測控一體分水管閥的制作方法
【專利摘要】測控一體分水管閥，屬于渠道水位、流量自動測控【技術領域】。包括農門控制碟閥等，農門控制碟閥由閥體、碟板和控制桿構成，其尾部與輸水管道連接；自動采集控制儀通過數(shù)據(jù)線與電動機連接；電動機通過導線與農門控制碟閥連接，同時驅動其轉動；太陽能板安裝于鐵架臺上，且通過電源線與自動采集控制儀及電動機連接；壓力傳感器安裝在輸水管道和渠道的內部；輸水管道分別與上游渠道和下游渠道連接；閥體的端部砌筑在一字型擋墻內。本實用新型提供一種既滿足測流精度，又可實現(xiàn)調控的測控一體式結構。施工便捷、操作簡易的集水位、流量的測量與調控于一體的自動測控式分水管閥。
【專利說明】測控一體分水管閥
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于渠道水位、流量自動測控【技術領域】，特別是涉及到集渠道水位、流量的自動測量與調控于一體的分水管閥。
【背景技術】
[0002]隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展和農業(yè)水資源的日益緊缺，如何在農業(yè)發(fā)展中更加合理高效地配置生產要素、提高農業(yè)整體效益，按照“規(guī)?；藴驶?、生態(tài)化、信息化”模式來穩(wěn)固農業(yè)發(fā)展，已成為了加快農業(yè)國內發(fā)展節(jié)奏、增強農業(yè)國際競爭實力的決定性因素。這就要求我們要更深入的發(fā)展好灌區(qū)中的節(jié)約用水、計劃用水和科學用水的管理模式，擁有性能穩(wěn)定、造價低廉、精度較高、操控便捷的量水設施，以滿足灌區(qū)中各類渠道按需供水的需求。
[0003]灌區(qū)量水是由“按畝收費”至“按方收費”的技術基礎，可促進灌溉用水粗放型管理模式向量灌溉型管理模式轉變。有利于提高農戶的節(jié)水意識，有利于高效、合理地利用水資源，有利于科學控制地下水位，有利于減輕和避免土壤鹽堿化的發(fā)生，有利于保持農田的肥力。
[0004]隨著灌區(qū)量水技術的不斷發(fā)展，涌現(xiàn)出了像“機翼形量水槽”、“渠道自記式簡易水位測井”等新型水位、水量測量設施，但仍存在很多限制性因素，如:量測建筑物無法能調控水位水量，控制性建筑物測量精度難以得到準確控制，且現(xiàn)有建筑物存在的凍脹破壞、維修養(yǎng)護要求高、自動化控制程度較低等問題。
[0005]綜上所述，本領域亟需要一種新型的技術方案來解決現(xiàn)有技術中存在的問題。

【發(fā)明內容】

[0006]本實用新型所要解決的技術問題為:提供一種農業(yè)水利工程中集測量和控制渠道流量為一體的量水設施。
[0007]測控一體分水管閥，其特征在于:包括農門控制碟閥、自動采集控制儀、電動機、太陽能板、壓力傳感器、輸水管道、渠道、上游渠道、下游渠道、一字型擋墻、閥體、碟板、控制桿，所述的農門控制碟閥由閥體、碟板和控制桿構成，其中農門控制碟閥的尾部與輸水管道連接；所述的自動采集控制儀通過數(shù)據(jù)線與電動機進行數(shù)據(jù)傳輸連接；所述的電動機通過導線與農門控制碟閥連接，同時電動機驅動農門控制碟閥轉動；所述的太陽能板安裝于鐵架臺上，且太陽能板通過電源線與自動采集控制儀及電動機進行電力傳輸連接；所述的壓力傳感器安裝在輸水管道的內部，且壓力傳感器同時安裝在渠道的內部；所述的輸水管道分別與上游渠道和下游渠道連接；所述的閥體的端部砌筑在一字型擋墻內。
[0008]所述的農門控制碟閥尾部的直徑與輸水管道的直徑相等。
[0009]所述的自動采集控制儀安裝有PLC控制系統(tǒng)，且自動采集控制儀通過PLC控制系統(tǒng)向電動機傳輸數(shù)據(jù)命令。
[0010]所述的電動機通過法蘭盤與農門控制碟閥中的控制桿同軸安裝。
[0011]所述的壓力傳感器安裝于輸水管道底部的中間位置。[0012]所述的壓力傳感器安裝于渠道底部的中間位置，且與一字型擋墻的距離為一米。
[0013]所述的輸水管道的長度大于或等于6米。
[0014]所述的上游渠道和下游渠道的底坡角度比值小于或等于1/100。
[0015]通過上述設計方案本實用新型可以帶來如下有益效果:本實用新型提供一種既滿足測流精度，又可實現(xiàn)調控的測控一體式結構。施工便捷、操作簡易的集水位、流量的測量與調控于一體的自動測控式分水農門。其最大特點是集水位、流量的自動式測量與調控于一體，可由數(shù)據(jù)采集器確定A-A、B-B斷面測壓管水位，根據(jù)能量方程，由水位差(Ii1-1l2)與斷面流量Q間的關系求出通過輸水管道的流量Q，并向電動機發(fā)出閘門調節(jié)命令進行碟閥開度的自動調節(jié)，以達自動調節(jié)流量的目的。本實用新型具有測量精度高、施工方便、操作便捷等優(yōu)點。并由于其自動調節(jié)系統(tǒng)可與遠程控制中線通過GPRS系統(tǒng)實現(xiàn)整個灌區(qū)遠程調控的自動化管理，具有較高的推廣價值和應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]以下結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的說明:
