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一种具有分层取水功能的智能景观闸门及其运行方法技术

技术编号:20890988 阅读:51 留言:0更新日期:2019-04-17 14:11
一种具有分层取水功能的智能景观闸门及其运行方法,属于水利工程设备技术领域。包括对称设置的两个闸墩、置于闸墩顶部的横梁、置于横梁处的两台启闭设备、闸门A、闸门B、闸门C;所述闸门A、闸门C处于同一竖直平面内并间隔设置,闸门A的底部通过钢绳与闸门C的顶部相连,所述闸门B置于闸门A、闸门C的一侧,且平行于闸门A、闸门C;所述闸门A、闸门B、闸门C分别安装于位于闸墩处的闸门槽内,闸门A、闸门B的顶部分别连接两台启闭设备。本发明专利技术的智能景观闸门中,闸门A、闸门B、闸门C结构简单;能够满足不同的需求,可以实现“一闸多用”;可以实现分层取水和行洪冲淤,同时也包括了传统水闸必备的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有分层取水功能的智能景观闸门及其运行方法
本专利技术涉及一种水利工程用的新型闸门结构,具体是一种具有分层取水功能的智能景观闸门及其运行方法,属于水利工程设备

技术介绍
水闸是修建在河道和渠道上利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。关闭闸门可以拦洪、挡潮或抬高上游水位,以满足灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需要。开启闸门,可以宣泄洪水、过鱼,也可对下游河道或渠道供水。一方面,上世纪80年代起,魏宏刚、张士杰、王树萱、陈先根等开展了一系列用不同温度的水灌溉水稻的试验,结果表明低温水灌溉会导致稻谷产量降低甚至不出穗。而水的温度和取水的位置有很大的关系,表层水的温度最高,最有利于灌溉;中层水次之;底层水温度最低,对灌溉的不良影响最大。水利工程采取措施以减少低温水灌溉的影响,包括设置晒水池、渠道保温防胀等措施,其中采用分层取水以实现取用表层水是最直接的措施。另一方面,水质在不同季节存在变化,特别是夏季存在分层现象,锰、氨氮、藻类等水质指标严重影响生活用水的水质处理。通过分层取水,根据各层水质不同选择合适的取水位置,有利于保证水质。因此,有必要研究可用的闸门来实现分层取水。
技术实现思路
鉴于以上所述现阶段分层取水的需要,本专利技术的目的在于提供一种具有分层取水功能的智能景观闸门及其运行方法。为了实现以上目的,本专利技术的技术方案为:一种具有分层取水功能的智能景观闸门,其特征是,包括对称设置的两个闸墩(钢筋混凝土结构)、置于闸墩顶部的横梁、置于横梁处的两台启闭设备、闸门A、闸门B、闸门C;所述闸门A、闸门C处于同一竖直平面内并间隔设置,闸门A的底部通过钢绳与闸门C的顶部相连,所述闸门B置于闸门A、闸门C的一侧,且平行于闸门A、闸门C;所述闸门A、闸门B、闸门C分别安装于位于闸墩处的闸门槽内,闸门A、闸门B的顶部分别连接两台启闭设备。进一步地,该智能景观闸门还设有用于检测水位线的红外感应仪、用于检测水位的水位传感器、用于检测水压的水压传感器以及PLC控制器;所述红外感应仪由在竖直方向上间隔设置的4个红外线传感器组成,从上到下依次是红外线传感器A、红外线传感器B、红外线传感器C、红外线传感器D,四个红外线传感器与PLC控制器的信号输入端口相连接;所述水压传感器、水位传感器分别与PLC控制器的信号输入端口相连接,所述PLC控制器的信号输出端口分别连接两台启闭设备。进一步地,所述横梁处及闸墩上部设有彩虹灯,所述PLC控制器的信号输出端口与彩虹灯相连,彩虹灯型号为圆形射灯,采用光控技术,光线较暗时或夜晚开启,颜色根据闸门工作状态的变化而变化,既能显示闸门的工作状态,也可以起到美观作用。进一步地,所述横梁处设有报警喇叭灯,所述PLC控制器的信号输出端口与报警喇叭灯相连,位于横梁顶部,报警喇叭灯的颜色显示为红色。进一步地,该景观闸门还设有远程控制端,该远程控制端与PLC控制器相连。进一步地,该景观闸门还设有远程视频监控端,所述横梁左右两侧、该景观闸门前1-2米处左右两侧分别安装有摄像头,所述摄像头分别连接远程视频监控端,所述远程视频监控端通过PLC控制器与远程控制端相连,方便工作人员远程监控景观闸门的工作状态。