀33对气囊4进行排气完成塌坝。

控制模块包括PLC51，PLC51是本气盾坝坝高自动调节系统的控制中心，控制气源调节模块对气囊4进行充排气，达到快速充坝、塌坝以及自动调节坝高高度的作用。在一个较佳的实施例中，控制模块还包括超声波液位计53和倾角仪52，超声波液位计53和PLC51通讯，用于检测河道内水位的高低，并及时进行预警，当洪水来临水位变高时实现自动塌坝；倾角仪52的数量和气囊4匹配，用于检测气盾坝的倾斜角度，倾角仪52和PLC51通讯，计算出坝带的挡水高度，由PLC51根据此高度数值来控制气源调节模块对气囊4进行充排气，从而自动调节坝高高度。

本实施例中，气囊4的数量根据需求进行设置，气源调节模块的数量和位置均匹配气囊4，即每一个气囊4对应一组气源调节模块，确保不同的气囊4能够根据实际需要打开不同的阀门同时进行补压或泄压，该设置能够快速对挡水高度进行调节，从而使气盾坝整体的坝高保持一致。

本实施例中，本实用新型所提供的气盾坝坝高自动调节系统还包括排空阀，每组气源调节模块中的手动排气阀33所连的排气管道和气动排气阀32所连的排气管道汇集成总控排气管道，排空阀设置于总控排气管道上对本调节系统的排气进行总体控制，并进一步确保气囊4的密封性。在一个较佳的实施例中，排空阀包括连接于不同排气管道上的手动排空阀62和气动排空阀61，手动排空阀62能够防止紧急情况下，气动排空阀61不能使用时，能够利用手动排空阀62完成塌坝。

为便于理解，示例性的，将本自动调节系统的运行过程介绍如下：充坝时，风机11、风机进气阀13、气动充气阀31打开，其他部件均处于关闭状态，气盾坝气囊4快速充气，使气盾坝快送升起。当气盾坝升起来后，空压机21、空压机进气阀23、气动充气阀31打开，其他部件均处于关闭状态，对气盾坝气囊4进行加压，当压力值达到设定值后，所有部件均关闭，整个充坝过程完成。当有洪水来临进行泄洪或者其他需要塌坝的情况时，气动排气阀32、气动排空阀61打开，其他部件均处于关闭状态，将气囊4中的气体排出完成塌坝。

当需要将坝带高度运行到设计坝高内的任意高度时，在控制模块中设定运行的坝高，控制模块中PLC51系统根据每个倾角仪52反馈回来的检测数值和设定高度进行计算对比，并根据结果控制气源调节模块对气囊4进行充排气，直至所有倾角仪52检测的数值都和设定高度数值一样，以此实现设定坝高自动调节运行。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种气盾坝坝高自动调节系统，其特征在于，包括气源提供模块、气源调节模块、气囊(4)以及控制模块，所述气源提供模块、气源调节模块和气囊(4)依次连接，所述气源提供模块用于为所述气囊(4)提供气源，包括充气部(1)和补压部(2)，所述气源调节模块包括气动充气阀(31)和气动排气阀(32)，所述气动充气阀(31)通过进气管道和气囊(4)连接，所述气动排气阀(32)通过排气管道和气囊(4)连接，所述控制模块包括PLC(51)。

2.根据权利要求1所述的气盾坝坝高自动调节系统，其特征在于，所述充气部(1)包括风机(11)以及通过进气管道和风机(11)依次连接的单向阀(12)、风机进气阀(13)，所述风机进气阀(13)通过进气管道连接至所述气动充气阀(31)，所述补压部(2)包括空压机(21)以及通过进气管道和空压机(21)依次连接的储气罐(22)、空压机进气阀(23)，所述空压机进气阀(23)通过进气管道连接至所述气动充气阀(31)。

3.根据权利要求1所述的气盾坝坝高自动调节系统，其特征在于，所述气源调节模块还包括手动排气阀(33)，所述手动排气阀(33)通过排气管道连接至所述气囊(4)。

4.根据权利要求3所述的气盾坝坝高自动调节系统，其特征在于，所述气盾坝坝高自动调节系统还包括排空阀，所述气动排气阀(32)和手动排气阀(33)分别通过排气管道连接所述排空阀。

5.根据权利要求1所述的气盾坝坝高自动调节系统，其特征在于，所述气源调节模块还包括连接至所述气囊(4)的压力传感器(34)。

6.根据权利要求1所述的气盾坝坝高自动调节系统，其特征在于，所述控制模块还包括用于检测河道液位的超声波液位计(53)，所述超声波液位计(53)和所述PLC(51)通讯。

7.根据权利要求1所述的气盾坝坝高自动调节系统，其特征在于，所述控制模块还包括用于检测气盾坝倾斜角度的倾角仪(52)，所述倾角仪(52)和所述PLC(51)通讯。

8.根据权利要求1所述的气盾坝坝高自动调节系统，其特征在于，所述气囊(4)设置为若干组，所述气源调节模块的位置、数量均匹配于气囊(4)。

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