本發(fā)明涉及一種雙閘位閘門量水系統(tǒng)及方法，屬于水利行業(yè)閘門量水及測(cè)控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，水利行業(yè)中，閘門是最常用的量水設(shè)備，閘門量水需要通過(guò)測(cè)量閘門閘板的閘位，得到閘道過(guò)水?dāng)嗝?，在此基礎(chǔ)上計(jì)算過(guò)閘流量，但在實(shí)際應(yīng)中，閘門的閘板經(jīng)常提升過(guò)高從而離開(kāi)水面，使得實(shí)際有效的閘位無(wú)法測(cè)量，因而大大限制了閘門量水的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種雙閘位閘門量水系統(tǒng)及方法，通過(guò)采集實(shí)際閘位和閘道水位得到有效的閘道過(guò)水?dāng)嗝?，解決背景技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種雙閘位閘門量水系統(tǒng)，包含閘道、閘板、閘位傳感器和閘道水位傳感器，閘板匹配在閘道中，閘板與啟閉機(jī)構(gòu)連接；閘位傳感器匹配設(shè)置在閘板或啟閉機(jī)構(gòu)上，閘道水位傳感器設(shè)置在閘道上。

還設(shè)有測(cè)控主機(jī)，測(cè)控主機(jī)包含單片機(jī)電路、通訊接口、電源和水位傳感器，單片機(jī)電路分別連接通訊接口、電源和水位傳感器，單片機(jī)電路還分別連接閘位傳感器和閘道水位傳感器。

所述水位傳感器數(shù)量至少一個(gè)；

所述通訊接口可以是現(xiàn)地通訊模塊或遠(yuǎn)程通訊模塊，或二者兼有。

一種雙閘位閘門量水方法，包含如下步驟：

①閘板匹配在閘道中，閘板與啟閉機(jī)構(gòu)連接；閘位傳感器匹配設(shè)置在閘板或啟閉機(jī)構(gòu)上，閘道水位傳感器設(shè)置在閘道上。

還設(shè)有測(cè)控主機(jī)，測(cè)控主機(jī)包含單片機(jī)電路、通訊接口、電源和水位傳感器，單片機(jī)電路分別連接通訊接口、電源和水位傳感器，單片機(jī)電路還分別連接閘位傳感器和閘道水位傳感器。

②閘板低于或等于閘道水面時(shí)，測(cè)控主機(jī)采集水位傳感器數(shù)據(jù)和閘位傳感器數(shù)據(jù)，并根據(jù)其采集值判斷流態(tài)，通過(guò)對(duì)應(yīng)公式計(jì)算過(guò)閘流量；

閘板高于閘道水面時(shí)，通過(guò)閘道水位傳感器代替閘位傳感器測(cè)量閘道過(guò)水?dāng)嗝妫⒏鶕?jù)其采集值判斷流態(tài)，通過(guò)對(duì)應(yīng)公式計(jì)算過(guò)閘流量。

③所述閘位傳感器和閘道水位傳感器二者在同一時(shí)刻只能有一個(gè)采集的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)，將閘位傳感器和閘道水位傳感器的數(shù)值進(jìn)行比較，數(shù)值小者為有效數(shù)據(jù)，采用該有效數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)應(yīng)公式計(jì)算過(guò)閘流量。

所述對(duì)應(yīng)公式，為本領(lǐng)域公知公用的計(jì)算公式，通過(guò)流速面積法計(jì)算過(guò)閘流量。閘門量水是通過(guò)測(cè)量閘道過(guò)水?dāng)嗝婧颓浪?，并根?jù)其采集值判斷流態(tài)，通過(guò)對(duì)應(yīng)公式計(jì)算過(guò)閘流量。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，閘板經(jīng)常高于閘道水位，當(dāng)閘板底沿高于水面時(shí)，與閘板相匹配的閘位傳感器就無(wú)法有效的測(cè)量出真正的過(guò)水?dāng)嗝妫簿蜔o(wú)法測(cè)量出真實(shí)的過(guò)閘流量。在這種情況下，由于閘道的寬度已知，本發(fā)明通過(guò)閘道水位傳感器測(cè)量出閘道水位代替閘位，也就可以得到閘道的過(guò)水?dāng)嗝?，也就可以?jì)算出真實(shí)的過(guò)閘流量。因此，無(wú)論閘板是否在水中，以閘位傳感器和閘道水位傳感器測(cè)量值低者為有效數(shù)值，進(jìn)行計(jì)算，即可得到閘道的過(guò)水?dāng)嗝?，也就可以?jì)算出真實(shí)的過(guò)閘流量。

所述閘板的啟閉機(jī)構(gòu)，為公知的機(jī)構(gòu)，如啟閉機(jī)。

所述閘道、閘板、閘位傳感器、閘道水位傳感器、測(cè)控主機(jī)、單片機(jī)電路、通訊接口、電源和水位傳感器是市面上可見(jiàn)的公知技術(shù)，可以根據(jù)需要自行組裝或購(gòu)買。

