一种水库取水闸门取水控制系统及控制方法与流程

本发明涉及水库取水闸门控制系统技术领域，具体领域为一种水库取水闸门取水控制系统及控制方法。

背景技术：

水库为拦洪蓄水和调节水流的水利工程建筑物，通过在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊。水库作用包括：

防洪作用，在防洪区上游河道适当位置兴建能调蓄洪水的综合利用水库，利用水库库容拦蓄洪水，削减进入下游河道的洪峰流量，达到减免洪水灾害的目的。水库对洪水的调节作用有两种不同方式，一种起滞洪作用，另一种起蓄洪作用。

兴利作用，降落在流域地面上的降水(部分渗至地下)，由地面及地下按不同途径泄入河槽后的水流，称为河川径流，由于河川径流具有多变性和不重复性，在年与年、季与季以及地区之间来水都不同，且变化很大，大多数用水部门(例如灌溉、发电、供水、航运等)都要求比较固定的用水数量和时间，它们的要求经常不能与天然来水情况完全相适应，为解决径流在时间上和空间上的重新分配问题，充分开发利用水资源，使之适应用水部门的要求，往往在江河上修建一些水库工程，作用就是进行径流调节，蓄洪补枯，使天然来水能在时间上和空间上较好地满足用水部门的要求。

灌溉作用，水库中的水可以随时取用，用于灌溉救火等用途，在水库中取水的过程中，由于取水用途不同，需要出水的流量也是不尽相同，但现有取水闸门不能根据需要进行无级调节开合度，来实现不同的排水流量，为此提出一种水库取水闸门取水控制系统及控制方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水库取水闸门取水控制系统及控制方法，以解决背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水库取水闸门取水控制系统，包括闸门外壳，所述闸门外壳的进水端口处固定安装有过滤板，所述闸门外壳的出水端口处固定连接有挡流板，所述挡流板上设置有多个出水口，所述出水口处均安装有阀门，所述闸门外壳对称的内侧壁上分别固定连接有滑槽，两个所述滑槽之间滑动连接有闸板，两个所述滑槽下端之间一体成型连接有用于限定所述闸板位置的限位槽，所述闸板的四角处均固定连接有连接绳的一端，所述连接绳的另一端与收放转辊固定连接，所述收放转辊通过驱动电机驱动，所述驱动电机的输出端与所述收放转辊的转轴轴连接，所述闸板上设置有闸板开度传感器，所述闸板开度传感器与外部plc控制器电连接，所述plc控制器电连接有操控屏幕。

优选的，所述过滤板包括网板，所述网板的周侧固定连接有连接框，所述连接框的侧壁与所述闸门外壳的进水端口处侧壁螺钉连接。

优选的，多个所述出水口包含有多种型号口径。

优选的，所述闸板的厚度与所述限位槽的槽宽度相适配，所述闸板可以卡于所述限位槽内。

优选的，所述连接绳为钢丝绳。

优选的，所述连接绳上设置有限位转轮。

优选的，所述驱动电机为变频电机。

一种应用水库取水闸门取水控制系统的控制方法，其控制方法包括如下步骤：

1)根据需要通过所述操控屏幕的位移数据创口设置所述闸板的开度值；

2)结合在步骤1中设置的开度值和所述闸板开度传感器实时传递的所述闸板开度值信号，经所述plc控制器进行逻辑计算后，确定所述闸板的运动方向和运动目标值，同时确定当目标值等于所设置的开度值时闸板停止运动；

3)根据步骤2中确定所述闸板的运动方向和运动目标值，所述plc控制器进一步计算出所述连接绳需要伸出或收缩的长度，将所述连接绳需要伸出或收缩的长度转换为所述收放转辊正向旋转或反向旋转的圈数，既是所述驱动电机正向旋转或反向旋转的圈数；

