一种自动清淤测水量水设备的制作方法

1.本实用新型涉及渠道测水量水设施技术领域，尤其涉及一种自动清淤测水量水设备。


背景技术：

2.综合采取计量设施配套、制度创新、价格调整等手段，建立合理的农业水价机制，有利于促进农业节约用水和农田水利工程良性运行。
3.配套的计量设施是推进农业水价综合改革的前提条件，没有完善的计量设施，就无法实行用水总量控制、定额管理和计量收费，改革相关机制也无法发挥作用。
4.在引黄灌区渠道普遍存在着黄河水含沙量大的问题，渠道标准断面随着泥沙淤积不断发生变化，造成了测量精度严重下降，每次测水量水后，都需要进行断面测量和重新率定，效率低下。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种自动清淤测水量水设备，为测水量水提供稳定的标准断面，不需要重复测量淤积断面和重复率定，能够克服引黄灌区渠道测水量水过程中的泥沙淤积问题，该设备可重复使用，清淤速度快，自动化程度高，可靠性强，能够大幅度提高渠道测水量水的精度，解决了现有技术中存在的问题。
6.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
7.一种自动清淤测水量水设备，包括：
8.冲砂设施，包括横跨渠道两侧设置的主桁架，主桁架经塔架支撑，在主桁架上设有输水主管道，在输水主管道上安装冲砂管道；
9.测量设施，包括安装于主桁架上的流速仪和水位计；在冲砂管道的末端安装测深仪；测深仪通过深度的测量用于了解渠道衬砌标准断面内的泥沙冲刷情况；
10.卷扬设施，包括安装于所述主桁架上的卷扬机、传动轴和钢丝卷轴；在钢丝卷轴上设置钢丝绳，钢丝绳的外端连接冲砂管道的底端；
11.供水设施，包括供水渠道，用于向输水主管道内供水；
12.驱动设施，用于驱动所述塔架沿渠道水流方向移动。
13.进一步地，输水主管道采用钢管。既作为输水管道，又作为主桁架承重梁。
14.进一步地，渠道衬砌标准断面采用现浇混凝土衬砌，能够经受住高压水流的冲击。
15.进一步地，所述驱动设施包括钢轮、钢轨、驱动电机和差速器；钢轨在渠道两侧沿水流方向设置，钢轮设于塔架的底端，驱动电机驱动钢轮带动塔架沿钢轨运行。
16.进一步地，所述供水渠道修建设于渠道衬砌标准断面的一侧。
17.进一步地，钢轨包括在渠道外侧间隔设置的多个，各钢轨处于同一水平面；钢轨基础采用混凝土，能够为流速仪和水位计提供平稳的测量环境。
18.进一步地，在钢轨上设置凹槽，所述钢轮滑动设于所述凹槽内。
19.进一步地，所述冲砂管道包括橡胶管和冲砂钢管，橡胶管的顶端与输水主管道垂直安装，橡胶管的下端与冲砂钢管的顶端相连，冲砂钢管的末端与钢丝绳底端相连接。
20.进一步地，冲砂管道设置为橡胶管和冲砂钢管结合，既可以作为冲砂管道的配重，又增加了冲砂管道上部的柔韧性和下部的耐磨性。
21.进一步地，在供水渠道上还设置溢水管。
22.进一步地，在塔架上设有离心泵，离心泵抽取供水渠道内的水给输水主管道供水。
23.进一步地，供水设施还包括潜水泵和机井，潜水泵用于泵送机井内的水至供水渠道。
24.进一步地，所述的自动清淤测水量水设备还包括一控制器，所述流速仪、水位计、测深仪、驱动电机、离心泵、潜水泵分别与控制器电连接。
25.进一步地，所述控制器为pi c/stm控制器。
26.进一步地，控制器经上位机电脑端控制，可实现智能化管理。
27.进一步地，离心泵和控制器设于焊接泵房内，起到防盗作用。
28.本实用新型的有益效果：
29.该自动清淤测水量水设备，一次性投资，可重复使用，清淤速度快，自动化程度高，可靠性强，能够大幅度提高渠道测水量水的精度，能够克服引黄灌区渠道测水量水过程中的泥沙淤积问题，可为测水量水提供稳定的标准断面，不需要如现有技术重复测量淤积断面和重复率定。通过电脑端控制潜水泵、离心泵、流速仪、水位计、测深仪、卷扬机、控制器、驱动电机等，可实现智能化管理。
30.在设备运行前，通过启动卷扬机将冲砂管道放至垂直状态，启动潜水泵将供水渠道内注满水，启动离心泵，用高压水流冲击沉积泥沙，可使渠道内泥沙呈现悬浮状态，悬浮的泥沙会被水流带走，起到了清淤效果。由于泥沙全部位于水面以下，且水较浑浊，不利于目测清淤效果，利用该设备上安装的测深仪来检验清淤效果，当清淤完成时，测深仪测量的深度距离满足设定的参数范围。若部分渠段尚未清理干净，可通过启动驱动电机，使塔架前后移动，来回冲击渠道内泥沙，直至将标准断面内的泥沙全部清理干净。通过塔架上设置的卷扬机，可在冲砂结束后，将冲砂管道卷离水面，不影响渠道水流，通过流速仪和水位计采集的数据，最终实现渠道流量的测定。
附图说明
31.图1为本实用新型的正视结构示意图；
32.图2是本实用新型的俯视结构示意图；
