构筑物供排水调节计量一体化智能水工装置及其应用方法
【专利摘要】一种构筑物供水调节计量一体化智能水工装置及其应用方法,属于水利工程、农田灌溉、城乡供排水、污水排放处理领域，其特征在于是以堰口方式为构筑物形式，以堰口调节机构为调节手段，以堰口方式为供排水通道，以专用水位与堰口开度为一体的智能传感器为主要计量手段，在控制单元的支配下当供排水调节过程中，实现可靠智能供水或调节目的可视化数字化管理装置一种集水工构筑物、供排水调节及堰口开度水量计量为一体的智能水工装置和应用方法。本发明广泛适用于矿山、水利、农业灌溉、城乡排污、环保等系统及行业的各种以水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量控制为主要内容的各种不同应用场合。
【专利说明】构筑物供排水调节计量一体化智能水工装置及其应用方法
【技术领域】
[0001]本发明构筑物供排水调节计量一体化智能水工装置及其应用方法，属于水利工程、农田灌溉、城乡供排水、污水排放处理领域，具体涉及一种集水工构筑物、供排水调节及堰口开度水量计量为一体的智能水工装置和应用方法的技术方案。
【背景技术】
[0002]矿山、水利、农业灌溉、城乡排污、环保等系统及行业的各种以水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量控制管理是业界高度关注和必须处理好的工作，但在实际中粗放管理的现象依然突出，例如农民浇地依然是按时计价或按电计价，水源调节上下游分配及利用效率矛盾依然突出，调节不及时和不合理问题都集中到水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量控制管理节点上，基于用户的供排水设施、调节和计量管理手段落后，导致统计数据失真，是水资源浪费严重、排污超标等危害公共安全的事频发的诱因之一，正如专利申请(专利)号CN201686971U取得了一定的效果，但是由于投资及可操作性差，限制了其的更进一步推广和应用，正如申请(专利)号:CN201242454Y关注的是一些精密计量场合，在农业、水利、城乡排污等大多数工作场所导致其工作可靠性低，应用场合越来越少的局面；迫切需要一种适应性强、制作成本低、能在上述环境下全天候免维护长期稳定工作的一种集水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量为一体的智能水工装置和应用方法，实现对供排水和污水的可靠控制、调节和计量运行管理过程可视化数字化，保证满足社会公开、公平、公正的基本要求，实现科学管理。
【发明内容】
[0003]本发明一种集水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量为一体的智能水工装置及其应用方法，目的在于为解决上述现有技术中存在和无法解决的问题，从而公开一种以堰口方式为构筑物主要形式，以堰口调节机构为调节主要手段，以堰口方式为主要供排水通道，以专用水位与堰口开度为一体的智能传感器为主要计量手段，在控制单元的支配下当供排水调节过程中，通过装置实现各种动作或节奏，实现可靠智能供水或调节目的可视化数字化管理装置，本发明广泛适用于矿山、水利、农业灌溉、城乡排污、环保等系统及行业的各种以水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量控制为主要内容的各种不同应用场合。
[0004]本发明一种集水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量为一体的智能水工装置，其特征在于是一种以堰口方式为构筑物主要形式，以堰口调节机构为调节主要手段，以堰口方式为主要供排水通道，以专用水位与堰口开度一体的智能传感器为计量手段，集水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量为一体，在控制单元的支配下，在同一时间内可靠、安全、经济和有序实现工作过程或状态全过程数字化管理的在线监测监控装置，该装置由水工构筑物1、堰口 2、堰口调节堵板3、调节机构4、环式堰口调节堵板位置实时感应器5、空心环式堰体内水位感应器6、数字化感应标尺7、数字化标尺固定装置8、智能控制数据传输导线9、智能采集控制中心10组成，其堰口 2布置于水工构筑物I上为用户进水口或排放口，堰口调节堵板3覆盖于堰口 2上与之相配套可沿堰口上下移动、堰口调节堵板3与调节机构4相连接其上下移动均由调节机构4控制实现，数字化感应标尺7通过数字化标尺固定装置8固定安装于水工构筑物I上于液体平面铅直布置并顺次穿过空心环式堰体内水位感应器6和环式堰口调节堵板位置实时感应器5，依靠浮力随水位变化空心环式堰体内水位感应器6可上下铅直移动，并在数字化感应标尺7上实时传出此时的水位数据信号，堰口 2的尺寸规范为200X200-1000X 1000毫米，堰口调节堵板3与调节机构4与之相配套，环式堰口调节堵板位置实时感应器5与堰口调节堵板3固定安装，环式堰口调节堵板位置实时感应器5随堰口调节堵板3 —起移动变化。
