一种智能化水位管理服务系统的制作方法

本实用新型涉及水利管理技术领域，具体的说是一种智能化水位管理服务系统。

背景技术：

目前国内许多水库水位监测都是采用人工的方法，或是通过GPRS移动网络实现远程监测。人工的方法存在着测量的人身安全问题，费时费力，而且还存在着数据测量的精准性和监测实时性不强等问题，严重影响了正常的工作效率；而通过GPRS移动网络实现远程监控的方法对于复杂地形或多点监测附加成本比较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足，提供了一种能够根据水位高低自动开关闸门的智能化水位管理服务系统。

本实用新型的技术方案是：

一种智能化水位管理服务系统，包括门体和控制系统,所述门体上设有至少一个闸门,所述闸门远离门体的一个表面设有升降螺母，所述升降螺母内套设有固定相连的升降丝杠，所述升降丝杠远离升降螺母的一端设有从动齿轮，所述从动齿轮一侧设有相互啮合的主动齿轮，所述主动齿轮设有配合使用的电机，所述主动齿轮和从动齿轮上方设有固定架，所述电机的主动轴贯穿主动齿轮后与固定架上端对应位置相连，所述升降丝杠远离升降螺母的一端贯穿从动齿轮后与固定架上端对应位置相连，所述升降螺母一侧设有随动架，所述门体上设有闸门上限位和闸门下限位，所述闸门附近设有水位检测传感器，所述控制系统根据水位检测传感器检测到的信号触发电机的正反转工作状态，所述控制系统通过闸门上限位触发开闸到位时电机的停止状态，所述控制系统通过闸门下限位触发关闸到位时电机的停止状态。

所述从动齿轮与升降螺母之间的升降丝杠上设有正位螺母，所述正位螺母中心设有与升降丝杠配合使用的螺纹孔，所述升降丝杠通过电机的正反转可在正位螺母内上下移动，所述闸门上限位和闸门下限位之间的垂直距离小于等于升降螺母与正位螺母之间的距离。

所述主动齿轮与固定架枝江设有第一垫块，所述主动齿轮与固定架枝江设有第二垫块，所述第一垫块和第二垫块的高度相等，所述第一垫块用于增加主动齿轮与固定架对应位置之间的间隙以便于主动齿轮的旋转，所述第二垫块用于增加从动齿轮与固定架对应位置之间的间隙以便于从动齿轮的旋转。

所述闸门上限位和闸门下限位设在远离水面的位置，所述门体上设有限位支架，所述限位支架为长条形，所述闸门上限位和闸门下限位设在限位支架接近随动架的一个侧面，所述闸门上限位和闸门下限位与随动架远离定位螺母的一端配合使用。

所述随动架为Z字形，所述随动架设有第一横杆、第二横杆和竖杆，所述第一横杆、第二横杆和竖杆为长条形，所述第一横杆的一端与升降螺母的侧面对应位置相连，所述第一横杆的另一端与竖杆的下端垂直相连，所述竖杆的上端远离第一横杆的侧面与第二横杆的一端垂直相连。

所述竖架上套设有正位套，所述正位套中心设有上下通透的通孔，所述竖架可上下移动的设在正位套内，所述正位套的侧面与门体对应位置相连。

所述水位检测传感器设有超低位信号端、预警位信号端和报警位信号端，所述控制系统设有开关电源、第七电阻、第八电阻、第四二极管、第五二极管、第四三极管、第五三极管、第一继电器、第二继电器、第三继电器、第四继电器和电容，所述开关电源的交流输入端与市电对应相连，所述开关电源设有直流正极输出端和直流负极输出端，所述直流正极输出端分别与第七电阻的第一端、第一继电器线圈的正极端、第四二极管的负极端、第八电阻的第一端、第二继电器线圈的正极端、第五二极管的负极端、第一继电器一组常闭辅助触点的第一端和第一继电器另一组常开辅助触点的第一端相连，所述第七电阻的第二端和第四三极管的基极分别与预警位信号端对应相连，所述第四三极管的发射极分别与第一继电器线圈的负极端和第四二极管的正极端对应相连，所述第八电阻的第二端和第五三极管的基极分别与报警位信号端对应相连，所述第五三极管的发射极分别与第二继电器线圈的负极端和第五二极管的正极端对应相连，所述第一继电器一组常开辅助触点的第二端与第二继电器一组常开辅助触点的第一端相连，所述第二继电器一组常开辅助触点的第二端与第三继电器线圈的正极端相连，所述第三继电器线圈的负极端串联第四继电器一组常闭辅助触点后与闸门上限位常闭触点的第一端相连，所述第一继电器一组常闭辅助触点的第二端与第二继电器一组常闭辅助触点的第一端相连，所述第二继电器一组常闭辅助触点的第二端与第四继电器线圈的正极端相连，所述第四继电器线圈的负极端串联第三继电器一组常闭辅助触点后与闸门下限位常闭触点的第一端相连，所述超低位信号端、第四三极管的集电极、第五三极管的集电极、闸门上限位常闭触点的第二端和闸门下限位常闭触点的第二端分别与直流负极输出端相连。

