基于物联网浮动式恒定流水工模型试验取水器的操作方法与流程

本发明属于水利工程技术领域，特别是涉及到一种试验用的恒定流取水装置。

背景技术：
在进行水工试验时，需要从高水位、液面变动的容器内均匀的取水，常规的试验采用阀门进行控制取水流量的稳定，往往需要采用动力装置来控制取水流量，在试验过程中，无形的增加了试验操作的难度以及取水的成本。因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于物联网浮动式恒定流水工模型试验取水器及操作方法，克服了液面的波动变化，可根据恒定流取水量的不同，自动调节各个参数值，保证虹吸管上下游水位的恒定，达到出流恒定的作用。基于物联网浮动式恒定流水工模型试验取水器，其特征是：包括盛水容器、浮板、智能伸缩架、出水管路以及控制中心处理器，所述盛水容器的侧壁下部设置有警戒线和截止线，且警戒线设置在截止线的上部；所述浮板设置在盛水容器的内部，浮板上设置有液位警报器、液位传感器、闪灯以及ZigBee无线传输模块Ⅰ，所述液位传感器的信号输出端与ZigBee无线传输模块Ⅰ的信号输入端连接；所述ZigBee无线传输模块Ⅰ的信号输出端与液位警报器的信号输入端连接；所述液位警报器的信号输出端与闪灯连接；所述智能伸缩架支杆的一端设置在浮板上，另一端与出水管路活动连接，智能伸缩架的内部设置有压缩弹簧、压力控制器以及ZigBee无线传输模块Ⅱ，所述ZigBee无线传输模块Ⅱ的信号输出端与压力控制器连接；所述出水管路的进水端口设置在盛水容器内部，进水端口处设置有进水开关，出水端设置在盛水容器的外部，且出水管路的出水端口连接有加长软管，出水管路上设置有进水开关控制器和ZigBee无线传输模块Ⅲ，所述ZigBee无线传输模块Ⅲ的信号输出端与进水开关控制器的信号输入端连接；所述进水开关控制器的信号输出端与进水开关连接；所述控制中心处理器的信号输出端分别与ZigBee无线传输模块Ⅰ、ZigBee无线传输模块Ⅱ以及ZigBee无线传输模块Ⅲ的信号输入端连接，且ZigBee无线传输模块Ⅰ的信号输出端与控制中心处理器的信号输入端连接。所述出水管路进水端口的横截面积由进水开关控制器和进水开关控制。所述智能伸缩架的长度由压缩弹簧和压力控制器控制。基于物联网浮动式恒定流水工模型试验取水器的操控方法，其特征是：包括以下步骤，步骤一、向控制中心处理器输入取水的出口流量值Q，依据公式控制中心处理器获得出水口管路的进水端口横截面积值A和智能伸缩架的长度值h；步骤二、依据所述步骤一获得的出水管路的进水端口横截面积值，将其转换成数据信号传输给ZigBee无线传输模块Ⅲ，ZigBee无线传输模块Ⅲ将指令传输给进水开关控制器，进水开关控制器控制进水开关调节出水管路进水端口的横截面积值；步骤三、依据所述步骤一获得的智能伸缩架的长度值，将其转换成数据信号传输给ZigBee无线传输模块Ⅱ，ZigBee无线传输模块Ⅱ将指令传输给压力控制器，压力控制器控制压缩弹簧调节智能伸缩架的长度值；步骤四、按照所述步骤一至步骤三进行恒定流取水，设置在浮板上的液位传感器检测液位高度，恒定流取水至液位高度下降至盛水容器侧壁上的警戒线，液位传感器的信号输出端将数据通过ZigBee无线传输模块Ⅰ传输给控制中心处理器，控制中心处理器将报警信息反馈给ZigBee无线传输模块Ⅰ，控制触发设置在浮板上的液位警报器，液位警报器控制闪灯点亮，向试验操作人员发出报警信号；步骤五、经所述步骤四报警信号发出，设置在浮板上的液位传感器检测液位高度低至截止线，液位传感器将信号传输给ZigBee无线传输模块Ⅰ，ZigBee无线传输模块Ⅰ将信号传输给控制中心处理器，控制中心处理器向ZigBee无线传输模块Ⅲ传输信号，ZigBee无线传输模块Ⅲ将指令传输给进水开关控制器，进水开关控制器控制进水开关关闭，结束恒定流取水试验。通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：基于物联网浮动式恒定流水工模型试验取水器及操作方法，克服了液面的波动变化，可根据恒定流取水量的不同，自动调节各个参数值，保证虹吸管上下游水位的恒定，达到出流恒定的作用。通过利用ZigBee无线传输模块与处理器相结合，进行智能控制取水时的过水断面面积和出水管口断面与上游液面的高度差即智能伸缩架的高度值来确保试验时的恒定流取水；设置的警戒线，可以在水位达到一定值时，启动液位警报器和闪灯...