[0005]上述一种集水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量为一体的智能水工装置的应用方法，其特征在于堰口调节堵板3覆盖于堰口 2上此时用户进水口或排放口为关闭状态，当在调节机构4控制下堰口调节堵板3向下移动当堰口开度低于堰内水位时堰口2向用户供水或排放，通过堰口 2结构参数得到、通过环式堰口调节堵板位置实时感应器5和空心环式堰体内水位感应器6在数字化感应标尺7上感应并实时传出此时的水位数据信号H7wi与堰口开度数据信号Hianffs，上述数据经智能控制数据传输导线9到达智能控制中心10，通过函数:?量=F(K±S口_，H水位，H#口开度)计算实时出水量或排放量，智能控制中心10根据用户用水量要求可发出继续向下或向上或停止调节堰口开度的命令，运行过程中智能控制中心10实时监测水位和用水量，并准备根据用户要求随时执行开启或关闭操作。
[0006]本发明一种集水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量为一体的智能水工装置和应用方法，其优点在于解决了上述现有技术中存在和无法解决的基于用户的供排水设施、调节和计量管理手段落后，导致统计数据失真，水资源浪费严重、排污超标和公共安全的事频发的问题，以堰口方式为构筑物主要形式，以堰口调节机构为调节主要手段，以堰口方式为主要供排水通道，以专用水位与堰口开度为一体的智能传感器为主要计量手段，在控制单元的支配下当供排水调节过程中，通过装置实现各种动作或节奏，实现可靠智能供水或调节目的可视化数字化管理装置，本发明广泛适用于矿山、水利、农业灌溉、城乡排污、环保等系统及行业的各种以水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量控制为主要内容的各种不同应用场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1 一体化的智能水工装置示意图图中标号为:
1、水工构筑物2、堰口 3、堰口调节堵板4、调节机构 5、环式堰口调节堵板位置实时感应器 6、空心环式堰体内水位感应器 7、数字化感应标尺8、数字化标尺固定装置 9、智能控制数据传输导线、10、智能控制中心。
【具体实施方式】
[0008]实施方式I 以堰口方式为构筑物主要形式，以堰口调节机构为调节主要手段，以堰口方式为主要供排水通道，以专用水位与堰口开度一体的智能传感器为计量手段，集水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量为一体，在控制单元的支配下，在同一时间内可靠、安全、经济和有序实现工作过程或状态全过程数字化管理的在线监测监控装置，该装置由水工构筑物1、堰口 2、堰口调节堵板3、调节机构4、环式堰口调节堵板位置实时感应器5、空心环式堰体内水位感应器6、数字化感应标尺7、数字化标尺固定装置8、智能控制数据传输导线9、智能采集控制中心10组成，其堰口 2布置于水工构筑物I上为用户进水口或排放口，数字化感应标尺7固定安装与水工构筑物I上铅直布置并顺次穿过空心环式堰体内水位感应器6和环式堰口调节堵板位置实时感应器5，依靠浮力随水位变化空心环式堰体内水位感应器6上下铅直移动，并在数字化感应标尺7上实时传出此时的水位数据信号，堰口 2的尺寸规范为200X200毫米，决定了同一条件下K±B口取值为最小，有效过流能力也为最小，堰口调节堵板3与调节机构4与之相配套，环式堰口调节堵板位置实时感应器5与堰口调节堵板3固定安装，并随堰口调节堵板3移动而移动，并带动环式堰口调节堵板位置实时感应器5上下沿数字化感应标尺7做铅直运动，这样就实时反映出堰口的开度位置，由堰口的开度位置、堰口 2的尺寸规范、实时传出此时的水位数据信号就可以确定堰口出水流量。
[0009]实施方式2
以堰口方式为构筑物主要形式，以堰口调节机构为调节主要手段，以堰口方式为主要供排水通道，以专用水位与堰口开度一体的智能传感器为计量手段，集水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量为一体，在控制单元的支配下，在同一时间内可靠、安全、经济和有序实现工作过程或状态全过程数字化管理的在线监测监控装置，该装置由水工构筑物1、堰口 2、堰口调节堵板3、调节机构4、环式堰口调节堵板位置实时感应器5、空心环式堰体内水位感应器6、数字化感应标尺7、数字化标尺固定装置8、智能控制数据传输导线9、智能采集控制中心10组成，其堰口 2布置于水工构筑物I上，堰口调节堵板3覆盖于堰口 2上与之相配套可沿堰口上下移动、堰口调节堵板3与调节机构4相连接其上下移动均由调节机构4控制实现、为用户进水口或排放口，数字化感应标尺7通过数字化标尺固定装置8固定安装与水工构筑物I上数字化感应标尺7铅直布置并顺次穿过空心环式堰体内水位感应器6和环式堰口调节堵板位置实时感应器5，依靠浮力随水位变化空心环式堰体内水位感应器6上下铅直移动，并在数字化感应标尺7上实时传出此时的水位数据信号，堰口 2的尺寸规范为600 X 600毫米，决定了同一条件下K取值为居中，有效过流能力也为中等，堰口调节堵板3与调节机构4与之相配套，环式堰口调节堵板位置实时感应器5与堰口调节堵板3固定安装，并随堰口调节堵板3移动而移动，并带动环式堰口调节堵板位置实时感应器5上下沿数字化感应标尺7做铅直运动，这样就实时反映出堰口的开度位置，由堰口的开度位置、堰口 2的尺寸规范、实时传出此时的水位数据信号就可以确定堰口出水流量。