本發(fā)明的有益效果：采用本發(fā)明，農(nóng)業(yè)灌溉渠道的過(guò)閘流量在閘板全開(kāi)的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)閘門量水，無(wú)論閘板高低，無(wú)論閘板是否在水中，都可以實(shí)現(xiàn)過(guò)閘流量監(jiān)測(cè)，從而增大閘門量水系統(tǒng)在廣大平原地區(qū)的應(yīng)用，因?yàn)樵谄皆貐^(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉渠道，灌溉季節(jié)閘板經(jīng)常會(huì)完全打開(kāi)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例測(cè)控主機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例閘道主視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例閘道側(cè)視圖；

圖中：閘道1、閘板2、閘位傳感器3、閘道水位傳感器4、測(cè)控主機(jī)5、單片機(jī)電路6、通訊接口7、電源8、水位傳感器9、渠水10。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

一種雙閘位閘門量水系統(tǒng)，包含閘道1、閘板2、閘位傳感器3和閘道水位傳感器4，閘板匹配在閘道中，閘板與啟閉機(jī)構(gòu)連接；閘位傳感器匹配設(shè)置在閘板或啟閉機(jī)構(gòu)上，閘道水位傳感器設(shè)置在閘道上。

還設(shè)有測(cè)控主機(jī)5，測(cè)控主機(jī)包含單片機(jī)電路6、通訊接口7、電源8和水位傳感器9，單片機(jī)電路分別連接通訊接口、電源和水位傳感器，單片機(jī)電路還分別連接閘位傳感器和閘道水位傳感器。

所述水位傳感器數(shù)量至少一個(gè)；

所述通訊接口可以是現(xiàn)地通訊模塊或遠(yuǎn)程通訊模塊，或二者兼有。

一種雙閘位閘門量水方法，包含如下步驟：

①閘板匹配在閘道中，閘板與啟閉機(jī)構(gòu)連接；閘位傳感器匹配設(shè)置在閘板或啟閉機(jī)構(gòu)上，閘道水位傳感器設(shè)置在閘道上；

還設(shè)有測(cè)控主機(jī)5，測(cè)控主機(jī)包含單片機(jī)電路6、通訊接口7、電源8和水位傳感器9，單片機(jī)電路分別連接通訊接口、電源和水位傳感器，單片機(jī)電路還分別連接閘位傳感器和閘道水位傳感器；

②閘板低于或等于閘道水面時(shí)，測(cè)控主機(jī)采集水位傳感器數(shù)據(jù)和閘位傳感器數(shù)據(jù)，單片機(jī)電路根據(jù)其采集值判斷流態(tài)，通過(guò)對(duì)應(yīng)公式計(jì)算過(guò)閘流量；

閘板高于閘道水面時(shí)，通過(guò)閘道水位傳感器代替閘位傳感器測(cè)量閘道過(guò)水?dāng)嗝妫瑔纹瑱C(jī)電路根據(jù)其采集值判斷流態(tài)，通過(guò)對(duì)應(yīng)公式計(jì)算過(guò)閘流量；

③所述閘位傳感器和閘道水位傳感器二者在同一時(shí)刻只能有一個(gè)采集的數(shù)據(jù)為有效數(shù)據(jù)，將閘位傳感器和閘道水位傳感器的數(shù)值進(jìn)行比較，數(shù)值小者為有效數(shù)據(jù)，采用該有效數(shù)據(jù)通過(guò)對(duì)應(yīng)公式計(jì)算過(guò)閘流量。

所述對(duì)應(yīng)公式，為本領(lǐng)域公知公用的計(jì)算公式，通過(guò)流速面積法計(jì)算過(guò)閘流量。閘門量水是通過(guò)測(cè)量閘道過(guò)水?dāng)嗝婧颓浪?，并根?jù)其采集值判斷流態(tài)，通過(guò)對(duì)應(yīng)公式計(jì)算過(guò)閘流量。但是，在實(shí)際應(yīng)用中，閘板經(jīng)常高于閘道水位，當(dāng)閘板底沿高于水面時(shí)，與閘板相匹配的閘位傳感器就無(wú)法有效的測(cè)量出真正的過(guò)水?dāng)嗝?，也就無(wú)法測(cè)量出真實(shí)的過(guò)閘流量。在這種情況下，由于閘道的寬度已知，本發(fā)明通過(guò)閘道水位傳感器測(cè)量出閘道水位代替閘位，也就可以得到閘道的過(guò)水?dāng)嗝?，也就可以?jì)算出真實(shí)的過(guò)閘流量。因此，無(wú)論閘板是否在水中，以閘位傳感器和閘道水位傳感器測(cè)量值低者為有效數(shù)值，進(jìn)行計(jì)算，即可得到閘道的過(guò)水?dāng)嗝?，也就可以?jì)算出真實(shí)的過(guò)閘流量。