一种控制钢坝闸门同步运行的装置和方法与流程

本发明属于钢坝闸门技术领域，具体涉及一种控制钢坝闸门同步运行的装置和方法。

背景技术：

钢坝闸门是一种新颖、美观、实用的闸型，它结构简单，性能可靠。可升坝蓄水，塌坝行洪，还可以坝顶过水形成人工瀑布的美观效果。它利用自然又不破坏自然，既可解决城市河道泄洪与蓄水的矛盾，又利于生态环境的保护。钢坝闸门在运行过程中，需要支臂之间保持同步运行，否则会造成扭曲，对钢坝闸门支臂带来损坏。传统检测方式检测油缸行程再换算成运行角度，存在转换后角度精度不够；且由于安装误差造成同一角度两油缸行程不一致的问题，从而使得调节之后的钢坝闸门依然不能很好进行同步运行。

技术实现要素：

发明目的：针对现有技术中存在角度检测精度不高的问题，本发明的目的在于提供一种控制钢坝闸门同步运行的装置和方法。

技术方案：为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种控制钢坝闸门同步运行的装置，包括钢坝闸门、控制系统；

所述控制系统设有微控制器、角度检测器、速度控制器、计算机主机和液晶显示屏；所述微控制器与角度检测器、速度控制器、计算机主机和液晶显示屏电连接；所述角度检测电路为倾角传感器，包括左倾角传感器和右倾角传感器；所述速度控制器与驱动装置电连接；

所述钢坝闸门包括左支臂和右支臂，所述左支臂和右支臂上设有安装座，左倾角传感器和右倾角传感器通过接线端子分别安装在左支臂和右支臂上的安装座内，与支臂中心线平行。

优选的，所述接线端子为插拔式接线端子。

优选的，所述驱动装置为液压油缸。

优选的，所述装置还设有自动报警装置，与角度检测器和微控制器电连接。

一种控制钢坝闸门同步运行的方法，利用上述的控制钢坝闸门同步运行的装置，在钢坝闸门运行过程中利用角度检测器实时采集两侧支臂的旋转角度并上传微控制器，微控制器根据两支臂的角度偏差进行分析判断，调整两侧支臂的运行速度，保持钢坝闸门的同步运行。

优选的，具体步骤为：

(1)装置检查和校对：对倾角传感器和左、右支臂的运行角度进行校对，校对完成后，进行步骤(2)；

(2)标准数据采集：采集左支臂与钢坝闸门之间的标准角度为va，右支臂与钢坝闸门之间的标准角度为vb，设定标准偏差角度为δa和δb，均为正值；设定左支臂和右支臂的标准运行速度；

(3)运行数据采集：倾角传感器实时采集左支臂和右支臂的运行角度va′和vb′，并将采集到的运行角度上传微控制器，计算运行偏差角度为δa′＝|va-va′|和δb′＝|vb-vb′|

(4)执行纠编程序：当δa′＜δa或ab′＜δb，系统执行正常运转程序；当δa′＞δa时，运行程序跳转至步骤(5)；当δb′＞δb时，运行程序跳转至步骤(6)；

(5)左支臂运行程序调节程序：对δa″＝va-va′进行判断，

当δa″＞0时，如果此时钢坝闸门为逆时针运行状态，则说明左支臂运行速度小于标准运行速度，即调节左支臂做增速运动；如果此时钢坝闸门为顺时针运动状态，则说明左支臂运行速度大于标准运行速度，即调节左支臂做减速运动；

当δa″＜0时，如果此时钢坝闸门为逆时针运行状态，则说明左支臂运行速度大于标准运行速度，即调节左支臂做减速运动；如果此时钢坝闸门为顺时针运动状态，则说明左支臂运行速度小于标准运行速度，即调节左支臂做增速运动；

(6)右支臂运行程序调节程序：对δb″＝vb-vb′进行判断，

当δb″＞0时，如果此时钢坝闸门为逆时针运行状态，则说明右支臂运行速度大于标准运行速度，即调节右支臂做减速运动；如果此时钢坝闸门为顺时针运动状态，则说明右支臂运行速度小于标准运行速度，即调节右支臂做加速运动；

当δb″＜0时，如果此时钢坝闸门为逆时针运行状态，则说明右支臂运行速度小于标准运行速度，即调节右支臂做加速运动；如果此时钢坝闸门为顺时针运动状态，则说明右支臂运行速度大于标准运行速度，即调节右支臂做减速运动；

