本發(fā)明涉及一種電動閘門流量自動調(diào)節(jié)的方法及裝置，屬于水利行業(yè)閘門量水及測控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，水利行業(yè)中，電動閘門是最常用的水量控制及調(diào)節(jié)設(shè)備，對現(xiàn)有的電動閘門進(jìn)行量水改造時，由于閘門運行速度較高，僅能實現(xiàn)水量計量，而不能實現(xiàn)流量的自動精確調(diào)節(jié)，不能隨相關(guān)渠道的流量或水位進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，不能根據(jù)需求實現(xiàn)閘門流量自動調(diào)節(jié)，不能實現(xiàn)定時間、定流量、定水量的調(diào)節(jié)和控制，對農(nóng)業(yè)灌溉各級渠道流量不可以按需精確調(diào)節(jié)，造成水資源浪費，從而限制了閘門量水的應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種電動閘門流量自動調(diào)節(jié)的方法及裝置，通過對閘門速度的調(diào)節(jié)，利用閘門量水監(jiān)測參數(shù)，根據(jù)需求設(shè)定值，實現(xiàn)閘門的變頻PI調(diào)節(jié)：高速運行、低速逼近、末端爬行、流量精確，最終實現(xiàn)閘門流量自動、精確調(diào)節(jié)（猶如飛行中的航班：高速巡航，降低速度接近機場，以很低的速度在跑道上精確著陸），解決背景技術(shù)中存在的上述問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種電動閘門流量自動調(diào)節(jié)裝置，包含閘門調(diào)控器、通訊接口和變頻器，閘門調(diào)控器分別連接通訊接口和變頻器；

本發(fā)明還包括閘位傳感器、水位傳感器和電源，分別與閘門調(diào)控器連接；所述水位傳感器的數(shù)量至少一個；

所述變頻器分別連接電源和閘門減速電機；所述閘門減速電機連接閘門啟閉機。

所述閘門調(diào)控器、通訊接口和變頻器匹配在閘門流量調(diào)控箱內(nèi)；

所述通訊接口是有線通訊網(wǎng)絡(luò)接口、現(xiàn)地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)接口、遠(yuǎn)程無線通訊網(wǎng)絡(luò)接口之一或組合。

所述通訊接口連接遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機，或者連接手持智能設(shè)備。

本發(fā)明的閘門調(diào)控器、通訊接口、變頻器、閘位傳感器、水位傳感器、閘門減速電機、電源、閘門啟閉機、遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機是市面上可見的公知技術(shù)。

一種電動閘門流量自動調(diào)節(jié)的方法，利用上述一種電動閘門流量自動調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)，其步驟為：

①一種電動閘門流量自動調(diào)節(jié)裝置，包含閘門調(diào)控器、通訊接口和變頻器，閘門調(diào)控器分別連接通訊接口和變頻器；

本發(fā)明還包括閘位傳感器、水位傳感器和電源，分別與閘門調(diào)控器連接；所述水位傳感器的數(shù)量至少一個；

所述變頻器分別連接電源和閘門減速電機；所述閘門減速電機連接閘門啟閉機；

②閘位傳感器采集閘位信號，水位傳感器采集水位信號，送入閘門調(diào)控器，所述閘門調(diào)控器，根據(jù)閘位、水位自動判斷流態(tài)，對應(yīng)量水規(guī)范里的相應(yīng)的公式計算流量，該流量為實際流量，作為調(diào)節(jié)反饋值；

③通過遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機或手持智能設(shè)備設(shè)定電動閘門流量的設(shè)定值，將調(diào)節(jié)反饋值與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較差值，閘門調(diào)控器對閘門進(jìn)行變頻PI調(diào)節(jié)；

④閘門調(diào)控器對閘門進(jìn)行變頻PI調(diào)節(jié)，根據(jù)比較差值。通過分階段控制變頻器轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)閘門高速運行、低速逼近、末端爬行、流量精確；所述高速運行，是指加快閘門調(diào)節(jié)時間；所述低速逼近，是指接近流量設(shè)定值時放慢運行速度；所述末端爬行，是指緩慢運行逐漸接近設(shè)定值流量，減小超調(diào)；所述流量精確，是指進(jìn)入流量誤差范圍停止運行，最終將閘門的過閘流量控制在設(shè)定值的誤差范圍內(nèi)；

⑤對于恒定流量調(diào)節(jié)模式：預(yù)設(shè)給定流量的設(shè)定值和給定偏差，按照給定偏差自動跟蹤調(diào)節(jié)。

在同一渠道斷面設(shè)有多孔閘門的情況下，水位傳感器的數(shù)據(jù)可以共享。

所述手持智能設(shè)備，包括智能手機或手操器。

對閘門進(jìn)行變頻PI調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式還包括：根據(jù)指令調(diào)節(jié)、流量變化時的調(diào)節(jié)、渠道放水開始或結(jié)束時的應(yīng)對調(diào)節(jié)、閘門上下游水位差不滿足量水規(guī)范時的應(yīng)對調(diào)節(jié)、閘位高于閘前水位時的應(yīng)對調(diào)節(jié)。

