CN218204154U - 一种用于闸门启闭的多功能试验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于闸门启闭的多功能试验系统，包括供水控制系统，供水控制系统的输水管与水箱连接，且水箱的下游侧通过流道系统与尾水池连接，流道系统与尾水池之间设置有用于通断水路的闸门，闸门与闸门控制系统驱动连接，尾水池的下游设置有与闸门控制系统驱动连接的尾水控制系统；以及分别与供水控制系统、尾水控制系统、闸门控制系统连接的监测系统。本实用新型提供了一种用于闸门启闭的多功能试验系统，具有检测便捷、适用范围广、应用能力强的性能。

Description

一种用于闸门启闭的多功能试验系统

技术领域

本实用新型涉及水利领域，具体是一种用于闸门启闭的多功能试验系统。

背景技术

闸门是可以关闭、开启或局部开启用于控制孔口水流的挡水结构，是水工建筑物的重要组成部分，主要作用是根据工程需要控制水位，调节流量，宣泄洪水或输水，排泄泥沙、冰块及漂浮物等。按其工作性质可分为工作闸门、事故闸门和检修闸门。事故闸门一般用于建筑物和设备出现故障时，能在动水中关闭孔口，阻断水流。检修闸门供建筑物、工作闸门及机械设备等检修时短期挡水，一般在静水条件下启闭。平面闸门作为事故闸门和检修闸门的主要应用类型，在泄水建筑物或其他设施出现紧急情况下动水关闭，担负防止事故扩大的重任，因此直接关系到泄水建筑物的技术可行性和安全可靠性。

目前，从国内外平面闸门的整体发展趋势来看，随着高库大坝的建设，平面闸门的应用水头越来越高。在高水头及高流速的运行条件下，闸门动水启闭及门槽空化等问题十分突出，闸门的体型及水力学性能是否良好，高水头条件下闸门可否有效动水启闭，都是闸门设计及运用所关注的问题。

现有技术的平面闸门控制系统中，例如，专利申请号：CN202020321967.0；专利名称：自动控制水位的平面闸门系统；公开了一种自动控制水位的平面闸门系统，包括两个闸墩、固定在两个闸墩之间沿闸墩上下滑动的平面闸门，平面闸门表面开设贯通孔，平面闸门上铰接设置有与贯通孔配合的翻板门。还包括转动设于两个闸墩内侧的配重机构，配重机构与翻板门的侧壁抵接。配重机构包括转动杆、配重块、分别固定在配重块上的悬杆、顶杆，转动杆转动的设于两个闸墩内侧壁上；悬杆的两端分别与转动杆和配重块固定；顶杆的一端固定在配重块底部，另一端与翻板门的侧壁抵接。通过配重块作用来控制贯通孔的水流，在配重块挂钩上增减配重，以实现自动控制不同上游水位的目的。

但是现有技术中，平面闸门动水启闭过程中门体所受载荷及水流流态变化及其复杂，由此引起的闸门无法开启或关闭的问题在水利工程中也屡见不鲜。在针对闸门水动力特性的研究中，主要有原型观测、物理模型试验和数值模拟计算。原型观测受工程现场条件的限制，研究费用相对较高，一般情况下不进行闸门水力学原型观测的研究。以往由于闸门动水启闭数值模拟试验不太成熟，成果的精度难以满足工程需要，因此对于水利工程中高水头平面闸门的设计，通常都需进行专门的模型试验来研究闸门的水动力荷载和启闭力问题，为闸门的设计提供依据。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术的不足，提供一种用于闸门启闭的多功能试验系统，具有检测便捷、适用范围广、应用能力强的性能。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种用于闸门启闭的多功能试验系统，包括供水控制系统，所述供水控制系统的输水管与水箱连接，且水箱的下游侧通过流道系统与尾水池连接，所述流道系统与所述尾水池之间设置有用于通断水路的闸门，所述闸门与闸门控制系统驱动连接，所述尾水池的下游设置有于所述闸门控制系统驱动连接的尾水控制系统；以及分别与所述供水控制系统、尾水控制系统、闸门控制系统连接的监测系统。

