專利名稱：閘門開度測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閘門開度測(cè)量方法，尤其是大壩閘門開度的測(cè)量。
背景技術(shù)：
目前閘門高度測(cè)量方法仍采用常規(guī)的模式，即在大壩閘門和閘門框之間設(shè) 置測(cè)量裝置，測(cè)量裝置的實(shí)際位移與閘門開度值對(duì)應(yīng)，而大壩閘門動(dòng)輒上百米， 這種測(cè)量存在著測(cè)量誤差大、測(cè)量設(shè)備安裝不方便、不便于維護(hù)、成本高的弊 端，不能滿足大壩閘門控制的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種測(cè)量方便、精度高、誤差小的閘門開度測(cè)量方法。
本發(fā)明的目的是通過實(shí)施下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 一種閘門開度測(cè)量方法，其特征在于包括以下步驟
(1) 在閘門啟閉機(jī)傳動(dòng)齒輪間安裝位置開關(guān)，位置開關(guān)與計(jì)數(shù)器組成計(jì)數(shù)電 路，測(cè)量閘門上升、下降過程中齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)齒數(shù)。
將閘門開度與啟閉機(jī)傳動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)齒數(shù)和每齒對(duì)應(yīng)的閘門開度計(jì)算出閘 門開度，其計(jì)算公式如下
閘門開度=齒數(shù)X k ( k為每齒對(duì)應(yīng)的閘門開度)
(2) 提升或下降閘門，計(jì)數(shù)電路將采集的啟閉機(jī)傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)輸入測(cè)量 裝置；并計(jì)算出閘門開度，當(dāng)測(cè)量裝置獲得位置開關(guān)采集到的閘門全關(guān)或全開 信號(hào)，將計(jì)數(shù)器清零。
對(duì)于平板閘門每齒對(duì)應(yīng)的閘門開度k按以下方法確定
將閘門的實(shí)際開度與齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的齒數(shù)記錄下來，按如下公式換算出系數(shù)每
齒對(duì)應(yīng)的閘門開度k
k4己錄的閘門的開度/齒數(shù)
對(duì)于弧形閘門開度計(jì)算公式的每齒對(duì)應(yīng)的閘門開度k按以下方法確定采
用線性分段擬合方法確定k值，按如下公式計(jì)算閘門分段開度系數(shù)k
k4己錄的閘門的開度/齒數(shù)
采用以上發(fā)明方法，利用位置開關(guān)計(jì)算齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的齒數(shù)，并將齒數(shù)轉(zhuǎn)化為 閘門的開度(直線位移)，在閘門全開或全關(guān)位置對(duì)計(jì)數(shù)器清零，從而解決常規(guī)


圖示為本發(fā)明的電路聯(lián)接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，在開啟閘門的啟閉機(jī)傳動(dòng)齒輪的上升或下降沿位置設(shè)置位置開 關(guān)l，位置開關(guān)的信號(hào)在測(cè)量裝置程序中進(jìn)行主備處理，位置開關(guān)與測(cè)量裝置的計(jì)數(shù)器組成計(jì)數(shù)電路，計(jì)數(shù)器采用C0 (CU/CD)有兩個(gè)控制位(Boolen類型)的 雙向計(jì)數(shù)器，傳動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一齒，計(jì)數(shù)器記一個(gè)數(shù)并累加，總計(jì)齒數(shù)值信號(hào)與 測(cè)量裝置雙向信息傳輸；將閘門開度與啟閉機(jī)傳動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)齒數(shù)和每齒對(duì)應(yīng) 的閘門開度計(jì)算公式輸入到測(cè)量裝置，其計(jì)算公式如下 閘門開度二齒數(shù)Xk (k為每齒對(duì)應(yīng)的閘門開度)將采集的閘門電機(jī)的上升或下降的方向信號(hào)輸入測(cè)量裝置；當(dāng)閘門上升時(shí)， 計(jì)數(shù)器采集的齒數(shù)用加計(jì)數(shù)，當(dāng)閘門下降時(shí)，用減計(jì)數(shù)。根據(jù)齒數(shù)，測(cè)量裝置計(jì)算出閘門開度值，即可得知當(dāng)前閘門的實(shí)際開度， 開度值輸出到顯示器或微機(jī)。位置開關(guān)2安裝在啟閉機(jī)上機(jī)械終端的全開或全關(guān)位置，位置開關(guān)信號(hào)輸 入測(cè)量裝置；當(dāng)位置開關(guān)動(dòng)作后，相應(yīng)的電路被切斷，啟閉機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。再次 接通電源時(shí)，啟動(dòng)機(jī)只向相反的方向運(yùn)轉(zhuǎn)。閘門全開或全關(guān)后計(jì)數(shù)器自動(dòng)清零， 減少累積誤差的產(chǎn)生。當(dāng)需要將閘門升降至任意開度時(shí)，通過與測(cè)量裝置連接的人機(jī)對(duì)話窗口 (LCD)或與遠(yuǎn)方監(jiān)控計(jì)算機(jī)連接的通訊接口預(yù)先設(shè)定開度值，測(cè)量裝置將當(dāng)前閘門實(shí)際開度與給定開度進(jìn)行判斷比較，當(dāng)給定開度〉實(shí)際開度或給定開度〈實(shí)際 開度時(shí)，測(cè)量裝置計(jì)算出啟閉機(jī)傳動(dòng)齒輪需要轉(zhuǎn)動(dòng)的齒數(shù)信號(hào)輸出到計(jì)數(shù)電路， 實(shí)現(xiàn)閘門的上升或下降的自動(dòng)啟停。