(7)数据反馈：倾角传感器采集步骤(5)和(6)中左支臂和右支臂的运行角度检测至设置时间，再跳转到步骤(4)，进行下一轮的实时检测。

优选的，所述标准角度为va和vb为45°。

优选的，所述设定的设定标准偏差角度为δa和δb为1°。

优选的，所述步骤(7)的设定时间为10～20min。

有益效果：与现有的技术相比，本发明的优点包括：

(1)本发明采用倾角传感器直接检测钢坝闸门两支臂的旋转角度；倾角传感器的采集精度可达0.01度，远大于检测油缸行程再换算成运行角度的精度。

(2)本发明倾角传感器直接检测钢坝闸门两支臂的旋转角度，可消除由于安装误差造成同一角度两油缸行程不一致引起的同步偏差。

(3)本发明在钢坝闸门运行过程中实时采集两支臂的旋转角度上传控制系统，控制系统根据两驱动臂的角度偏差调整油缸的运行速度，保持钢坝闸门同步运行，保证钢坝闸门不因扭曲破坏。

附图说明

图1为双油缸驱动钢坝闸门；

其中，钢坝闸门1，左支臂2，右支臂3，转动方向4，安装座5，倾角传感器6。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例1

一种控制钢坝闸门同步运行的装置，包括钢坝闸门、控制系统；

控制系统设有微控制器、角度检测器、速度控制器、自动报警装置、计算机主机和液晶显示屏；微控制器与角度检测器、速度控制器、计算机主机和液晶显示屏电连接；角度检测电路为倾角传感器，包括左倾角传感器和右倾角传感器；速度控制器与驱动装置液压油缸电连接；自动报警装置与角度检测器和微控制器电连接。

钢坝闸门包括左支臂和右支臂，左支臂和右支臂上设有安装座，左倾角传感器和右倾角传感器通过插拔式接线端子分别安装在左支臂和右支臂上的安装座内，与支臂中心线平行。

实施例2

一种控制钢坝闸门同步运行的方法，利用实施例1中的控制钢坝闸门同步运行的装置，对钢坝闸门的运行过程进行控制调节，具体步骤为：

(1)装置检查和校对：对倾角传感器和左、右支臂的运行角度进行校对，校对完成后，进行步骤(2)；

(2)标准数据采集：采集左支臂与钢坝闸门之间的标准角度为va为45°，右支臂与钢坝闸门之间的标准角度为vb，设定标准偏差角度为δa和δb为1°；设定左支臂和右支臂的标准运行速度；

(3)运行数据采集：倾角传感器实时采集左支臂和右支臂的运行角度va′和vb′，并将采集到的运行角度上传微控制器，计算运行偏差角度为δa′＝|va-va′|和δb′＝|vb-vb′|

(4)执行纠编程序：当δa′＜δa或δb′＜δb，系统执行正常运转程序；当δa′＞δa时，运行程序跳转至步骤(5)；当δb′＞δb时，运行程序跳转至步骤(6)；

(5)左支臂运行程序调节程序：对δa″＝va-va′进行判断，

当δa″＞0时，如果此时钢坝闸门为逆时针运行状态，则说明左支臂运行速度小于标准运行速度，即调节左支臂做增速运动；如果此时钢坝闸门为顺时针运动状态，则说明左支臂运行速度大于标准运行速度，即调节左支臂做减速运动；

当δa″＜0时，如果此时钢坝闸门为逆时针运行状态，则说明左支臂运行速度大于标准运行速度，即调节左支臂做减速运动；如果此时钢坝闸门为顺时针运动状态，则说明左支臂运行速度小于标准运行速度，即调节左支臂做增速运动；

(6)右支臂运行程序调节程序：对δb″＝vb-vb′进行判断，

当δb″＞0时，如果此时钢坝闸门为逆时针运行状态，则说明右支臂运行速度大于标准运行速度，即调节速度控制器使右支臂做减速运动；如果此时钢坝闸门为顺时针运动状态，则说明右支臂运行速度小于标准运行速度，即调节速度控制器使右支臂做加速运动；

当δb″＜0时，如果此时钢坝闸门为逆时针运行状态，则说明右支臂运行速度小于标准运行速度，即调节速度控制器使右支臂做加速运动；如果此时钢坝闸门为顺时针运动状态，则说明右支臂运行速度大于标准运行速度，即调节速度控制器使右支臂做减速运动；

(7)数据反馈：倾角传感器采集步骤(5)和(6)中左支臂和右支臂的运行角度至10min时，再跳转到步骤(4)，进行下一轮的实时检测和调节。