水库取水闸门取水控制系统及控制方法
【专利说明】水库取水闹门取水控制系统及控制方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及水利工程、农业灌溉、城市生活或工业供水技术领域，具体涉及一种水库取水闸门取水控制系统及控制方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]目前，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，而普通闸门无法实现这个功能要求。
[0005]中国专利申请号201210167226.1(公布号CN102677641 A)公开了一种半圆型连体闸门，包括门体和埋件，门体由半圆型拦污栅和半圆型闸门通过高强螺栓连接组成。半圆型拦污栅由梁体和栅条焊接而成，布置在闸门上部，拦污栅顶部设计有吊耳，与启闭机相连;半圆型闸门由梁体和面板焊接而成，布置在闸门下部，闸门底部焊有半圆型封板，防止底部水流的流出；闸门止水布置成U型结构，由自润滑滑块兼做止水。在进水塔闸墩上布置有高、中、低、底四个取水口，取水口处设置了闸门埋件，埋件为竖墙式平板整体结构，为降低闸门配重在埋件顶部设有内缩充水槽。该发明除可实现正常的挡水、放水功能外，重要的是可实现在不同的库水位，取水库表层温水，提高农业农作物产量的功能。
[0006]中国专利申请号201210167144.7(公布号CN102660978A)公开了一种用于表层取水的进水结构，进水结构布置在进水塔的前面，所述进水结构包括串联平板闸门、半圆型连体闸门、塔墩和两台卷扬式启闭机，塔墩迎水面布置半圆型连体闸门，塔墩的背水面布置串联平板闸门，半圆型连体闸门和串联平板闸门分别由布置于塔墩顶部的卷扬式启闭机操作；串联平板闸门包括多个门叶、连接相连两个门叶之间的伸缩式拉杆;半圆型连体闸门包括上部的半圆型拦污栅和下部半圆型闸门，两者通过高强螺栓连接;塔墩包括设置有多个进水口的孔口的主体、半圆型连体闸门的埋件、串联平板闸门的埋件、塔墩顶部的卷扬式启闭机基础。本发明体型简单、操作方便、安全可靠，可通过串联闸门、半圆型连体闸门的联合运用，实现挡水、放水、取水库表层清(温)水等功能。
[0007]上述现有技术能够在任何水位条件下只取表层温水，且能防止污物进入取水建筑物造成堵塞，即可实现在不同的库水位，取水库表层温水，以提高农业农作物产量。同时，上述现有技术对单独的取水闸门及相应的进水结构进行了改进，存在一定的技术改进空间，
如，对水质分层明显的水库实现水质与水功能的有效调配、水库“蓄清排污”改善水质等。
[0008]
【发明内容】
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针对上述现有技术，提供了一种水库取水闸门取水控制系统及控制方法，其解决上述现有技术中不能实现对水库取水闸门自动控制的技术问题。
[0009]为了达到上述目的，本发明的技术方案为:
本发明一方面提供了一种水库取水闸门取水控制系统，包括: 至少一个用于设置在水源周边的埋件，所述埋件上从上到下开设有若干个放水洞；
至少一个分层取水闸门，所述分层取水闸门通过能够上下滑动的嵌合结构与所述埋件连接在一起;所述分层取水闸门包括固定闸门和活动闸门，所述活动闸门通过液压缸在固定闸门内上下滑动，所述固定闸门与启闭机连接；
至少一个取水检测单元，所述取水检测单元连接分取层水闸门，用于检测分层取水闸门取水的深度或者检测取水的深度和高度；
处理单元，所述处理单元分别与至少一个所述液压缸、启闭机和取水检测单元连接，用于接收并处理取水检测单元发送的信息数据，并发送控制指令给所述液压缸和启闭机；数据输入单元，所述数据输入单元与所述处理单元相连，用于输入控制指令并传输给处理单元；
显示单元，所述显示单元连接所述处理单元，用于显示每个分层取水闸门的分层取水
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[0010]优选的，所述取水检测单元包括:
开度传感器，所述开度传感器与所述启闭机和所述处理单元相连，用于检测启闭机钢丝绳伸出长度，并传输数据给处理单元；
位移传感器，所述位移传感器与所述液压缸和所述处理单元相连，用于检测液压缸活塞杆伸缩长度，并传输数据给处理单元；
液位传感器，所述液位传感器与所述处理单元相连，用于检测所述水源的水位位置，并传输数据给处理单元。