[0017]圖1為本實用新型的系統(tǒng)組成結構示意圖。
[0018]圖2為本實用新型A— A向剖視圖。
[0019]圖3為本實用新型B— B向剖視圖。
[0020]圖中:1為農門控制碟閥、2為自動采集控制儀、3為電動機、4為太陽能板、5為壓力傳感器、6為輸水管道、7為渠道、8為上游渠道、9為下游渠道、10為一字型擋墻、11為閥體、12為碟板、13為控制桿。
【具體實施方式】
[0021]集水位、流量的測控于一體的自動式分水農門，包括:農門控制碟閥1、自動采集控制儀2、電動機3、太陽能板4、壓力傳感器5、輸水管道6、渠道7、上游渠道8、下游渠道9、一字型擋墻10等。所述的農門控制碟閥I由閥體11、碟板12、控制桿13構成，一字型擋墻10將農門控制碟閥I和輸水管道6固定，碟閥I尾部與等直徑管道6相連接。灌溉水通過輸水管道6向下游渠道9輸送時，可通過農門控制碟閥I調控流量，管道6連通上級渠道8和下級渠道9。閥體11部分砌筑在一字型擋墻10內。
[0022]在輸水管道6中部、渠道7中部分別安裝壓力傳感器5測出相應A-A、B_B斷面的測壓管水位Iiph2,并通過導線將信號輸入自動采集控制儀2。相應A-A、B-B斷面水位對應的
壓力水頭^輸水管道6底部和農門進水口處均設與水位測井連通的連通管道，可
由數(shù)據(jù)采集器確定A-A、B-B斷面測壓管水位，即可根據(jù)水流的能量方程，由水位差(Ii1-1l2)與斷面流量Q間的關系求出通過輸水管道6的流量Q。自動采集控制儀2再通過PLC自動控制器，以所測流量Q與渠道的設計流量Qia間的差值為判據(jù)，同時作為命令判斷依據(jù)將調節(jié)信號傳送至電動機3 ;電動機3的轉軸與農門控制碟閥I的控制桿13通過法蘭盤同軸安裝，電動機3帶動農門控制碟閥I的控制桿13轉動調節(jié)碟板12開度調節(jié)流量，進而將實測流量Q調節(jié)至設計流量(?，達到按需供水的目的。太陽能板4安置于測井附近的鐵架臺上，為電動機3、自動采集控制儀2的工作提供電量。[0023]上述集渠道水位、流量的測量與控制于一體的自動式分水農門的流量計算公式為
Q =.........................-— h2')
[0024]
【權利要求】
1.測控一體分水管閥，其特征在于:包括農門控制碟閥(I)、自動采集控制儀(2)、電動機(3)、太陽能板(4)、壓力傳感器(5)、輸水管道(6)、渠道(7)、上游渠道(8)、下游渠道(9 )、一字型擋墻(10 )、閥體(11)、碟板(12 )、控制桿(13 )，所述的農門控制碟閥(I)由閥體(11)、碟板(12)和控制桿(13)構成，其中農門控制碟閥(I)的尾部與輸水管道(6)連接；所述的自動采集控制儀(2)通過數(shù)據(jù)線與電動機(3)進行數(shù)據(jù)傳輸連接；所述的電動機(3)通過導線與農門控制碟閥(I)連接，同時電動機(3)驅動農門控制碟閥(I)轉動；所述的太陽能板(4)安裝于鐵架臺上，且太陽能板(4)通過電源線與自動采集控制儀(2)及電動機(3)進行電力傳輸連接；所述的壓力傳感器(5)安裝在輸水管道(6)的內部，且壓力傳感器(5)同時安裝在渠道(7)的內部；所述的輸水管道(6)分別與上游渠道(8)和下游渠道(9)連接；所述的閥體(11)的端部砌筑在一字型擋墻(10)內。
2.根據(jù)權利要求1所述的測控一體分水管閥，其特征在于:所述的農門控制碟閥(I)尾部的直徑與輸水管道(6)的直徑相等。
3.根據(jù)權利要求1所述的測控一體分水管閥，其特征在于:所述的自動采集控制儀(2)安裝有PLC控制系統(tǒng)，且自動采集控制儀(2)通過PLC控制系統(tǒng)向電動機(3)傳輸數(shù)據(jù)命令。
4.根據(jù)權利要求1所述的測控一體分水管閥，其特征在于:所述的電動機(3)通過法蘭盤與農門控制碟閥(I)中的控制桿(13)同軸安裝。
5.根據(jù)權利要求1所述的測控一體分水管閥，其特征在于:所述的壓力傳感器(5)安裝于輸水管道(6)底部的中間位置。
6.根據(jù)權利要求1所述的測控一體分水管閥，其特征在于:所述的壓力傳感器(5)安裝于渠道(7)底部的中間位置，且與一字型擋墻(10)的距離為一米。
7.根據(jù)權利要求1所述的測控一體分水管閥，其特征在于:所述的輸水管道(6)的長度大于或等于6米。
8.根據(jù)權利要求1所述的測控一體分水管閥，其特征在于:所述的上游渠道(8)和下游渠道(9)的底坡角度比值小于或等于1/100。
【文檔編號】E02B13/00GK203383198SQ201320456475
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年7月29日 優(yōu)先權日:2013年7月29日
【發(fā)明者】劉鴻濤, 黃金林, 賈振國, 魏初財, 趙瑞娟, 劉小雷, 郭瑞 申請人:長春工程學院