本实用新型一个较佳实施例中，供水控制系统包括衔接水箱和蓄水池的智能水泵机组，智能水泵机组包括水泵机组以及与水泵机组驱动连接的控制箱，所述水泵机组的进水端与蓄水池连接，水泵机组的出水端通过所述输水管与所述水箱连接；所述水箱上还设置有溢流管；所述输水管中设置有电磁流量计；水箱内设置有上游液位传感器，所述溢流管上还设置有智能监控阀门。

本实用新型一个较佳实施例中，流道系统包括衔接所述水箱和所述尾水池的流道，以及设置在流道和所述尾水池之间的门槽；所述门槽内设置有所述闸门。

本实用新型一个较佳实施例中，闸门控制系统包括若干个与所述门槽对应的闸门启闭机构，所述闸门启闭机构与所述门槽内活动设置的所述闸门驱动连接。

本实用新型一个较佳实施例中，尾水控制系统包括设置在所述尾水池下游侧的溢流堰板，以及与所述溢流堰板驱动连接的溢流堰启闭机构。

本实用新型一个较佳实施例中，尾水池内的上游侧的深度大于下游侧的深度，且所述尾水池的上游侧的宽度小于下游侧的宽度。进一步的，尾水池采用的是是斜板沉淀池的结构，能够与溢流堰配合提升水流的均匀性。

本实用新型一个较佳实施例中，所述尾水池的下游侧设置有排水口，所述尾水池上设置有溢流堰启闭机构，所述溢流堰启闭机构包括设置在所述尾水池上的溢流堰排架，所述溢流堰排架与所述排水口对应，所述溢流堰排架上设置有溢流堰动力总成系统，所述溢流堰动力总成系统与活动嵌设在所述排水口上的所述溢流堰板驱动连接；所述尾水池内还设置有下游液位传感器。

本实用新型一个较佳实施例中，尾水池的上游侧设置有进水口，且所述尾水池上设置有闸门启闭机构，所述闸门启闭机构包括与所述进水口对应的闸门排架，所述闸门排架上设置有闸门动力总成系统；所述闸门动力总成系统与所述闸门驱动连接，且所述闸门活动嵌设在所述进水口内的门槽中。

本实用新型一个较佳实施例中，闸门动力总成系统与设置在尾水池外的智能控制柜Ⅰ驱动连接；所述动力总成系统包括设置在所述闸门排架上的步进电机，以及与所述步进电机驱动连接的减速机，所述减速机上驱动连接有钢丝绳轮，所述钢丝绳轮上驱动卷绕有与所述闸门连接的钢丝绳，且所述步进电机还连接有编码器。

本实用新型一个较佳实施例中，所述溢流堰动力总成系统与设置在尾水池外的智能控制柜Ⅱ驱动连接；所述溢流堰动力总成系统包括设置在所述溢流堰排架上的步进电机，以及与所述步进电机驱动连接的减速机，所述减速机上驱动连接有钢丝绳轮，所述钢丝绳轮上驱动卷绕有与所述溢流堰板连接的钢丝绳；且所述步进电机还连接有编码器。

具体的，监测系统包括所述智能水泵机组、电磁流量计、上游液位传感器、智能监控阀门、压力传感器、下游液位传感器、智能控制柜Ⅰ和智能控制柜Ⅱ。

本实用新型一个较佳实施例中，一种用于闸门启闭的多功能试验系统的试验方法，包括以下步骤：

步骤一，试验前，调节初始状态，将闸门通过闸门启闭机构调至固定开度，溢流堰板开度为初始状态，智能监控阀门初始设置全关；智能水泵机组将水流引入水箱后经流道系统引入尾水池内；尾水池内充满水后，水流经溢流堰下泄至回水池，再次调控智能控制柜Ⅱ，将溢流堰板通过溢流堰启闭机构调至固定开度，满足上游水位和下游水位的要求后，待水流稳定记录初始稳定状态下的试验数据。