[0011 ]优选的，所述分层取水闸门(第一种结构形式)包括:
滑动设置在所述埋件上的固定闸门，所述固定闸门的底部具有第一底板，顶部具有顶板，所述固定闸门的外侧面的下部具有第一挡板，外侧面的上部具有拦污栅，所述固定闸门安装在埋件上后其第一底板、顶板和外侧面与埋件之间形成一空腔；
活动闸门，所述活动闸门的外侧面具有第二挡板，所述活动闸门设在所述固定闸门内；液压缸，所述液压缸一端连接活动闸门，另一端连接固定闸门，通过液压缸伸缩实现活动闸门在固定闸门内上下滑动；
和用于连接启闭机的吊耳，所述吊耳固定在所述固定闸门上。
[0012]本发明的第一种结构形式的分层取水闸门在使用时通过启闭机控制固定闸门在埋件上作垂直升降运动，通过活动闸门在固定闸门内上下滑动以封闭拦污栅的不同位置。固定闸门可以下沉到水平面以下，固定闸门顶部的顶板用于防止顶部的水流进空腔，活动闸门封闭拦污栅的一部分。一方面，通过固定闸门和滑动闸门的上下滑动，从而可以准确地取某一层的水，另一方面，通过活动闸门封闭拦污栅的多少，可以控制取水量。综上，本发明的分层取水闸门具有结构合理、能够分层取水、能够控制取水量、适用范围广等优点。
[0013]第一种结构形式的分层取水闸门还可以具有以下技术特征:
所述固定闸门呈半圆形。半固形的固定闸门即可形成所述空腔，该空腔保证水通过空腔向下流入埋件上的放水洞内。
[0014]所述活动闸门的高度大于或等于所述拦污栅的高度。
[0015]所述液压缸为两个，分别设置于活动闸门两端的支承端柱内，液压缸的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门的顶板固定。
[0016]所述固定闸门上与埋件的接触面上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块;所述活动闸门与固定闸门的接触面上也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块。
[0017]优选的，所述分层取水闸门(第二种结构形式)包括:
滑动设置在埋件上的固定闸门，所述固定闸门的顶部具有顶板，所述固定闸门的外侧面的下部具有第一挡板，外侧面的上部具有拦污栅，所述固定闸门安装在埋件上后其顶板和外侧面与埋件之间形成一空腔，该空腔的下端具有开口；
活动闸门，所述活动闸门的底部具有第二底板，外侧面具有第二挡板，所述活动闸门设在所述固定闸门内；
液压缸，所述液压缸一端连接活动闸门，另一端连接固定闸门，通过液压缸伸缩实现活动闸门在固定闸门内上下滑动；
和用于连接启闭机的吊耳，所述吊耳固定在所述固定闸门上。
[0018]优选的，还包括水质监测仪，所述水质监测仪与所述处理单元相连，用于检测水源的水质信息，并传输数据给处理单元。
[0019]本发明的第二种结构形式的分层取水闸门由于没有第一底板，固定闸门内的空腔与水体是连通的，当固定闸门需要下降到水平面以下时，水对固定闸门的浮力大大变小，从而可以保证闸门顺利下沉到水平面以下，当需要取水时，将带有第二底板的活动闸门下滑到固定闸门内的下方，防止水从固定闸门的底部流出。从而，本发明的分层取水闸门能够避免水的浮力对闸门的影响，使分层取水闸门顺利下沉到水平面以下，从而顺利实现不同位置取水。
[0020]优选的，第二种结构形式的分层取水闸门可以具有以下技术特征:
所述固定闸门呈半圆形。
[0021]所述活动闸门的高度小于或等于所述拦污栅的高度。
[0022]所述液压缸为两个，分别设置于活动闸门两端的壁内，液压缸的活塞杆向上伸出，端部与固定闸门的顶板固定。
[0023]所述固定闸门上与埋件的接触面上设有至少一个兼作止水作用的第一滑块;所述活动闸门与固定闸门的接触面上也设有至少一个兼作止水作用的第二滑块。
[0024]本发明另一方面提供一种水库取水闸门取水控制方法，包括以下步骤:
S10、通过液位传感器检测水源的实时水位位置，获取水平面与启闭机之间的距离，通过开度传感器检测相应启闭机的伸出长度，获取固定闸门与启闭机之间的距离，通过位移传感器检测相应液压缸活塞杆的伸缩长度，并将上述数据发送至处理单元；
S20、处理单元接收数据并处理，在显示单元显示至少一个分层取水闸门的取水状态；
530、处理单元获取得控制指令；
S40、处理单元将控制指令处理后发送到相应的启闭机、液压缸，控制启闭机钢丝绳和液压缸活塞杆的伸缩，以