进一步地,所述闸门A、闸门B的相对内侧分别设有L形连接件A、L形连接件B,L形连接件A置于闸门A底部,L形连接件B置于闸门B顶部,L形连接件A位于L形连接件B下方,L形连接件A、L形连接件B可相互咬合互锁。进一步地,所述闸门C的顶部朝闸门B方向设有延伸平台,该延伸平台的延伸长度与闸门B、闸门C之间的间距相等;所述延伸平台的外侧壁铰接有铁板,该铁板水平置于闸门B正下方,并可绕轴顺时针旋转90°,便于闸门B的下移,且该铁板与延伸平台之间设有复位弹簧,便于闸门B上移后铁板复位至水平状态。进一步地,每台启闭设备包括两台卷扬机,卷扬机位于相应闸门的正上方,闸门A上部左右两侧对称布置两个吊耳,闸门B采用和闸门A相同的方式布置吊耳,启闭设备设置了与吊耳相匹配的吊钩。进一步地,闸门C的动力来源于闸门A,其中,闸门C左右两侧开凿有两竖直圆形孔,孔内各设置一可上下滑动的圆盘形铁板,上部孔径小于圆盘形铁板直径,防止其滑出圆形孔,圆盘形铁板上各焊接一钢绳,钢绳上端焊于闸门A底部。进一步地,PLC控制器可包括但不限于:信号输入端口、信号输出端口、中央处理单元CPU;信号输入端口与水位传感器、水压传感器和红外感应仪连接,监测水位、水压的变化;信号输出端口与彩虹灯、报警喇叭灯、卷扬机连接,反应景观闸门的工作状态,控制各个闸门的升降;远程视频监控端与摄像头连接,远程视频监控端通过中央处理单元CPU将信号传至远程控制端,方便工作人员通过远程控制端远程监控景观闸门的工作状态。进一步地,所述远程控制端的载体可为手机、电脑等电子设备,远程视频监控端可为显示器。进一步地,所述闸门A、闸门B、闸门C之间设有止水,止水分别包括布置在闸门AL型连接件A外壁的止水橡皮、布置在闸门BL型连接件B外壁的止水橡皮、布置在闸门B底侧(与闸门C相对侧)的d型止水、布置在铁板上的止水橡皮。进一步地,景观闸门的净空高度大于闸门A、闸门B、闸门C的高度总和,利于行洪冲淤。进一步地,水位传感器、水压传感器和红外感应仪连接PLC控制器的信号输入端口,中央处理单元CPU接收到信号输入端口和远程视频监控端传来的信号,按以下处理流程:1、中央处理单元CPU判断水位传感器所测的水压值(水位传感器所测水位值换算成的水压值)与水压传感器所测的水压值,若误差不大(即误差在合理范围内,该合理范围根据实际情况设定),根据接收到的信号自行处理,发出指令,控制启闭设备工作,实现景观闸门的自动化运行;2、若误差较大,发出指令由信号输出端口传到报警喇叭灯,报警喇叭灯亮起并拉响警报,再启动远程控制端。信号输入端口和远程视频监控端接收到的信号经中央处理单元CPU传到远程控制端,工作人员根据接收到的信号通过远程控制端发出指令,指令信号传回中央处理单元CPU,再由中央处理单元CPU将指令信号传到信号输出端口,进而控制启闭设备工作;3、若在景观闸门自动化运行、远程控制过程中,工作人员通过远程控制端监测到景观闸门的运行出现异常,则可以要求现场管理人员启动人工操作台,现场控制启闭设备工作。上述一种具有分层取水功能的智能景观闸门的运行方法,其特征是,包括以下步骤:1)取第一层水进水时,当红外感应仪中的一个或多个红外线传感器监测到水触碰红外线时,将数据传输给PLC控制器,选定所触碰红外线中最高的那条,若选定的红外线由红外线传感器B发出,这时,水位传感器测出此时水位值,水压传感器测出此时水压值,将水位传感器所测的水位值换算为水压值,并与水压传感器所测水压值相比较,判断两者误差值是否在合理范围内;若误差值在合理范围之内,PLC控制器发出指令,两台启闭设备停止工作,使闸门A的顶部与红外线传感器B发出的红外线齐平,闸门C的顶部与红外线传感器D发出的红外线齐平,闸门B处于闸门A、闸门C之间,让水漫过景观闸门,即红外线传感器B发出的红外线之上的水流可从景观闸门流过,实现取第一层水功能;2)取第二层水进水时,当红外感应仪中的一个或多个红外线传感器监测到水触碰红外线时,将数据传输给PLC控制器,选定所触碰红外线中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有分层取水功能的智能景观闸门,其特征是,包括对称设置的两个闸墩(8)、置于闸墩顶部的横梁、置于横梁处的两台启闭设备(7)、闸门A(1)、闸门B(2)、闸门C(3);所述闸门A、闸门C处于同一竖直平面内并间隔设置,闸门A的底部通过钢绳(10)与闸门C的顶部相连,所述闸门B置于闸门A、闸门C的一侧,且平行于闸门A、闸门C;所述闸门A、闸门B、闸门C分别安装于位于闸墩处的闸门槽内(16),闸门A、闸门B的顶部分别连接两台启闭设备。

