本申請涉及格柵控制，更具體的說，本申請涉及一種水利工程水渠格柵控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

1、在水利工程和水資源管理中，格柵是一種用于調(diào)控水流、防止雜物進入水渠或水體的重要設(shè)備。為了優(yōu)化水流管理、提高水體的質(zhì)量，以及確保水利基礎(chǔ)設(shè)施的可靠性，各種格柵控制技術(shù)得到了廣泛應用，隨著城市化和農(nóng)業(yè)用水的增加，對水渠和水體的有效管理變得愈加重要，格柵作為水流中的過濾器，用于攔截、清理和調(diào)節(jié)水中的雜物和固體顆粒，從而維護水流通道的暢通，減少污染物的進入，此外，水流力學和結(jié)構(gòu)工程方面的研究不斷取得進展，為格柵設(shè)計提供了更精確的工程模型，通過數(shù)值模擬、流體力學分析等技術(shù)，工程師能夠更好地理解水流對格柵的影響，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計，另外，傳感器技術(shù)的發(fā)展使得可以實時監(jiān)測水流條件、格柵狀態(tài)和水質(zhì)參數(shù)，結(jié)合自動化控制系統(tǒng)，格柵能夠根據(jù)實際需要自動調(diào)節(jié)，提高響應速度和效率。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，格柵控制涉及到對水流、格柵狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)的監(jiān)測，以及基于這些信息采取相應措施來調(diào)整格柵的位置或開度，然而，在水力工程水渠格柵控制中，特別是在長時間的運行中，水流涌動和沖壓可能導致格柵結(jié)構(gòu)的振動和損壞，使得對水渠格柵的檢修變得頻繁，因此，如何在水流涌動和沖壓時對水渠格柵進行調(diào)節(jié)成為了亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請?zhí)峁┮环N水利工程水渠格柵控制系統(tǒng)及控制方法，實現(xiàn)了水流涌動和沖壓時對水渠格柵的調(diào)節(jié)。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N水利工程水渠格柵控制方法，包括如下步驟：

3、獲取當前水渠格柵的迎水面水壓數(shù)據(jù)和側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)；

4、根據(jù)所述迎水面水壓數(shù)據(jù)確定迎水面水壓離差集，由所述迎水面水壓離差集確定迎水面沖壓量，通過所述側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)確定側(cè)水面水壓離差集，由所述側(cè)水面水壓離差集確定側(cè)水面沖壓量；

5、根據(jù)所述迎水面沖壓量和所述側(cè)水面沖壓量確定所述水渠格柵的水壓對沖度；

6、確定所述水渠格柵的迎水面水躍度和側(cè)水面水躍度，進而根據(jù)所述迎水面水躍度和所述側(cè)水面水躍度確定水流涌動因子；

7、基于所述水壓對沖度和所述水流涌動因子調(diào)節(jié)當前水渠格柵的傾斜度。

8、在一些實施例中，確定所述水渠格柵的迎水面水躍度和側(cè)水面水躍度具體包括：

9、獲取前一時刻和當前時刻水流流動到所述水渠格柵迎水面時的水位高度；

10、獲取前一時刻和當前時刻水流流動到所述水渠格柵側(cè)水面時的水位高度；

11、由當前時刻水流流動到所述水渠格柵迎水面時的水位高度與前一時刻水流流動到所述水渠格柵迎水面時的水位高度的差值，確定所述水渠格柵的迎水面水躍度；

12、由當前時刻水流流動到所述水渠格柵側(cè)水面時的水位高度與前一時刻水流流動到所述水渠格柵側(cè)水面時的水位高度的差值，確定所述水渠格柵的側(cè)水面水躍度。

