一种智能自动化分层取水闸门及其取水运行方法、检修运行方法技术

本发明专利技术涉及一种智能自动化分层取水闸门及其取水运行方法、检修运行方法。包括闸门边墩墙,位于闸室内部的一号闸门、二号闸门和三号闸门，能根据上游水位自动控制三个闸门工作状态的自动控制装置和用于检修三个闸门的手动控制板。本发明专利技术的三个闸门均为长方体型，在闸门两侧设置有凸块，可与边墩墙凹槽对应卡接；一号闸门、二号闸门和三号闸门依次从上至下叠放（呈叠梁式）。自动控制装置通过上游水位的变化来调节三扇闸门的启闭状态，体现了高度的自动化和智能化，节约了人力。手动控制板主要在检修闸门时以及自动控制装置发生故障，停止运行时手动控制，提高了智能自动化分层取水闸门的安全性。

An intelligent automatic layered water intake gate and its water intake operation method and maintenance operation method

【技术实现步骤摘要】
一种智能自动化分层取水闸门及其取水运行方法、检修运行方法
本专利技术涉及水利工程设备领域，具体为一种水利工程用的新型闸门结构，即一种智能自动化分层取水闸门及其取水运行方法、检修运行方法。
技术介绍
闸门是用于关闭和开放泄水通道的控制设施，是水工建筑物的重要组成部分，可用以拦截水流，控制水位、调节流量、排放泥沙和飘浮物等。普通的闸门一般都取底层水；一些取水口则取中层和底层水。在有些农业灌溉项目中严格要求取表层温水用于农业灌溉，以提高农作物产量，而普通闸门和取水口无法实现这个功能要求。
技术实现思路
鉴于以上所述现阶段闸门分级取水的情况，本专利技术的目的在于提供一种智能自动化分层取水闸门及其取水运行方法、检修运行方法。为了实现以上目的，本专利技术的技术方案为：本专利技术的第一个目的是提供一种智能自动化分层取水闸门，其特征是，包括三个叠放的子闸门，三个子闸门从上往下分别是一号闸门、二号闸门、三号闸门，三个子闸门分别配备有启闭机，该取水闸门还设有自动控制装置，所述自动控制装置根据上游水位变化通过启闭机控制各子闸门的工作状态。优选的，所述自动控制装置包括水箱一、水箱二；所述水箱一为敞口结构，其内固定有密封箱，所述水箱一通过虹吸管与上游水位口连接；所述密封箱内设有活塞，所述活塞顶部为空气，所述密封箱底部设有与水箱一连通的进水口，所述密封箱顶部通过软管与水箱二连通；所述水箱二为密封结构，其顶部固定设有上、下敞口的正方形筒，正方形筒的底部通入水箱二内的水中，其顶部与外部空气接触，其内部设有浮球，其内侧壁设有档位开关，该档位开关的档位从上往下依次布置，所述浮球顶部通过连接杆固定有一金属滑片，该金属滑片与档位开关滑动配合，并根据水位变化，随浮球上下滑动，导通触发不同的档位，从而控制启闭机改变各子闸门的工作状态。优选的，所述档位开关包括七个档位，从上往下依次是控制一号闸门下降的档位七、控制一号闸门上升的档位六、控制二号闸门下降的档位五、控制二号闸门上升的档位四、控制三号闸门下降的档位三、控制三号闸门上升的档位二、控制三号闸门下降的档位一。优选的，所述档位二与档位三的高度比为3：1，所述档位四与档位五的高度比为3：1，所述档位六与档位七的高度比为3：1。优选的，所述密封箱内侧壁也设有七个档位，所述密封箱的进水口处设有滤网。优选的，该取水闸门的闸顶工作面均衡配置有两台一号启闭机、两台二号启闭机、两台三号启闭机，所述一号闸门的顶部对称设置两个启闭吊耳一，所述二号闸门的上、下游侧对称设有两个启闭吊耳二，所述三号闸门的上、下游侧对称设有两个启闭吊耳三，所述一号、二号、三号启闭机分别通过缆绳与对应的启闭吊耳连接，其中，启闭吊耳三外突于启闭吊耳二。优选的，所述一号闸门、二号闸门、三号闸门底部分别设有感应器，所述感应器与PLC相连，通过PLC控制各启闭机的工作状态。优选的，该取水闸门还设有手动控制板，所述手动控制板设有三个启闭机开关，分别对应三个子闸门；每个开关设有四个档位，分别为上升、暂停、下降以及OFF档。