所述市电的火线输入端分别与第三继电器一组常开辅助触点的第一端和第四继电器一组常开辅助触点的第一端相连，所述第三继电器一组常开辅助触点的第二端分别与电容的第一端和电机的第一个端子相连，所述第四继电器一组常开辅助触点的第二端分别与电容的第二端和电机的第二个端子相连，所述市电的零线输入端与电机的第三个端子相连。

所述控制系统还设有模式转换开关、闸门开启按钮和闸门关闭按钮，所述模式转换开关设有公共端、第一常开端和第二常开端，所述闸门开启按钮和闸门关闭按钮分别设有至少一个常开触点，所述模式转换开关的公共端分别于直流正极输出端、第七电阻的第一端、第一继电器线圈的正极端、第四二极管的负极端、第八电阻的第一端、第二继电器线圈的正极端和第五二极管的负极端对应相连，所述模式转换开关的第一常开端分别与闸门开启按钮常开触点的第一端和闸门关闭按钮常开触点的第一端相连，所述模式转换开关的第二常开端分别与第一继电器一组常闭辅助触点的第一端和第一继电器另一组常开辅助触点的第一端相连，所述闸门开启按钮常开触点的第二端分别与第二继电器一组常开辅助触点的第二端和第三继电器线圈的正极端相连，所述闸门关闭按钮常开触点的第二端分别与第二继电器一组常闭辅助触点的第二端和第四继电器线圈的正极端相连。

所述水位检测传感器设有低位信号端、中位信号端和高位信号端，所述控制系统还设有第一电阻～第七电阻、第一二极管～第三二极管和第一三极管～第三三极管，所述第一二极管、第二二极管和第三二极管为发光二极管，所述直流正极输出端分别与第一电阻的第一端、第二电阻的第一端、第三电阻的第一端、第一二极管的正极端、第二二极管的正极端和第三二极管的正极端相连，所述第一电阻的第二端分别与低位信号端和第一三极管的基极相连，所述第一二极管的负极端串联第四电阻后与第一三极管的发射极相连，所述第二电阻的第二端分别与中位信号端和第二三极管的基极相连，所述第二二极管的负极端串联第五电阻后与第二三极管的发射极相连，所述第三电阻的第二端分别与高位信号端和第三三极管的基极相连，所述第三二极管的负极端串联第六电阻后与第三三极管的发射极相连，所述直流负极输出端分别与第一三极管的集电极、第二三极管的集电极和第三三极管的集电极相连。

所述水位检测传感器设有至少6个探测头，所述探测头采用银片，所述探测头捆设在标杆上不同位置。

本实用新型的有益效果是：结构简单、安装方便、能够在自动工作模式下根据水位高低自动开关闸门，能够在手动模式下通过闸门开启按钮和闸门关闭按钮开关闸门。

附图说明

图1是本实用新型的安装示意图；

图2是图1的局部A放大示意图；

图3是本实用新型的电路图。

图中标记：1.门体，2.固定架，3.电机，4.第一垫块，5.主动齿轮，6.从动齿轮，7.第二垫块，8.从动齿轮，9.升降丝杠，10.正位螺母，11.升降螺母，12.闸门，13.第一横杆，14.竖杆，15.正位套，16.第二横杆，17.限位支架，18.闸门上限位，19.闸门下限位。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。

如图1-3所示,一种智能化水位管理服务系统，包括门体1和控制系统，门体上设有至少一个闸门12,门体1上设有矩形通孔，通孔左右两侧设有凸出于门体1的滑道，闸门12设在滑道内且与门体1之间可上下移动的密封连接。

闸门12上方对应门体1位置设有长条形固定架2，固定架2的一侧与门体1对应位置垂直相连，固定架2对应闸门12中心位置设有上下通透的丝杠孔，闸门12中心设有升降螺母11，升降螺母11的一个侧面与闸门12对应位置垂直相连，也可根据需要在升降螺母11与闸门12之间加设第三垫块从而保证升降螺母11的中心线与丝杠孔的中心线在一条直线上。

闸门12上方对应门体1位置设有正位螺母10，正位螺母10的一个侧面与门体1对应位置垂直相连，也可根据需要在正位螺母10与门体1之间加设第四垫块，从而保证正位螺母10的中心线、升降螺母11的中心线与丝杠孔的中心线在一条直线上。