33.图3为本实用新型主桁架侧视结构示意图；
34.图4为本实用新型机井剖面图；
35.图5为本实用新型喷水管道和测深仪结构示意图。
36.其中，1、主桁架；2、主管道；3、橡胶管；4、冲砂钢管；5、控制器；6、离心泵；7、上水管；8、塔架；9、钢轮；10、钢轨；11、钢轨基础；12、渠道衬砌标准断面；13、淤积泥沙；14、测深仪；15、水面；16、流速仪；17、水位计；18、钢丝卷轴；19、传动轴；20、卷扬机；21、供水渠道；22、溢水管；23、钢丝绳；24、挂钩；25、驱动电机；26、机井；27、潜水泵。
具体实施方式
37.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本实用新型进行详细阐述。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
39.如图1-5所示，该自动清淤测水量水设备包括供水设施、冲砂设施、测量设施、卷扬设施和驱动设施。
40.供水设施包括供水渠道21、机井26和潜水泵27，供水渠道修建设于渠道衬砌标准断面12的一侧，供水渠道21内的水由渠道旁机井26经潜水泵27泵送供给。渠道衬砌标准断面12采用现浇混凝土衬砌，能够经受住高压水流的冲击。在供水渠道21上还设置溢水管22。
41.冲砂设施包括横跨渠道两侧设置的主桁架1，主桁架经塔架8支撑带动，在主桁架上设有输水主管道2，输水主管道2采用钢管，既作为输水管道，又作为主桁架承重梁。在输水主管道2上安装冲砂管道；冲砂管道包括橡胶管3 和冲砂钢管4，橡胶管的顶端与输水主管道2垂直安装，橡胶管的下端与冲砂钢管4的顶端相连。冲砂管道设置为橡胶管和冲砂钢管结合，既可以作为冲砂管道的配重，又增加了冲砂管道上部的柔韧性和下部的耐磨性。在塔架8一侧设有离心泵6，离心泵的进水端经上水管7与供水渠道21内水相连通，离心泵抽取供水渠道21内的水给输水主管道2供水。水流从冲砂钢管4末端喷出，将渠道衬砌标准断面12内淤积的泥沙13搅起来，渠道衬砌标准断面12内的水流会将泥沙带走。
42.测量设施包括安装于主桁架1上的流速仪16和水位计17；在冲砂钢管4 的末端安装测深仪14，测深仪用于探测渠道衬砌标准断面12内的泥沙冲刷情况，在清淤完成后测深仪测量的数据为其设定的深度距离，在清淤效果不好时，其测定的深度距离浅，不在相应距离范围内，由此决定继续冲砂与否。根据采集的数据，采用流速面积法计算出渠道流量。为了避免渠道内不同位置流速的差异，沿渠道宽度方向间隔安装3台流速仪16，将三台流速仪数据加和并计算平均流速。
43.卷扬设施，包括安装于所述主桁架1上的卷扬机20、传动轴19和钢丝卷轴18；在钢丝卷轴上设置钢丝绳，钢丝绳的外端连接冲砂钢管4。完成泥沙清淤后，通过卷扬设施将冲砂钢管4带离水面，不影响渠道水流。
44.驱动设施包括钢轮9、钢轨10、驱动电机和差速器，驱动电机和差速器共同支撑设于塔架底端的箱体内，两者在图中共同标记为序号25；钢轨10在渠道两侧沿水流方向设置，钢轮设于塔架8的底端，驱动电机驱动钢轮9带动塔架8沿钢轨10运行。驱动电机的电力来源于固定电源或发电机。
45.上述钢轨9包括在渠道衬砌标准断面12外侧地面上间隔设置的多个，各钢轨处于同一水平面；钢轨基础采用混凝土，能够为流速仪和水位计提供平稳的测量环境。
46.在钢轨10上设置凹槽，所述钢轮9滑动设于所述凹槽内。
47.该自动清淤测水量水设备还包括一控制器，所述流速仪16、水位计17、测深仪14、驱动电机、离心泵6、潜水泵27分别与控制器电连接。控制器为 pi c/stm控制器。
48.具体使用时，在设备运行前，先启动卷扬机20，将冲砂钢管4放至垂直状态，且冲砂
钢管的底部放至渠道内水面以下；启动潜水泵27，向供水渠道21 内注满水，再启动离心泵6，向主管道2内泵送高压水流，并经冲砂钢管冲击沉积泥沙13，泥沙会呈现悬浮状态，悬浮的泥沙会被水流带走。由于泥沙全部位于水面以下，且水较浑浊，利用冲砂钢管4末端安装的测深仪14来检验清淤效果，测深仪将数据信号传输至控制器，由控制器根据参数范围自动判定清淤完成与否；如果部分渠段尚未清理干净，启动驱动电机和差速器，前后移动，直至各测深仪14传输的数据信号符合控制器设定的清淤效果参数，保证渠道衬砌标准断面12内的泥沙清理干净。启动卷扬机20，将冲砂钢管4经钢丝卷轴18上的钢丝绳23卷离水面15，控制开启流速仪16和水位计17，根据采集的数据，采用流速面积法，进行渠道流量的测量。
49.上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
50.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。