本专利技术的第二个目的是提供一种智能自动化分层取水闸门的取水运行方法，其特征是，包括以下步骤：1）当水位位于三号闸门底部以下时，水箱一内的水通过密封箱进水口流入密封箱内，推动活塞上移将空气通过软管排入水箱二中，导致正方形筒内水位上升，致使浮球和金属滑片上升；此时，金属滑片滑至档位一，自动控制装置对三号启闭机发出下降命令，但三号闸门已经下降至闸底板，三号闸门底部的感应器三与闸底板接触，将信号传至PLC处理器，PLC处理器优先处理感应器信号，阻止三号启闭机工作；2）当水位位于三号闸门底部至其3/4高度范围内时，浮球随水位上升，使金属滑片滑至档位二，控制三号启闭机，将三号闸门上升一个子闸门的高度，此时水流通过闸底部进入取水口；3）当水位位于三号闸门3/4高度至其顶部范围内时，浮球随水位上升，使金属滑片滑至档位三，控制三号启闭机，将三号闸门下降至闸底，一号闸门和二号闸门均随三号闸门一同下降；当三号闸门下降至闸底板时，感应器三将信号传至PLC处理器，PLC处理器阻止三号启闭机继续工作，三号闸门停止下降，此时结束取水；4）当水位位于二号闸门底部至其3/4高度范围内时，浮球随水位上升，使金属滑片滑至档位四，控制二号启闭机，将二号闸门上升一个子闸门的高度，此时水流通过三号闸门顶部进入取水口；5）当水位位于二号闸门3/4高度至其顶部范围内时，浮球随水位上升，使金属滑片滑至档位五，控制二号启闭机，将二号闸门下降至三号闸门顶部，一号闸门随二号闸门一同下降；当二号闸门下降至三号闸门顶部时，感应器二将信号传至PLC处理器，PLC处理器阻止二号启闭机继续工作，二号闸门停止下降，此时结束取水；6）当水位位于一号闸门底部至其3/4高度范围内时，浮球随水位上升，使金属滑片滑至档位六，控制一号启闭机，将一号闸门上升一个子闸门的高度，此时水流通过二号闸门顶部进入取水口；7）当水位位于一号闸门3/4高度至其顶部范围内时，浮球随水位上升，使金属滑片滑至档位七，控制一号启闭机，将一号闸门下降至二号闸门顶部；当一号闸门下降至二号闸门顶部时，感应器一将信号传至PLC处理器，PLC处理器阻止一号启闭机继续工作，一号闸门停止下降，此时取水结束；8）当水位超过一号闸门顶部时，金属滑片滑至档位七以上时，所有启闭机组均处于不工作状态，此时水流通过一号闸门顶部进入取水口。本专利技术的第三个目的是提供一种智能自动化分层取水闸门的检修运行方法，其特征是，包括以下步骤：a）检修一号闸门首先控制一号闸门按钮，将一号闸门按钮拨动至上升档位，当一号闸门上升至适当位置时，将一号闸门按钮拨动至暂停档位进行检修；当检修结束之后，将一号闸门按钮拨动至下降档位，待一号闸门完全下降之后，将一号闸门按钮拨动至OFF档位；b）检修二号闸门首先控制一号闸门按钮，将一号闸门按钮拨动至上升档位，当一号闸门上升至较高位置时，将一号闸门按钮拨动至暂停档位；然后将二号闸门按钮拨动至上升档位，当二号闸门上升至适当位置时，将二号闸门按钮拨动至暂停档位；当检修结束之后，先将二号闸门按钮拨动至下降档位，当二号闸门下降完成后，将二号闸门按钮拨动至OFF档位；再将一号闸门按钮拨动至下降档位，待一号闸门完全下降之后，将一号闸门按钮拨动至OFF档位；c）检修三号闸门首先控制二号闸门按钮，将二号闸门按钮拨动至上升档位，当二号闸门上升至较高位置时，一号闸门随着二号闸门一同上升，将二号闸门按钮拨动至暂停档位；然后将三号闸门按钮拨动至上升档位，当三号闸门上升至适当位置时，将三号闸门按钮拨动至暂停档位；当检修结束之后，先将三号闸门按钮拨动至下降档位，当三号闸门下降完成后，将三号闸门按钮拨动至OFF档位；再将二号闸门按钮拨动至下降档位，待一号闸门和二号闸门完全下降之后，将二号闸门按钮拨动至OFF档位。本专利技术具有以下优点：1、本专利技术结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能自动化分层取水闸门，其特征是，包括三个叠放的子闸门，三个子闸门从上往下分别是一号闸门、二号闸门、三号闸门，三个子闸门分别配备有启闭机，该取水闸门还设有自动控制装置，所述自动控制装置根据上游水位变化通过启闭机控制各子闸门的工作状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能自动化分层取水闸门，其特征是，包括三个叠放的子闸门，三个子闸门从上往下分别是一号闸门、二号闸门、三号闸门，三个子闸门分别配备有启闭机，该取水闸门还设有自动控制装置，所述自动控制装置根据上游水位变化通过启闭机控制各子闸门的工作状态。