正位螺母10设有与升降丝杠9配合使用的螺纹孔，升降丝杠9的一端与升降螺母11固定连接，升降螺母11中心设有连接孔，即升降丝杠9的下端贯穿升降螺母11中心的螺纹孔且与连接孔固定相连。

升降丝杠9的上端依次套设从动齿轮8、第二垫块7、固定架2的丝杠孔后与固定架2相连。

升降丝杠9一侧的固定架2设有上下通透的，固定架2的电机轴孔的下方设有第一垫块4和主动齿轮5和电机3，电机3设在固定架2下方，电机座与门体1对应位置固定相连，电机3的输出轴贯穿第一垫块4、主动齿轮5和电机轴孔后与固定架2固定相连，主动齿轮5和从动齿轮8相互啮合。

第一垫块4和第二垫块7的高度相等，第一垫块4用于增加主动齿轮5与固定架2对应位置之间的间隙以便于主动齿轮5的旋转，第二垫块7用于增加从动齿轮8与固定架2对应位置之间的间隙以便于从动齿轮8的旋转。

升降螺母11设有电机3的一侧设有随动架，随动架为Z字形，随动架设有第一横杆13、第二横杆16和竖杆14，第一横杆13、第二横杆16和竖杆14为长条形，第一横杆13的一端与升降螺母11的侧面对应位置固定相连，第一横杆13的另一端与竖杆14的下端垂直相连，竖杆14的上端远离第一横杆13的侧面与第二横杆16的一端垂直相连。

竖架14上套设有正位套15，正位套15中心设有上下通透的通孔，竖架14可上下移动的设在正位套15内，正位套15的侧面与门体1对应位置相连。

电机3远离升降丝杠9的一侧门体1上方位置设有限位支架17，限位支架17为长条形，限位支架17设在远离水面的位置，限位支架17接近第二横杆16的侧面上端位置设有闸门上限位18，限位支架17接近第二横杆16的侧面下端位置设有闸门下限位16。

闸门上限位18和闸门下限位16为限位开关，闸门上限位18和闸门下限位16与第二横杆16远离第一横杆13的一端配合使用。

闸门上限位18和闸门下限位16之间的垂直距离小于等于升降螺母11与正位螺母之间的最大距离。

闸门12附近标杆上设有水位检测传感器BL，水位检测传感器设有设有超低位信号端A、低位信号端B、中位信号端C、高位信号端D、预警位信号端E、报警位信号端F和至少6个探测头，超低位信号端A、低位信号端B、中位信号端C、高位信号端D、预警位信号端E、报警位信号端F这六个信号端通过导线与对应的探测头相连，探测头捆扎在闸门12附近的标杆上，超超低位信号端A、低位信号端B、中位信号端C、高位信号端D、预警位信号端E和报警位信号端F依次沿由下向上方向依次设置，即超低位探测头A设在最下方，报警位探测头F设在最上方的位置，预警位探测头E和报警位探测头F之间距离较近。

控制系统设有断路器、开关电源T、第一电阻R1～第八电阻R8、第一二极管D1～第五二极管D5、第一三极管Q1～第五三极管Q5、第一继电器K1～第四继电器和第一电容C1、模式转换开关SA、闸门开启按钮SB1和闸门关闭按钮SB2，模式转换开关SA设有公共端b、第一常开端a和第二常开端b，模式转换开关SA的公共端b和第一常开端a之间为手动模式，模式转换开关SA的公共端b和第一常开端c之间为自动模式，模式转换开关SA为三位自锁型选择开关。

闸门开启按钮SB1和闸门关闭按钮SB2分别设有至少一个常开触点，第一二极管D1～第三二极管D3为发光二极管，电机M为双绕组电机。

断路器设有火线输入端、断路器零线输入端、断路器火线输出端和断路器零线输出端，开关电源T设有交流输入端和直流输出端，交流输入端设有交流火线输入端和交流零线输入端，直流输出端设有直流正极输出端DC+和直流负极输出端DC-，断路器的火线输入端与市电火线L相连，断路器的零线输入端与市电零线N相连，断路器火线输出端分别与变压器T的火线输入端和第三继电器K3一组常开辅助触点的第一端和第四继电器K4一组常开辅助触点的第一端相连，第三继电器K3一组常开辅助触点的第二端分别与第一电容C1的第一端和电机M即标号3的第一个端子相连，第四继电器K4一组常开辅助触点的第二端分别与第一电容C1的第二端和电机M即标号3的第二个端子相连，市电的零线输入端分别与电机M即标号3的第三个端子和开关电源T的交流零线输入端相连。