[0010]实施方式3
以堰口方式为构筑物主要形式，以堰口调节机构为调节主要手段，以堰口方式为主要供排水通道，以专用水位与堰口开度一体的智能传感器为计量手段，集水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量为一体，在控制单元的支配下，在同一时间内可靠、安全、经济和有序实现工作过程或状态全过程数字化管理的在线监测监控装置，该装置由水工构筑物1、堰口 2、堰口调节堵板3、调节机构4、环式堰口调节堵板位置实时感应器5、空心环式堰体内水位感应器6、数字化感应标尺7、连接控制线8、智能控制数据传输导线9、智能控制中心10组成，其堰口 2布置于水工构筑物I上为用户进水口或排放口，数字化感应标尺7固定安装与水工构筑物I上铅直布置并顺次穿过空心环式堰体内水位感应器6和环式堰口调节堵板位置实时感应器5，依靠浮力随水位变化空心环式堰体内水位感应器6上下铅直移动，并在数字化感应标尺7上实时传出此时的水位数据信号，堰口 2的尺寸规范为1000X 1000毫米，决定了同一条件下K±B口取值为最大，有效过流能力也为最大，堰口调节堵板3与调节机构4与之相配套，环式堰口调节堵板位置实时感应器5与堰口调节堵板3固定安装，并随堰口调节堵板3移动而移动，并带动环式堰口调节堵板位置实时感应器5上下沿数字化感应标尺7做铅直运动，这样就实时反映出堰口的开度位置，由堰口的开度位置、堰口 2的尺寸规范、实时传出此时的水位数据信号就可以确定堰口出水流量。
【权利要求】
1.一种构筑物供水调节计量一体化智能水工装置，其特征在于是一种以堰口方式为构筑物主要形式，以堰口调节机构为调节主要手段，以堰口方式为主要供排水通道，以专用水位与堰口开度一体的智能传感器为计量手段，集水工构筑物与供排水调节及堰口开度水量计量为一体，在控制单元的支配下，在同一时间内可靠、安全、经济和有序实现工作过程或状态全过程数字化管理的在线监测监控装置，该装置由水工构筑物(I)、堰口(2)、堰口调节堵板(3)、调节机构(4)、环式堰口调节堵板位置实时感应器(5)、空心环式堰体内水位感应器(6)、数字化感应标尺(7)、数字化标尺固定装置(8)、智能控制数据传输导线(9)、智能采集控制中心(10)组成，其堰口(2)布置于水工构筑物(I)上为用户进水口或排放口，堰口调节堵板(3 )覆盖于堰口( 2 )上与之相配套可沿堰口上下移动、堰口调节堵板(3 )与调节机构(4 )相连接其上下移动均由调节机构(4 )控制实现，数字化感应标尺(7 )通过数字化标尺固定装置(8)固定安装于水工构筑物(I)上于液体平面铅直布置并顺次穿过空心环式堰体内水位感应器(6)和环式堰口调节堵板位置实时感应器(5)，依靠浮力随水位变化空心环式堰体内水位感应器(6)可上下铅直移动，并在数字化感应标尺(7)上实时传出此时的水位数据信号，堰口(2)的尺寸规范为200X200-1000X1000毫米，堰口调节堵板(3)与调节机构(4)与之相配套，环式堰口调节堵板位置实时感应器(5)与堰口调节堵板(3)固定安装，环式堰口调节堵板位置实时感应器(5)随堰口调节堵板(3) —起移动变化。
2.权利要求1所述一种构筑物供水调节计量一体化智能水工装置的应用方法，其特征在于所述堰口调节堵板(3)覆盖于堰口(2)上此时用户进水口或排放口为关闭状态，当在调节机构(4)控制下堰口调节堵板(3)向下移动当堰口开度低于堰内水位时堰口(2)向用户供水或排放，通过堰口(2)结构参数得到、通过环式堰口调节堵板位置实时感应器(5)和空心环式堰体内水位感应器(6)在数字化感应标尺(7)上感应并实时传出此时的水位数据信号H7wi与堰口开度数据信号Hiaws，上述数据经智能控制数据传输导线(9)到达智能控制中心(10)，通过函数:?量=F(K__，H水位，H#口开度)计算实时出水量或排放量，智能控制中心(10)根据用户用水量要求可发出继续向下或向上或停止调节堰口开度的命令，运行过程中智能控制中心(10)实时监测水位和用水量，并准备根据用户要求随时执行开启或关闭操作。
【文档编号】E03F5/10GK104314038SQ201410584413
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】郭建珠, 何艳, 姚宪华, 田国政, 李军利 申请人:太原理工大学