【技术特征摘要】
1.一种具有分层取水功能的智能景观闸门,其特征是,包括对称设置的两个闸墩(8)、置于闸墩顶部的横梁、置于横梁处的两台启闭设备(7)、闸门A(1)、闸门B(2)、闸门C(3);所述闸门A、闸门C处于同一竖直平面内并间隔设置,闸门A的底部通过钢绳(10)与闸门C的顶部相连,所述闸门B置于闸门A、闸门C的一侧,且平行于闸门A、闸门C;所述闸门A、闸门B、闸门C分别安装于位于闸墩处的闸门槽内(16),闸门A、闸门B的顶部分别连接两台启闭设备。2.根据权利要求1所述的一种具有分层取水功能的智能景观闸门,其特征是,该智能景观闸门还设有用于检测水位线的红外感应仪(15)、用于检测水位的水位传感器(13)、用于检测水压的水压传感器(14)以及PLC控制器;所述红外感应仪由在竖直方向上间隔设置的4个红外线传感器组成,从上到下依次是红外线传感器A(151)、红外线传感器B(152)、红外线传感器C(153)、红外线传感器D(154),四个红外线传感器与PLC控制器的信号输入端口相连接;所述水压传感器、水位传感器分别与PLC控制器的信号输入端口相连接,所述PLC控制器的信号输出端口分别连接两台启闭设备。3.根据权利要求2所述的一种具有分层取水功能的智能景观闸门,其特征是,所述横梁处及闸墩上部设有彩虹灯(6),所述PLC控制器的信号输出端口与彩虹灯相连。4.根据权利要求2或3所述的一种具有分层取水功能的智能景观闸门,其特征是,所述横梁处设有报警喇叭灯(9),所述PLC控制器的信号输出端口与报警喇叭灯相连。5.根据权利要求4所述的一种具有分层取水功能的智能景观闸门,其特征是,该景观闸门还设有远程控制端,该远程控制端与PLC控制器相连。6.根据权利要求5所述的一种具有分层取水功能的智能景观闸门,其特征是,该景观闸门还设有远程视频监控端,所述横梁左右两侧、该景观闸门前左右两侧分别安装有摄像头,所述摄像头分别连接远程视频监控端,所述远程视频监控端通过PLC控制器与远程控制端相连。7.根据权利要求1所述的一种具有分层取水功能的智能景观闸门,其特征是,所述闸门A、闸门B的相对内侧分别设有L形连接件A、L形连接件B,L形连接件A置于闸门A底部,L形连接件B置于闸门B顶部,L形连接件A位于L形连接件B下方,L形连接件A、L形连接件B可相互咬合互锁。8.根据权利要求7所述的一种具有分层取水功能的智能景观闸门,其特征是,所述闸门C的顶部朝闸门B方向设有延伸平台,该延伸平台的延伸长度与闸门B、闸门C之间的间距相等;所述延伸平台的外侧壁铰接有铁板(175),该铁板水平置于闸门B正下方,并可绕轴顺时针旋转90°,且该铁板与延伸平台之间设有复位弹簧(174)。9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种具有分层取水功能的智能景观闸门的运行方法,其特征是,包括以下步骤:1)取第一层水进水时,当红外感应仪中的一个或多个红外线传感器监测到水触碰红外线时,将数据传输给PLC控制器,选定所触碰红外线中最高的那条,若选定的红外线由红外线传感器B发出,这时,水位传感器测出此时水位值,水压传感器测出此时水压值,将水位传感器所测的水位值换算为水压值,并与水压传感器所测水压值相比较,判断两者误差值是否在合理范围内;若误差值在合理范围之内,PLC控制器发出指令,两台启闭设备停止工作,使闸门A的顶部与红外线传感器B发出的红外线齐平,闸门C的顶部与红外线传感器D发出的红外线齐平,闸门B处于闸门A、闸门C之间,...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐波孙晨光陆伟刚徐磊李占超李金宝吉冬涛
申请(专利权)人:扬州大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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