步骤二，试验时，通过调控智能监控阀门，满足上游水位试验要求；将溢流堰板打开至固定开度，同时满足上下游水位要求；溢流堰板开度根据下游液位传感器监测水位值实时进行调控，智能水泵机组根据上游液位的水位值和下游液位的水位值实时调控流量大小及智能监控阀门相对开度，同时满足在不同工况条件下不同流量、不同水位需求，实现全渠联动、协同调水。

步骤三，待水流稳定后，设定安装在闸门排架或门槽上的不同位置的压力传感器的监测时间及测流频率，记录和存储闸门在不同状态下使用时的试验数据，测试出闸门在不同工况下动水启闭的水力特性规律。

具体的，步骤一中，试验前，调控智能控制柜Ⅰ，将闸门通过闸门启闭机构调至固定开度，溢流堰板开度初始设置为初始状态，智能监控阀门初始设置全关；打开智能水泵机组，水流通过输水管经电磁流量计进入水箱，上游液位传感器将水位监测信息上传至智能水泵机组；水流自水箱底部经流道、门槽、闸门进入尾水池内，同时下游液位传感器将水位监测信息同步上传至智能水泵机组；尾水池内充满水后，水流经溢流堰下泄至回水池，再次调控智能控制柜Ⅱ，将溢流堰板通过溢流堰启闭机构调至固定开度，满足上下游水位要求后，待水流稳定，设定压力传感器测流频率，记录试验数据并进行存储分析；

具体的，步骤二中，试验时，通过上游液位传感器监测水位数据，调控智能监控阀门，满足上游水位试验要求；根据下游液位传感器监测水位数据，通过调控智能控制柜Ⅱ，将溢流堰板通过溢流堰启闭机构打开至固定开度，同时满足上下游水位要求；当智能监控阀门处于全关状态时，若上游液位传感器监测水位值高于试验要求水位，打开智能监控阀门至一定设置角度，使水流自溢流管流至回水池；当智能监控阀门处于全关状态时，上游液位传感器监测水位值低于试验要求水位，调控智能水泵机组，增大流量输入，满足试验需求；溢流堰板开度根据下游液位传感器监测水位值实时进行调控，智能水泵机组根据上游液位传感器监测水位值和下游液位传感器监测水位值实时调控流量大小及智能监控阀门相对开度，在不同工况条件下，同时满足不同流量、不同水位需求，实现全渠联动、协同调水。

具体的，步骤三中，待水流稳定后，设定安装于闸门主梁、次梁、迎水面、背水面等不同位置的压力传感器监测时间及测流频率，记录、存储闸门于不同开度、不同上游水位时和下游水位时的试验数据，测试出闸门在不同工况下动水启闭的水力特性规律。

本实用新型解决了背景技术中存在的缺陷，本实用新型的有益效果：

本实用新型公开的一种用于闸门启闭的多功能试验系统，具有检测便捷、适用范围广、应用能力强的性能。

1、本实用新型中通过模拟水电站的平面闸门动水启闭系统，更直观地实现对平面阀门进行测试。测试系统中采用了设置在水箱和尾水池上的供水控制系统、尾水控制系统、闸门控制系统以及监测系统，能实现对不同工作环境中平面闸门的使用性能的监测和调控。

2、本实用新型中通过闸门控制系统调节尾水池上的闸门和溢流堰板的开度，模拟在不同工作状态下的水利电站中平面闸门的工作环境，提升了平面闸门在使用过程中性能测试的便捷性和检测多样性。

3、本实用新型中通过监测系统中的电磁流量计、上游液位传感器、智能监控阀门、压力传感器、下游液位传感器，检测对应部件在工作中的使用参数和环境参数，更有利于对工作状态中的部件的数据采集和使用状态的监控。

