[發明專利]一種渠道流量量控一體化裝置及其自動測控方法

有效

• 申請號: 201710510906.1
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107219878B
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 劉鴻濤;劉國松;姜義;李長雨;郭瑞;高金宇;荀洪梅;楊冬艷;吳波;王征;劉小雷;劉春友;宋一夢;于明舟
• 申請（專利權）人: 長春工程學院;長春市弘潤灌溉科技有限公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

1.一種渠道流量量控一體化裝置的自動測控方法，渠道流量量控一體化裝置,包括水位傳感器(1)、牽引機(2)、量水槽(3)、閘門(4)、閘門槽(5)、牽引索(6)、閘架(7)、閘門開度傳感器(8)、渠道(9)和自動控制單元(10)，所述水位傳感器(1)固定安裝在渠道(9)的一側，并且水位傳感器(1)位于量水槽(3)的上游；所述量水槽(3)對稱固定安裝在渠道(9)的兩側，量水槽(3)橫截面的迎水面為弧形，量水槽(3)的喉口處設置有閘門槽(5)；所述閘門(4)預埋在量水槽(3)喉口斷面的地下，閘門(4)的上部兩側與牽引索(6)的一端固定連接，閘門(4)與閘門槽(5)活動連接；所述牽引索(6)的另一端與牽引機(2)固定連接；所述牽引機(2)固定安裝在閘架(7)的上部；所述閘架(7)橫跨渠道(9)，固定安裝在渠道(9)的上部；所述閘門開度傳感器(8)固定安裝在閘門(4)上，并且閘門開度傳感器(8)位于量水槽(3)喉口斷面的中間位置；所述自動控制單元(10)分別與水位傳感器(1)、牽引機(2)以及閘門開度傳感器(8)連接；所述自動控制單元(10)上設置有顯示屏和控制按鍵,

其特征是：包括以下步驟，并且以下步驟順次進行，

步驟一、采用水位傳感器(1)測出量水槽(3)上游水位值H；

步驟二、建立量水槽上游水位和渠道流量之間的水位與流量關系計算公式為：

其中Q₀為渠道流量，單位為m₃/s；H為量水槽上游水位值，單位為m；a為流量系數；n為流量指數；B_C為喉口寬度，單位為m；g為重力加速度，單位為m/s²；

通過上述公式獲得渠道的流量值，并通過自動控制單元(10)記錄和存儲，同時通過自動控制單元(10)上設置的顯示屏顯示；

步驟三、通過牽引機(2)控制閘門(4)的上升或下降，進行按需配水，閘門開度傳感器(8)獲得閘門上邊緣與渠道底面之間的高度差值h，水流從閘門(4)的上部流過，其配水的流量Q_S公式為：

其中Q_S為配水的流量，單位為m₃/s；H為量水槽上游水位值，單位為m；h為閘門上邊緣與渠道底面之間的高度差值，單位為m；a為流量系數；n為流量指數；B_C為喉口寬度，單位為m；g為重力加速度，單位為m/s²；

通過配水的流量公式獲得配水的流量，并通過自動控制單元(10)自動控制單元(10)記錄和存儲，同時通過自動控制單元(10)上設置的顯示屏顯示；在自動控制單元(10)上設置的顯示屏上輸入所需配水的流量，自動控制單元(10)根據配水的流量公式計算并獲得閘門與地面之間的高度差值h，并控制牽引機(2)牽引閘門(4)上升或下降到達指定開度。

2.根據權利要求1所述的一種渠道流量量控一體化裝置的自動測控方法，其特征是：所述量水槽(3)的橫截面為機翼形。

3.根據權利要求1所述的一種渠道流量量控一體化裝置的自動測控方法，其特征是：所述步驟三中的h≥0。