4)根据步骤3的运算结果，所述plc控制器向所述驱动电机内变频器发出控制指令，变频器接收到指令，实现正向或反向控制所述驱动电机工作；

5)所述闸板开度传感器实时向所述plc控制器传递所述闸板开度值信号，经所述plc控制器处理后传送至所述操控屏幕上，可以实时显示所述闸板开度值。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种水库取水闸门取水控制系统及其控制方法，根据需要通过操控屏幕的位移数据创口设置闸板的开度值，结合设置的开度值和闸板开度传感器实时传递的闸板开度值信号，经plc控制器进行逻辑计算后，确定闸板的运动方向和运动目标值，同时确定当目标值等于所设置的开度值时闸板停止运动，根据确定闸板的运动方向和运动目标值，plc控制器进一步计算出连接绳需要伸出或收缩的长度，将连接绳需要伸出或收缩的长度转换为收放转辊正向旋转或反向旋转的圈数，既是驱动电机正向旋转或反向旋转的圈数，根据运算结果，plc控制器向驱动电机内变频器发出控制指令，变频器接收到指令，实现正向或反向控制驱动电机工作，最终实现闸板的无级开合，有效控制水流量，闸板开度传感器实时向plc控制器传递闸板开度值信号，经plc控制器处理后传送至操控屏幕上，可以实时显示闸板开度值。

附图说明

图1为本发明的主体结构剖视图；

图2为本发明的主体结构侧视图；

图3为本发明的过滤板的主视图；

图4为本发明的出水口的后视图。

图中：1-闸门外壳、2-过滤板、201-网板、202-连接框、3-挡流板、4-出水口、5-滑槽、6-限位槽、7-闸板、8-连接绳、9-收放转辊、10-驱动电机、11-限位转轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

关于方向的描述(上、下、左、右、前、后)，是以说明书附图图1所示的结构为参考所进行的描述，但本发明的实际使用方向并不限于此。

实施例：

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：请参阅图1和2，一种水库取水闸门取水控制系统，包括闸门外壳1，所述闸门外壳1的进水端口处固定安装有过滤板2，所述过滤板2的设置用于过滤进入所述闸门外壳1内的水，所述闸门外壳1的出水端口处固定连接有挡流板3，所述挡流板3上设置有多个出水口4，所述出水口4处均安装有阀门，所述闸门外壳1对称的内侧壁上分别固定连接有滑槽5，两个所述滑槽5之间滑动连接有闸板7，所述闸板7在外力作用下可在所述滑槽5内滑动，由此实现闸门开合，当所述闸板7上移时，水库中的水沿经过所述过滤板2进入至所述闸门外壳1内，沿所述出水口4排出，两个所述滑槽5下端之间一体成型连接有用于限定所述闸板7位置的限位槽6，当所述闸板7在所述闸门外壳1内完全闭合时，所述闸板7的下端卡接于所述限位槽6内，截断水流，所述闸板7的四角处均固定连接有连接绳8的一端，所述连接绳8的另一端与收放转辊9固定连接，所述收放转辊9通过驱动电机10驱动，所述驱动电机10的输出端与所述收放转辊9的转轴轴连接，所述闸板7上设置有闸板开度传感器，所述闸板开度传感器与外部plc控制器电连接，所述plc控制器电连接有操控屏幕，根据需要通过所述操控屏幕的位移数据创口设置所述闸板7的开度值，结合设置的开度值和所述闸板开度传感器实时传递的所述闸板7开度值信号，经所述plc控制器进行逻辑计算后，确定所述闸板7的运动方向和运动目标值，同时确定当目标值等于所设置的开度值时闸板停止运动，根据确定所述闸板7的运动方向和运动目标值，所述plc控制器进一步计算出所述连接绳8需要伸出或收缩的长度，将所述连接绳8需要伸出或收缩的长度转换为所述收放转辊9正向旋转或反向旋转的圈数，既是所述驱动电机10正向旋转或反向旋转的圈数，根据运算结果，所述plc控制器向所述驱动电机10内变频器发出控制指令，变频器接收到指令，实现正向或反向控制所述驱动电机10工作，最终实现所述闸板7的无级开合，有效控制水流量，所述闸板开度传感器实时向所述plc控制器传递所述闸板7开度值信号，经所述plc控制器处理后传送至所述操控屏幕上，可以实时显示所述闸板7开度值。

请参阅图3，具体而言，所述过滤板2包括网板201，所述网板201的周侧固定连接有连接框202，所述连接框202的侧壁与所述闸门外壳1的进水端口处侧壁螺钉连接。所述过滤板2的设置用于过滤进入所述闸门外壳1内的水，所述网板201将大颗粒杂质滤除在所述闸门外壳1外，所述连接框202用于将所述网板201固定在所述闸门外壳1的进水端口处。