平板閘門開度計(jì)算公式的每齒對(duì)應(yīng)的閘門開度確定方法將閘門的實(shí)際開 度與齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的齒數(shù)記錄下來，按如下公式換算出系數(shù)每齒對(duì)應(yīng)的閘門開度kk二記錄的閘門的開度/齒數(shù)具體計(jì)算如下首先測(cè)量閘門的當(dāng)前高度//。，然后將閘門提升或下降到某 一高度&，同時(shí)記錄齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)齒數(shù)r (正向轉(zhuǎn)動(dòng)n為正，反向轉(zhuǎn)動(dòng)r為負(fù))， 那么k,h。-h,/r，同理可測(cè)得k2、 k3……kn (測(cè)試的次數(shù)n越多，求得的k值越 準(zhǔn)確)，所以k^k,+k2+…+ k"/n。對(duì)于弧形閘門開度計(jì)算公式的每齒對(duì)應(yīng)的閘門開度k按以下方法確定采用線性分段擬合方法，按如下公式換算出每齒對(duì)應(yīng)的閘門分段開度系數(shù)kk—己錄的閘門的開度/齒數(shù)弧形門的開度與齒數(shù)的關(guān)系是非線性的，采用線性分段擬合方法讀取和顯 示弧形閘門的開度，線性分段數(shù)目越多，誤差越小，在滿足測(cè)量要求的情況下， 合理地選擇線性分段數(shù)目。本發(fā)明采用的位置開關(guān)的信號(hào)為開關(guān)量，信號(hào)不會(huì)被干擾，當(dāng)一只位置開 關(guān)因安裝位置偏移或出現(xiàn)故障時(shí)，程序中自動(dòng)判斷并將其屏蔽，并告警，然后 自動(dòng)將另一只位置開關(guān)的齒數(shù)進(jìn)行處理，轉(zhuǎn)換為閘門開度。接受控制指令，實(shí)現(xiàn)閘門的啟閉，對(duì)閘門啟閉高度進(jìn)行精確的測(cè)量和數(shù)據(jù)共享等功能；可以結(jié)合 庫區(qū)水位的變化趨勢(shì)和閘門的啟停設(shè)置值，實(shí)現(xiàn)閘門的自動(dòng)啟停。具有測(cè)量方 便、精度高、誤差小、方便直觀易操作等特點(diǎn)。非常適宜大壩閘門開度測(cè)量。
權(quán)利要求
1、一種閘門開度測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟(1)在閘門啟閉機(jī)傳動(dòng)齒輪間安裝位置開關(guān)，位置開關(guān)與計(jì)數(shù)器組成計(jì)數(shù)電路，測(cè)量閘門上升、下降過程中齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)齒數(shù)；將閘門開度與啟閉機(jī)傳動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)齒數(shù)和每齒對(duì)應(yīng)的閘門開度計(jì)算出閘門開度，其計(jì)算公式如下閘門開度＝齒數(shù)×k(k為每齒對(duì)應(yīng)的閘門開度)提升或下降閘門，計(jì)數(shù)電路將采集的啟閉機(jī)傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)輸入測(cè)量裝置；并計(jì)算出閘門開度，當(dāng)測(cè)量裝置獲得位置開關(guān)采集到的閘門全關(guān)或全開信號(hào)，將計(jì)數(shù)器清零。
2、 如權(quán)利要求1所述的閘門開度測(cè)量方法，其特征在于，對(duì)于平板閘門每 齒對(duì)應(yīng)的閘門開度k按以下方法確定將閘門的實(shí)際開度與齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的齒數(shù)測(cè)量下來，按如下公式計(jì)算出每齒對(duì) 應(yīng)的閘門開度系數(shù)k:k二記錄的閘門的開度/齒數(shù)
3、 如權(quán)利要求1所述的閘門開度測(cè)量方法，其特征在于，對(duì)于弧形閘門開 度的k值按以下方法確定采用線性分段擬合方法確定k值，按如下公式計(jì)算 閘門分段開度系數(shù)k:k二記錄的閘門的開度/齒數(shù)
全文摘要
一種閘門開度測(cè)量方法，在啟閉機(jī)傳動(dòng)齒輪的上升或下降沿位置安裝位置開關(guān)，位置開關(guān)與測(cè)量裝置的計(jì)數(shù)器組成計(jì)數(shù)電路采集齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)的齒數(shù)；位置開關(guān)采集與閘門全開或全關(guān)位置對(duì)應(yīng)的限位信號(hào)；提升或下降閘門時(shí)，測(cè)量裝置通過采集輸入的齒數(shù)信號(hào)、限位信號(hào)以及上升或下降信號(hào)，通過開度計(jì)算，將啟閉機(jī)傳動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)齒數(shù)轉(zhuǎn)化為閘門開度，當(dāng)測(cè)量裝置獲得位置開關(guān)采集到的閘門全關(guān)或全開信號(hào)后，對(duì)計(jì)數(shù)器清零。本發(fā)明具有測(cè)量方便、精度高、誤差小、方便直觀易操作等特點(diǎn)，尤其適宜大壩閘門開度的測(cè)量方法。
文檔編號(hào)G01B7/04GK101290208SQ20081004472
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月17日
發(fā)明者洪 唐, 勇 楊, 王劍鋒, 王春林, 秦豫川, 波 謝 申請(qǐng)人:四川中鼎自動(dòng)控制有限公司