4、本实用新型中闸门启闭机构的结构稳定性更好，更有利于检测平面闸门在闸门启闭机构中的工作状态。溢流堰启闭机构的驱动结构设置，使得溢流堰板的升降操作更便捷，有利于溢流堰板对模拟平面闸门的工作环境调节。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型的优选实施例中用于闸门启闭的多功能试验系统的结构示意图。

图2为本实用新型的优选实施例中供水控制系统的结构示意图。

图3为本实用新型的优选实施例中流道系统的结构示意图。

图4为本实用新型的优选实施例中闸门控制系统的结构示意图。

图5为本实用新型的优选实施例中尾水控制系统的结构示意图。

图6为本实用新型的优选实施例中闸门的结构示意图。

图7为本实用新型的优选实施例中门槽的结构示意图。

图8为本实用新型的优选实施例中闸门启闭机构结构示意图。

图9为本实用新型的优选实施例中溢流堰启闭机构结构示意图。

图10为本实用新型的优选实施例中闸门动力总成系统或溢流堰动力总成系统的结构示意图。

图中：A、供水控制系统，B、流道系统，C、闸门控制系统，D、尾水控制系统，E、监测系统，1、智能水泵机组，2、输水管，3、电磁流量计，4、水箱，5、上游液位传感器5，6、溢流管，7、智能监控阀门，8、流道，9、门槽，10、闸门启闭机构，11、闸门排架，12、闸门动力总成系统，13、闸门排架底座，14、步进电机，15、减速机，16、编码器，17、手摇柄，18、钢丝绳轮，19、门槽撑板，20、门槽侧板，21、闸门，22、主轮，23、门叶，24、底主梁腹板，25、中纵梁二，26、面板，27、中纵梁一，28、底主梁翼缘，29、底纵梁腹板，30、底纵梁翼缘，31、压力传感器，32、下游液位传感器，33、尾水池，34、智能控制柜Ⅰ，35、溢流堰启闭机构，36、溢流堰排架，37、溢流堰板，38、溢流堰排架底座，39、智能控制柜Ⅱ。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、底、顶等)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1~图10所示，本实用新型实施例中，一种用于闸门启闭的多功能试验系统，包括供水控制系统A，供水控制系统A的输水管2与水箱4连接，且水箱4的下游侧通过流道系统B与尾水池33连接，流道系统B包括衔接水箱4和尾水池33的流道8，以及设置在流道8和尾水池33之间的门槽9；门槽9内设置有闸门21。流道系统B安装于水箱4下游侧，主要负责水箱4和门槽9之间的连接，水流自水箱4下游侧底部流出，通过流道8连接段至下游门槽9，门槽9的底坎与流道系统B平顺连接，调整设置于门槽撑板19底部的螺钉，控制门槽撑板19与门槽侧板20之间的相对位置，进而调整门槽9的相对宽度，使得多功能试验系统适用于多种实验方案。用于通断水路的闸门21设置在流道系统B与尾水池33之间，闸门21与闸门控制系统C驱动连接。尾水池33内的上游侧的深度大于下游侧的深度，且尾水池33的上游侧的宽度小于下游侧的宽度。尾水池33的上游侧设置有嵌设有门槽9的进水口，且尾水池33上设置有闸门启闭机构10。尾水池33的下游设置有于闸门控制系统C驱动连接的尾水控制系统D。闸门启闭机构10包括与进水口对应的闸门排架11，闸门排架11上设置有闸门启闭机构10，闸门启闭机构10与闸门21驱动连接，且闸门21活动嵌设在进水口内的门槽9和闸门排架11上。

监测系统E分别与供水控制系统A、尾水控制系统D、闸门控制系统C连接；监测系统E包括与智能水泵机组1或/和设置在尾水池33外部的智能控制柜Ⅰ34和智能控制柜Ⅱ39连接的电磁流量计3、上游液位传感器5、智能监控阀门7、压力传感器31、下游液位传感器32。