请参阅图4，具体而言，多个所述出水口4包含有多种型号口径。多个所述出水口4适合于不同的水流流速，根据出水流速的需要可选择打开不同口径的所述出水口4。

请参阅图2，具体而言，所述闸板7的厚度与所述限位槽6的槽宽度相适配，所述闸板7可以卡于所述限位槽6内，当所述闸板7在所述闸门外壳1内完全闭合时，所述闸板7的下端卡接于所述限位槽6内。

具体而言，所述连接绳8为钢丝绳。钢丝绳是将钢丝按照一定的规则捻制在一起的螺旋状钢丝束，钢丝绳由钢丝、绳芯及润滑脂组成。钢丝绳是先由多层钢丝捻成股，再以绳芯为中心，由一定数量股捻绕成螺旋状的绳，在物料搬运机械中，供提升、牵引、拉紧和承载之用，钢丝绳的强度高、工作平稳且工作可靠。

请参阅图1，具体而言，所述连接绳8上设置有限位转轮11。所述限位转轮11的设置对所述连接绳8起到限位作用。

具体而言，所述驱动电机10为变频电机。

一种应用水库取水闸门取水控制系统的控制方法，其控制方法包括如下步骤：

1)根据需要通过所述操控屏幕的位移数据创口设置所述闸板7的开度值；

2)结合在步骤1中设置的开度值和所述闸板开度传感器实时传递的所述闸板7开度值信号，经所述plc控制器进行逻辑计算后，确定所述闸板7的运动方向和运动目标值，同时确定当目标值等于所设置的开度值时闸板停止运动；

3)根据步骤2中确定所述闸板7的运动方向和运动目标值，所述plc控制器进一步计算出所述连接绳8需要伸出或收缩的长度，将所述连接绳8需要伸出或收缩的长度转换为所述收放转辊9正向旋转或反向旋转的圈数，既是所述驱动电机10正向旋转或反向旋转的圈数；

4)根据步骤3的运算结果，所述plc控制器向所述驱动电机10内变频器发出控制指令，变频器接收到指令，实现正向或反向控制所述驱动电机10工作；

5)所述闸板开度传感器实时向所述plc控制器传递所述闸板7开度值信号，经所述plc控制器处理后传送至所述操控屏幕上，可以实时显示所述闸板7开度值。

工作原理：过滤板2的设置用于过滤进入闸门外壳1内的水，闸板7在外力作用下可在滑槽5内滑动，由此实现闸门开合，当闸板7上移时，水库中的水沿经过过滤板2进入至闸门外壳1内，沿出水口4排出，当闸板7在闸门外壳1内完全闭合时，闸板7的下端卡接于限位槽6内，截断水流，闸板7的四角处均固定连接有连接绳8的一端，连接绳8的另一端与收放转辊9固定连接，收放转辊9通过驱动电机10驱动，驱动电机10的输出端与收放转辊9的转轴轴连接，闸板7上设置有闸板开度传感器，闸板开度传感器12与外部plc控制器电连接，plc控制器电连接有操控屏幕，根据需要通过操控屏幕的位移数据创口设置闸板7的开度值，结合设置的开度值和闸板开度传感器12实时传递的闸板7开度值信号，经plc控制器进行逻辑计算后，确定闸板7的运动方向和运动目标值，同时确定当目标值等于所设置的开度值时闸板停止运动，根据确定闸板7的运动方向和运动目标值，plc控制器进一步计算出连接绳8需要伸出或收缩的长度，将连接绳8需要伸出或收缩的长度转换为收放转辊9正向旋转或反向旋转的圈数，既是驱动电机10正向旋转或反向旋转的圈数，根据运算结果，plc控制器向驱动电机10内变频器发出控制指令，变频器接收到指令，实现正向或反向控制驱动电机10工作，最终实现闸板7的无级开合，有效控制水流量，闸板开度传感器实时向plc控制器传递闸板7开度值信号，经plc控制器处理后传送至操控屏幕上，可以实时显示闸板7开度值。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书和附图的记载均可以进行订制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。