电机M即标号3的第一个端子为电机两个绕组的公共端，电机M即标号3的第二个端子和电机M即标号3的第三个端子分别为电机两个绕组的另外两个端子。

直流正极输出端DC+分别与第一电阻R1的第一端、第二电阻R2的第一端、第三电阻R3的第一端、第一二极管D1的正极端、第二二极管D2的正极端、第三二极管D3的正极端、第七电阻R7的第一端、第一继电器K1线圈的正极端、第四二极管D4的负极端、第八电阻R8的第一端、第二继电器K2线圈的正极端、第五二极管D5的负极端和模式转换开关SA的公共端a相连。

第一电阻R1的第二端分别与低位信号端B和第一三极管Q1的基极相连，第一二极管D1的负极端串联第四电阻R4后与第一三极管Q1的发射极相连，第二电阻R2的第二端分别与中位信号端C和第二三极管Q2的基极相连，第二二极管D2的负极端串联第五电阻R5后与第二三极管的Q2发射极相连第三电阻R3的第二端分别与高位信号端D和第三三极管Q3的基极相连，第三二极管D3的负极端串联第六电阻R6后与第三三极管D3的发射极相连，第七电阻R7的第二端和第四三极管Q4的基极分别与预警位信号端E对应相连，第四三极管D4的发射极分别与第一继电器K1线圈的负极端和第四二极管D4的正极端对应相连，第八电阻R8的第二端和第五三极管Q5的基极分别与报警位信号端F对应相连，第五三极管Q5的发射极分别与第二继电器K2线圈的负极端和第五二极管D5的正极端对应相连。

模式转换开关SA的第一常开端a分别与闸门开启按钮SB1常开触点的第一端和闸门关闭按钮SB2常开触点的第一端相连，模式转换开关SA的第二常开端c分别与第一继电器K1一组常闭辅助触点的第一端和第一继电器K1另一组常开辅助触点的第一端相连，闸门开启按钮SB1常开触点的第二端分别与第二继电器K2一组常开辅助触点的第二端和第三继电器K3线圈的正极端相连，第三继电器K3线圈的负极端串联第四继电器K4一组常闭辅助触点后与闸门上限位WK1即标号18常闭触点的第一端相连，闸门关闭按钮SB2常开触点的第二端分别与第二继电器K2一组常闭辅助触点的第二端和第四继电器K4线圈的正极端相连，第四继电器K4线圈的负极端串联第三继电器K3一组常开辅助触点后与闸门下限位WK2即标号19常闭触点的第一端相连。

超低位信号端A、第一三极管Q1的集电极、第二三极管Q2的集电极、第三三极管Q3的集电极、第四三极管Q4的集电极、第五三极管Q5的集电极、闸门上限位WK1即标号18常闭触点的第二端和闸门下限位WK2即标号19常闭触点的第二端分别与开关电源T的直流负极输出端DC-对应相连。

控制系统根据水位检测传感器BL的预警位信号端E和报警位信号端F检测到的信号触发电机M的正反转工作状态，控制系统通过闸门上限位WK1即标号18触发开闸到位时电机M的停止状态，控制系统通过闸门下限位WK2即标号19触发关闸到位时电机M的停止状态。

当检测到水位到达B位时，第一二极管D1发出指示信号，当检测到水位到达C位时，第二二极管D2发出指示信号，当检测到水位到达D位时，第三二极管D4发出指示信号。

在模式选择开关SA处于自动模式即公共端b与第二常开端C之间闭合时，当检测到水位到达E位时，第一继电器K1的线圈导通，此时闸门12不动作，防止水面波动造成的误动作，当检测到水位到达F位时，第二继电器K2的线圈导通，电机M即标号3开始运行，升降丝杆9向上运动直至第二横杆16接触到闸门上限位WK1即标号18，电机M即标号3停止运转，电机M即标号3运行。

主动齿轮5带动从动齿轮8运转，从动齿轮8带动升降丝杠9向上运动，升降丝杠9向上运动带动升降螺母11和闸门12向上移动。

在模式选择开关SA处于自动模式即公共端b与第二常开端C之间闭合时，当检测到水位下降到F位时，第二继电器K2的线圈导通，此时闸门12不动作，防止水面波动造成的误动作，当检测到水位下降到E位以下时，第一继电器K1的线圈导通，电机M即标号3开始反向运行，升降丝杆9向下运动直至第二横杆16接触到闸门下限位WK2即标号19，电机M即标号3停止运转。

电机M即标号3反向运行，主动齿轮5带动从动齿轮8反向运转，从动齿轮8带动升降丝杠9向下运动，升降丝杠9向下运动带动升降螺母11和闸门12向下移动。

需要说明的是，上面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

惟以上所述者，仅为本实用新型的具体实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，故其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改，皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。