2.根据权利要求1所述的一种智能自动化分层取水闸门，其特征是，所述自动控制装置包括水箱一、水箱二；所述水箱一为敞口结构，其内固定有密封箱，所述水箱一通过虹吸管与上游水位口连接；所述密封箱内设有活塞，所述活塞顶部为空气，所述密封箱底部设有与水箱一连通的进水口，所述密封箱顶部通过软管与水箱二连通；
所述水箱二为密封结构，其顶部固定设有上、下敞口的正方形筒，正方形筒的底部通入水箱二内的水中，其顶部与外部空气接触，其内部设有浮球，其内侧壁设有档位开关，该档位开关的档位从上往下依次布置，所述浮球顶部通过连接杆固定有一金属滑片，该金属滑片与档位开关滑动配合，并根据水位变化，随浮球上下滑动，导通触发不同的档位，从而控制启闭机改变各子闸门的工作状态。


3.根据权利要求2所述的一种智能自动化分层取水闸门，其特征是，所述档位开关包括七个档位，从上往下依次是控制一号闸门下降的档位七、控制一号闸门上升的档位六、控制二号闸门下降的档位五、控制二号闸门上升的档位四、控制三号闸门下降的档位三、控制三号闸门上升的档位二、控制三号闸门下降的档位一。


4.根据权利要求3所述的一种智能自动化分层取水闸门，其特征是，所述档位二与档位三的高度比为3：1，所述档位四与档位五的高度比为3：1，所述档位六与档位七的高度比为3：1。


5.根据权利要求4所述的一种智能自动化分层取水闸门，其特征是，所述密封箱内侧壁也设有七个档位，所述密封箱的进水口处设有滤网。


6.根据权利要求1所述的一种智能自动化分层取水闸门，其特征是，该取水闸门的闸顶工作面均衡配置有两台一号启闭机、两台二号启闭机、两台三号启闭机，所述一号闸门的顶部对称设置两个启闭吊耳一，所述二号闸门的上、下游侧对称设有两个启闭吊耳二，所述三号闸门的上、下游侧对称设有两个启闭吊耳三，所述一号、二号、三号启闭机分别通过缆绳与对应的启闭吊耳连接，其中，启闭吊耳三外突于启闭吊耳二。


7.根据权利要求2所述的一种智能自动化分层取水闸门，其特征是，所述一号闸门、二号闸门、三号闸门底部分别设有感应器，所述感应器与PLC相连，通过PLC控制各启闭机的工作状态。


8.根据权利要求2所述的一种智能自动化分层取水闸门，其特征是，该取水闸门还设有手动控制板，所述手动控制板设有三个启闭机开关，分别对应三个子闸门；每个开关设有四个档位，分别为上升、暂停、下降以及OFF档。


9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种智能自动化分层取水闸门的取水运行方法，其特征是，包括以下步骤：
1）当水位位于三号闸门底部以下时，水箱一内的水通过密封箱进水口流入密封箱内，推动活塞上移将空气通过软管排入水箱二中，导致正方形筒内水位上升，致使浮球和金属滑片上升；此时，金属滑片滑至档位一，自动控制装置对三号启闭机发出下降命令，但三号闸门已经下降至闸底板，三号闸门底部的感应器三与闸底板接触，将信号传至PLC处理器，PLC处理器优先处理感应器信号，阻止...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐波，周秉南，陆伟刚，李占超，夏辉，侯会静，徐磊，
申请(专利权)人：扬州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32