具体的，供水控制系统A包括衔接水箱4和蓄水池的智能水泵机组1，智能水泵机组1包括水泵机组以及与水泵机组驱动连接的控制箱，水泵机组的进水端与蓄水池连接，水泵机组的出水端通过输水管2与水箱4连接；水箱4上还设置有溢流管6；输水管2中设置有电磁流量计3；水箱4内设置有上游液位传感器5，溢流管6上还设置有智能监控阀门7。闸门控制系统C包括与门槽9对应的闸门启闭机构10，闸门启闭机构10与门槽9内活动设置的闸门21驱动连接。闸门启闭机构10包括与设置在尾水池33外的智能控制柜Ⅰ34驱动连接的闸门21动力总成系统12，动力总成系统包括设置在闸门排架11上的步进电机14，以及与步进电机14驱动连接的减速机15，减速机15上驱动连接有钢丝绳轮18，钢丝绳轮18上驱动卷绕有与闸门21连接的钢丝绳，且步进电机14还连接有编码器16。

更具体的，智能水泵机组1出口处通过输水管2依次连接电磁流量计3和水箱4。输水管2出口与水箱4的一侧下部固定连接，电磁流量计3安装于输水管2中部用于监测实时输水流量及累计流量。水箱4内壁一侧固定安装上游液位传感器5，上游液位传感器5置于水箱4内稳水管中，保证对水位的平稳监测，并实时上传监测水位数据信息至智能水泵机组1以调控流量大小。溢流管6的进口处与水箱4的另一侧上部固定连接，智能监控阀门7固定于溢流管6上并与水箱4连通，当水箱4内水位无法满足试验需求时，通过调控智能监控阀门7相对开度控制水箱4内水位，满足试验所需水位高度，并将智能监控阀门7开度及过流流量信息上传至智能水泵机组1以实时调控流量大小。

更具体的，闸门排架11底部焊接闸门排架底座13，通过膨胀螺栓固定于混凝土中，便于拆卸。动力总成系统通过螺栓固定于闸门排架11横梁中心处，主要包含步进电机14，可接收数字控制信号或电脉冲信号并转换成角位移或线位移的电动机；减速机15用于匹配转速和传递扭矩，保证闸门21安全运行；编码器16将角位移或线位移转换为可通信、传输、存储的电信号，可智能调控闸门21相对开度；手摇柄17用于手动操控闸门21启闭；动力总成系统通过钢丝绳轮18与闸门21固定连接，便于对闸门21开度的调控。主轮22布置在闸门21两侧，以防闸门21升降时发生前后碰撞、歪斜或卡阻，保证闸门21沿门轨平顺地移动。闸门21的门叶23上的吊耳位于闸门21吊点处，与闸门动力总成系统12的吊具通过钢丝绳相连接，承受闸门21的全部启闭力。闸门21的门叶23的底主梁腹板24与中纵梁二25连接设计为一个整体，不与面板26固定连接，通过中纵梁一27和中纵梁二25的导槽螺栓连接，调整螺栓位置可无级调控底主梁高度，适用于不同工况条件下平面闸门21水力特性试验研究。底主梁翼缘28通过螺钉安装于底主梁腹板24上，调整螺钉于底主梁腹板24上的位置，改变底主梁翼缘28的相对高度，便于调整不同门底角度。底纵梁腹板29和底纵梁翼缘30均可通过螺钉固定安装，底纵梁翼缘30的安装角度根据底主梁腹板24和底主梁翼缘28的相对位置关系进行不同角度的调整。但不仅限于此，在其他实施例中，闸门21的结构以及安装结构可以根据需要进行试验测试的平面闸门的具体结构进行调整。压力传感器31固定安装于闸门21的主梁、次梁、迎水面、背水面等不同位置，可根据试验需求改变压力传感器31在不同工况下的测流频率，提高试验可靠性的同时丰富试验数据。下游液位传感器32固定于闸门21旁侧尾水池33内壁的稳水管内，监测闸门21不同开度、不同流量条件下的下游水位信息，并将监测水位信息数据实时上传至智能水泵机组1用以实时调控流量；智能控制柜Ⅰ34固定安装于尾水池33外墙壁一侧，通过显示屏的闸门21开度信息、上下游水位信息，实时对闸门21开度及水位信息进行调控。

