[實用新型]一種水利閘門開度測量裝置

有效

• 申請號: 201720198459.6
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN206554034U
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 羅少軒;喬愛民;李媛媛;張新庭
• 申請（專利權）人: 蚌埠學院
• 主分類號: E02B7/20
• 分類號: E02B7/20
• 代理公司: 蚌埠鼎力專利商標事務所有限公司34102
• 代理人: 王琪

技術領域

本實用新型涉及水利閘門自動控制領域，具體是一種水利閘門開度測量裝置。

背景技術

各類型閘門作為水利設施最基層的工程之一在防洪抗災中扮演了重要角色，除了滿足水利部門的用水需求外，防洪、保護工農業生產和人民生命財產安全以及環境保護等諸多方面都發揮了巨大的積極作用。目前，很多閘門在調度運行時，還存在安全問題：一是有的閘門沒有開度電子測量裝置，還在使用觀察油漆刻度的方法，開度控制完全靠肉眼觀察和手動操作，檢測精度和控制效率都很難保證；二是雖然有些閘門使用了電子式開度檢測設備，但開度傳感器使用的是接觸式的編碼器，圈數較少，測量精度較低，而且金屬刷絲和碼盤摩擦久了以后容易出現接觸故障，也很難保證閘門的安全穩定運行。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種水利閘門開度測量裝置，通過非接觸式光電編碼器檢測閘門開度信息，并利用單片機主控模塊處理開度數據，增強了閘門運行調控過程的科學性、可靠性和穩定性。

本實用新型的技術方案為：

一種水利閘門開度測量裝置，包括有連接于水利閘門的啟閉機主軸上的開度檢測傳感器，輸入端與開度檢測傳感器的輸出端連接的格雷碼解碼電路，以及與格雷碼解碼電路的輸出端連接的單片機主控模塊；所述的開度檢測傳感器選用非接觸式光電編碼器，非接觸式光電編碼器的旋轉軸與水利閘門的啟閉機主軸通過減速機構連接；所述的格雷碼解碼電路包括有解碼芯片、以及與解碼芯片連接的25芯串口插座，所述的開度檢測傳感器與25芯串口插座連接；所述的單片機主控模塊包括有單片機芯片、編程接口、復位電路和退耦電路，所述的解碼芯片通過SPI接口與單片機芯片連接，所述的復位電路包括有鉭電容C29和電阻R4，鉭電容C29的一端與單片機芯片的電源引腳VCC連接，電阻R4的一端與接地，鉭電容C29的另一端、電阻R4的另一端均與單片機芯片的RST引腳連接，所述的退耦電路包括有退耦電容，退耦電容的兩端分別連接單片機芯片的電源引腳VCC和接地。

所述的解碼芯片的每位格雷碼的IO口都通過一個上拉電阻連接到電源VCC。

所述的解碼芯片的引腳15與單片機芯片的引腳8連接，解碼芯片的引腳16與單片機芯片的引腳12連接，解碼芯片的引腳17與單片機芯片的引腳13連接，解碼芯片的引腳18與單片機芯片的引腳14連接。

所述的編程接口包括有編程芯片,其包括有電源引腳VCC、地引腳GND、以及RXD1和TXD1兩個串口信號通信引腳,RXD1和TXD1兩個串口信號通信引腳分別與單片機芯片對應的引腳連接。

所述的單片機芯片上還連接有RS485串口通信模塊和4-20mA電流輸出模塊，所述的RS485串口通信模塊包括有與單片機芯片連接的型號為ADM485的串口通信芯片，所述的4-20mA電流輸出模塊包括有與單片機芯片連接的型號為AD5420的電流轉換芯片。

所述的單片機主控模塊還包括有連接于單片機芯片上的顯示屏。

所述的單片機芯片與啟閉機的繼電器驅動電路連接。

本實用新型的優點：

本實用新型結構簡單、安裝方便，由于采用了格雷碼輸出的非接觸式光電編碼器，檢測精度很高、帶有斷電記憶功能、不會出現錯碼亂碼的情況，而且非接觸式編碼器的使用壽命很長。本實用新型的單片機主控模塊實時顯示閘門的開度信息，并實現閘門運行的自動控制，還能將閘門開度信息通過RS485串口通信模塊和4-20mA電流輸出模塊傳到其它聯機設備，實現多孔閘門的遠程集中控制，增強了水利閘門運行控制的科學性和可靠性，而且簡化了現場布線難度，日常維護更加方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

圖2是本實用新型解碼芯片U8的電路圖。

圖3是本實用新型25芯串口插座JP18的電路圖。

圖4是本實用新型格雷碼解碼電路中上拉電阻的電路圖。

圖5是本實用新型單片機芯片U1、復位電路和退耦電路的電路圖。

圖6是本實用新型編程接口的電路圖。

圖7是本實用新型RS485串口通信模塊的電路圖。

圖8是本實用新型4-20mA電流輸出模塊的電路圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。