由閘門調(diào)節(jié)所實現(xiàn)的渠道供水方式包括：定時間、定流量、定水量供水。

所述電動閘門流量自動調(diào)節(jié)裝置還可以通過通訊接口連接與本閘門所在渠道相關(guān)的其它渠道的測流設(shè)備。

采用本發(fā)明，可以控制閘門在不同運行階段的升降速度，通過通訊網(wǎng)絡(luò)給定閘門預(yù)期流量，與閘門自身量水系統(tǒng)監(jiān)測的流量進(jìn)行比較，控制閘門，使之實現(xiàn)高速運行（加快閘門調(diào)節(jié)時間）、低速逼近（接近期望流量時放慢運行速度）、末端爬行（緩慢運行逐漸接近期望流量值，減小超調(diào)）、流量精確（進(jìn)入流量誤差范圍停止運行），最終將閘門的過閘流量控制在期望的誤差范圍內(nèi)。

本發(fā)明的有益效果：通過對閘門速度的調(diào)節(jié)，利用閘門量水監(jiān)測參數(shù)，根據(jù)需求設(shè)定值，實現(xiàn)閘門的變頻PI調(diào)節(jié)：高速運行、低速逼近、末端爬行、流量精確，最終實現(xiàn)閘門流量自動、精確調(diào)節(jié)（猶如飛行中的航班：高速巡航，降低速度接近機場，以很低的速度在跑道上精確著陸）。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例閘門運行曲線；

圖中：閘門調(diào)控器1、通訊接口2、變頻器3、閘門流量調(diào)控箱4、閘位傳感器5、水位傳感器6、電源7、閘門減速電機8、閘門啟閉機9、遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機10。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

一種電動閘門流量自動調(diào)節(jié)裝置，包含閘門調(diào)控器1、通訊接口2和變頻器3，閘門調(diào)控器分別連接通訊接口和變頻器；

本發(fā)明還包括閘位傳感器5、水位傳感器6和電源7，分別與閘門調(diào)控器1連接；所述水位傳感器的數(shù)量至少一個；

所述變頻器分別連接電源和閘門減速電機8；所述閘門減速電機連接閘門啟閉機9。

所述閘門調(diào)控器、通訊接口和變頻器匹配在閘門流量調(diào)控箱4內(nèi)；

所述通訊接口是有線通訊網(wǎng)絡(luò)接口、現(xiàn)地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)接口、遠(yuǎn)程無線通訊網(wǎng)絡(luò)接口之一或組合。

所述通訊接口連接遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機10，或者連接手持智能設(shè)備。

一種電動閘門流量自動調(diào)節(jié)的方法，利用上述一種電動閘門流量自動調(diào)節(jié)裝置實現(xiàn)，其步驟為：

①一種電動閘門流量自動調(diào)節(jié)裝置，包含閘門調(diào)控器1、通訊接口2和變頻器3，閘門調(diào)控器分別連接通訊接口和變頻器；

本發(fā)明還包括閘位傳感器5、水位傳感器6和電源7，分別與閘門調(diào)控器1連接；所述水位傳感器的數(shù)量至少一個；

所述變頻器分別連接電源和閘門減速電機8；所述閘門減速電機連接閘門啟閉機9；

②閘位傳感器5采集閘位信號，水位傳感器6采集水位信號，送入閘門調(diào)控器1，所述閘門調(diào)控器1，根據(jù)閘位、水位自動判斷流態(tài)，對應(yīng)量水規(guī)范里的相應(yīng)的公式計算流量，該流量為實際流量，作為調(diào)節(jié)反饋值；

③通過遠(yuǎn)程監(jiān)控計算機或手持智能設(shè)備設(shè)定電動閘門流量的設(shè)定值，將調(diào)節(jié)反饋值與設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)比較差值，閘門調(diào)控器對閘門進(jìn)行變頻PI調(diào)節(jié)；

④閘門調(diào)控器對閘門進(jìn)行變頻PI調(diào)節(jié)，根據(jù)比較差值。通過分階段控制變頻器轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)閘門高速運行、低速逼近、末端爬行、流量精確；所述高速運行，是指加快閘門調(diào)節(jié)時間；所述低速逼近，是指接近流量設(shè)定值時放慢運行速度；所述末端爬行，是指緩慢運行逐漸接近設(shè)定值流量，減小超調(diào)；所述流量精確，是指進(jìn)入流量誤差范圍停止運行，最終將閘門的過閘流量控制在設(shè)定值的誤差范圍內(nèi)；

⑤對于恒定流量調(diào)節(jié)模式：預(yù)設(shè)給定流量的設(shè)定值和給定偏差，按照給定偏差自動跟蹤調(diào)節(jié)。

在同一渠道斷面設(shè)有多孔閘門的情況下，水位傳感器的數(shù)據(jù)可以共享。

所述手持智能設(shè)備，包括智能手機或手操器。

對閘門進(jìn)行變頻PI調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)方式還包括：根據(jù)指令調(diào)節(jié)、流量變化時的調(diào)節(jié)、渠道放水開始或結(jié)束時的應(yīng)對調(diào)節(jié)、閘門上下游水位差不滿足量水規(guī)范時的應(yīng)對調(diào)節(jié)、閘位高于閘前水位時的應(yīng)對調(diào)節(jié)。

由閘門調(diào)節(jié)所實現(xiàn)的渠道供水方式包括：定時間、定流量、定水量供水。

所述電動閘門流量自動調(diào)節(jié)裝置還可以通過通訊接口連接與本閘門所在渠道相關(guān)的其它渠道的測流設(shè)備。