具体的，尾水控制系统D包括设置在尾水池33下游侧的溢流堰板37，以及与溢流堰板37驱动连接的溢流堰启闭机构35。尾水池33的下游侧设置有排水口，且尾水池33上设置有与排水口对应的溢流堰启闭机构35，溢流堰启闭机构35包括设置在尾水池33上的溢流堰排架36，溢流堰排架36上设置有溢流堰启闭机构35，溢流堰启闭机构35与活动嵌设在排水口和溢流堰排架36上的溢流堰板37驱动连接；尾水池33内还设置有下游液位传感器32。溢流堰启闭机构35包括与设置在尾水池33外的智能控制柜Ⅱ39驱动连接的溢流堰动力总成系统；溢流堰动力总成系统包括设置在溢流堰排架36上的步进电机14，以及与步进电机14驱动连接的减速机15，减速机15上驱动连接有钢丝绳轮18，钢丝绳轮18上驱动卷绕有与溢流堰板37连接的钢丝绳；且步进电机14还连接有编码器16。

更具体的，溢流堰启闭机构35通过膨胀螺栓固定于溢流堰顶混凝土中，其结构组成包含溢流堰排架36和溢流堰动力总成系统。溢流堰排架36通过底部焊接的溢流堰排架底座38固定安装于溢流堰顶的混凝土中。溢流堰启闭机构35的构件组成及安装方式同闸门控制系统C中闸门启闭机构10。溢流堰启闭机构35的钢丝绳与溢流堰板37固定连接，溢流堰板37上布置数个溢流孔，可使尾水池33内水流平稳流过。智能控制柜Ⅱ39同智能控制柜Ⅰ34并排固定安装于尾水池33外墙壁一侧，溢流堰板37根据下游液位传感器32监测的水位信息，通过智能控制柜Ⅱ39调控不同开度用以满足尾水池33水位要求，并联合尾水控制系统D与闸门控制系统C，形成全渠联动控制系统，协调供水。进一步的，溢流堰板37的开度包括溢流堰板37纵向升降时，溢流堰板37的顶部与尾水池33内的底部之间的相对升降高度所开启的水路阻断高度，或，溢流堰板37相对尾水池33摆动打开的角度所形成的水路阻断角度。溢流堰板37的安装组合结构可以根据实际需求选择；可以采用现有技术中的枢转摆动式安装，或现有技术中的升降式安装。

实施例二

实施例一中的一种用于闸门21启闭的多功能试验系统的试验方法，包括以下步骤：

步骤一，试验前，调节初始状态，将闸门21通过闸门启闭机构10调至固定开度，溢流堰板37开度为初始状态，智能监控阀门7初始设置全关；智能水泵机组1将水流引入水箱4后经流道系统B引入尾水池33内；尾水池33内充满水后，水流经溢流堰下泄至回水池，再次调控智能控制柜Ⅱ39，将溢流堰板37通过溢流堰启闭机构35调至固定开度，满足上游水位和下游水位的要求后，待水流稳定记录初始稳定状态下的试验数据。

具体的，试验前，调控智能控制柜Ⅰ34，将闸门21通过闸门启闭机构10调至固定开度，溢流堰板37开度初始设置为初始状态，智能监控阀门7初始设置全关；打开智能水泵机组1，水流通过输水管2经电磁流量计3进入水箱4，上游液位传感器5将水位监测信息上传至智能水泵机组1；水流自水箱4底部经流道8、门槽9、闸门21进入尾水池33内，同时下游液位传感器32将水位监测信息同步上传至智能水泵机组1；尾水池33内充满水后，水流经溢流堰下泄至回水池，再次调控智能控制柜Ⅱ39，将溢流堰板37通过溢流堰启闭机构35调至固定开度，满足上下游水位要求后，待水流稳定，设定压力传感器31测流频率，记录试验数据并进行存储分析。

步骤二，试验时，通过调控智能监控阀门7，满足上游水位试验要求；将溢流堰板37打开至固定开度，同时满足上下游水位要求；溢流堰板37开度根据下游液位传感器32监测水位值实时进行调控，智能水泵机组1根据上游液位的水位值和下游液位的水位值实时调控流量大小及智能监控阀门7相对开度，同时满足在不同工况条件下不同流量、不同水位需求，实现全渠联动、协同调水。

具体的，步骤二中，试验时，通过上游液位传感器5监测水位数据，调控智能监控阀门7，满足上游水位试验要求；根据下游液位传感器32监测水位数据，通过调控智能控制柜Ⅱ39，将溢流堰板37通过溢流堰启闭机构35打开至固定开度，同时满足上下游水位要求；当智能监控阀门7处于全关状态时，若上游液位传感器5监测水位值高于试验要求水位，打开智能监控阀门7至一定设置开度，使水流自溢流管6流至回水池；当智能监控阀门7处于全关状态时，上游液位传感器5监测水位值低于试验要求水位，调控智能水泵机组1，增大流量输入，满足试验需求；溢流堰板37开度根据下游液位传感器32监测水位值实时进行调控，智能水泵机组1根据上游液位传感器5监测水位值和下游液位传感器32监测水位值实时调控流量大小及智能监控阀门7相对开度，在不同工况条件下，同时满足不同流量、不同水位需求，实现全渠联动、协同调水。

步骤三，待水流稳定后，设定安装在闸门排架11或门槽9上的不同位置的压力传感器31的监测时间及测流频率，记录和存储闸门21在不同状态下使用时的试验数据，测试出闸门21在不同工况下动水启闭的水力特性规律。

具体的，步骤三中，待水流稳定后，设定安装于闸门21的主梁、次梁、迎水面、背水面等不同位置的压力传感器31监测时间及测流频率，记录、存储闸门21于不同开度、不同上游水位时和下游水位时的试验数据，测试出闸门21在不同工况下动水启闭的水力特性规律。

工作原理：

如图1~图10所示，本实用新型的一种用于闸门21启闭的多功能试验系统是在传统平面闸门21动水启闭试验的研究基础上，进行能实现不同规格、不同工况等多方面的试验测试而形成的一种用于平面闸门21动水启闭的多功能、多维度水电站试验系统。

试验前，通过调节初始状态，将闸门21通过闸门启闭机构10调至固定开度，溢流堰板37开度为初始状态，智能监控阀门7初始设置全关；智能水泵机组1将水流引入水箱4后经流道系统B引入尾水池33内；尾水池33内充满水后，水流经溢流堰下泄至回水池，再次调控智能控制柜Ⅱ39，将溢流堰板37通过溢流堰启闭机构35调至固定开度，满足上游水位和下游水位的要求后，待水流稳定记录初始稳定状态下的试验数据。试验时，通过调控智能监控阀门7，满足上游水位试验要求；将溢流堰板37打开至固定开度，同时满足上下游水位要求；溢流堰板37开度根据下游液位传感器32监测水位值进行调控，智能水泵机组1根据上游液位的水位值和下游液位的水位值实时调控流量大小及智能监控阀门7相对开度，同时满足在不同工况条件下不同流量、不同水位需求，实现全渠联动、协同调水。待水流稳定后，设定安装在闸门排架11或门槽9上的不同位置的压力传感器31的监测时间及测流频率，记录和存储闸门21在不同状态下使用时的试验数据，测试出闸门21在不同工况下动水启闭的水力特性规律。

以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (8)

1.一种用于闸门启闭的多功能试验系统，包括供水控制系统，所述供水控制系统的输水管与水箱连接，且水箱的下游侧通过流道系统与尾水池连接，其特征在于：所述流道系统与所述尾水池之间设置有用于通断水路的闸门，所述闸门与闸门控制系统驱动连接，所述尾水池的下游设置有与所述闸门控制系统驱动连接的尾水控制系统；以及分别与所述供水控制系统、尾水控制系统、闸门控制系统连接的监测系统；

所述流道系统包括衔接所述水箱和所述尾水池的流道，以及设置在流道和所述尾水池之间的门槽；所述门槽内设置有所述闸门；

所述闸门控制系统包括若干个与所述门槽对应的闸门启闭机构，所述闸门启闭机构与所述门槽内活动设置的所述闸门驱动连接。

2.根据权利要求1所述的用于闸门启闭的多功能试验系统，其特征在于：所述供水控制系统包括用于衔接所述水箱和蓄水池的智能水泵机组，所述智能水泵机组包括水泵机组以及与水泵机组驱动连接的控制箱，所述水泵机组的进水端与蓄水池连接，水泵机组的出水端通过所述输水管与所述水箱连接；所述水箱上还设置有溢流管；所述输水管中设置有电磁流量计；所述水箱内设置有上游液位传感器，所述溢流管上还设置有智能监控阀门。

3.根据权利要求2所述的用于闸门启闭的多功能试验系统，其特征在于：所述尾水控制系统包括设置在所述尾水池的下游侧的溢流堰板，以及与所述溢流堰板驱动连接的溢流堰启闭机构。

4.根据权利要求3所述的用于闸门启闭的多功能试验系统，其特征在于：所述尾水池内的上游侧的深度大于下游侧的深度，且所述尾水池的上游侧的宽度小于下游侧的宽度。

5.根据权利要求4所述的用于闸门启闭的多功能试验系统，其特征在于：所述尾水池的下游侧设置有排水口，所述尾水池上设置有溢流堰启闭机构，所述溢流堰启闭机构包括设置在所述尾水池上的溢流堰排架，所述溢流堰排架与所述排水口对应，所述溢流堰排架上设置有溢流堰动力总成系统，所述溢流堰动力总成系统与活动嵌设在所述排水口上的所述溢流堰板驱动连接；所述尾水池内还设置有下游液位传感器。

6.根据权利要求5所述的用于闸门启闭的多功能试验系统，其特征在于：所述尾水池的上游侧设置有进水口，且所述尾水池上设置有闸门启闭机构，所述闸门启闭机构包括与所述进水口对应的闸门排架，所述闸门排架上设置有闸门动力总成系统；所述闸门动力总成系统与所述闸门驱动连接，且所述闸门活动嵌设在所述进水口内的门槽中。

7.根据权利要求6所述的用于闸门启闭的多功能试验系统，其特征在于：所述闸门动力总成系统与设置在尾水池外的智能控制柜Ⅰ驱动连接；所述动力总成系统包括设置在所述闸门排架上的步进电机，以及与所述步进电机驱动连接的减速机，所述减速机上驱动连接有钢丝绳轮，所述钢丝绳轮上驱动卷绕有与所述闸门连接的钢丝绳，且所述步进电机还连接有编码器。

8.根据权利要求7所述的用于闸门启闭的多功能试验系统，其特征在于：所述溢流堰动力总成系统与设置在尾水池外的智能控制柜Ⅱ驱动连接；所述溢流堰动力总成系统包括设置在所述溢流堰排架上的步进电机，以及与所述步进电机驱动连接的减速机，所述减速机上驱动连接有钢丝绳轮，所述钢丝绳轮上驱动卷绕有与所述溢流堰板连接的钢丝绳；且所述步进电机还连接有编码器。

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