13、在一些實施例中，根據(jù)所述迎水面水壓數(shù)據(jù)確定迎水面水壓離差集具體包括：

14、獲取所述迎水面水壓數(shù)據(jù)；

15、獲取所述迎水面水壓數(shù)據(jù)中的每個迎水面水壓值；

16、確定所述迎水面水壓數(shù)據(jù)的迎水面水壓中心測度值；

17、確定所述迎水面水壓的水壓裕量因子；

18、根據(jù)所有的迎水面水壓值、所述迎水面水壓數(shù)據(jù)的迎水面水壓中心測度值以及所述迎水面水壓的水壓裕量因子確定所有的迎水面水壓離差值；

19、將所有的迎水面水壓離差值進行組合，得到迎水面水壓離差集。

20、在一些實施例中，根據(jù)所有的迎水面水壓值、所述迎水面水壓數(shù)據(jù)的迎水面水壓中心測度值以及所述迎水面水壓的水壓裕量因子確定所有的迎水面水壓離差值具體包括：

21、將所述迎水面水壓數(shù)據(jù)的迎水面水壓中心測度值與所述迎水面水壓的水壓裕量因子進行相加，得到迎水面水壓的水壓調(diào)和量；

22、將所述水壓調(diào)和量與每個迎水面水壓值進行差值計算，得到所有的迎水面水壓離差值。

23、在一些實施例中，從水渠格柵水流監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中獲取當前水渠格柵的迎水面水壓數(shù)據(jù)和側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)。

24、在一些實施例中，所述迎水面水壓數(shù)據(jù)通過水壓傳感器采集得到。

25、在一些實施例中，所述側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)包含多個側(cè)水面水壓值。

26、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N水利工程水渠格柵控制系統(tǒng)，包括：

27、獲取模塊，用于獲取當前水渠格柵的迎水面水壓數(shù)據(jù)和側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)；

28、處理模塊，用于根據(jù)所述迎水面水壓數(shù)據(jù)確定迎水面水壓離差集，由所述迎水面水壓離差集確定迎水面沖壓量，通過所述側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)確定側(cè)水面水壓離差集，由所述側(cè)水面水壓離差集確定側(cè)水面沖壓量；

29、所述處理模塊，還用于根據(jù)所述迎水面沖壓量和所述側(cè)水面沖壓量確定所述水渠格柵的水壓對沖度；

30、所述處理模塊，還用于確定所述水渠格柵的迎水面水躍度和側(cè)水面水躍度，進而根據(jù)所述迎水面水躍度和所述側(cè)水面水躍度確定水流涌動因子；

31、調(diào)節(jié)模塊，用于基于所述水壓對沖度和所述水流涌動因子調(diào)節(jié)當前水渠格柵的傾斜度。

32、第三方面，本申請?zhí)峁┮环N計算機設(shè)備，所述計算機設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有代碼，所述處理器被配置為獲取所述代碼，并執(zhí)行上述的水利工程水渠格柵控制方法。

33、第四方面，本申請?zhí)峁┮环N計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述的水利工程水渠格柵控制方法。

34、本申請公開的實施例提供的技術(shù)方案具有以下有益效果：

35、本申請實施例中，通過獲取當前水渠格柵的迎水面水壓數(shù)據(jù)和側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)，以有效分析水渠格柵對水邊和側(cè)水邊的承載能力；其中根據(jù)所述迎水面水壓數(shù)據(jù)確定迎水面水壓離差集，由所述迎水面水壓離差集確定迎水面沖壓量，通過所述側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)確定側(cè)水面水壓離差集，由所述側(cè)水面水壓離差集確定側(cè)水面沖壓量；進而可根據(jù)所述迎水面沖壓量和所述側(cè)水面沖壓量確定所述水渠格柵的水壓對沖度，對水壓對沖度的確定可有效識別當前水渠格柵受水流沖壓的承受能力，以確保水渠格柵不被破壞的同時，保障流水的穩(wěn)定流出；另外，本申請中通過確定所述水渠格柵的迎水面水躍度和側(cè)水面水躍度，進而根據(jù)所述迎水面水躍度和所述側(cè)水面水躍度確定水流涌動因子，以便評估水渠格柵受水流涌動的破壞程度；最后基于所述水壓對沖度和所述水流涌動因子調(diào)節(jié)當前水渠格柵的傾斜度，實現(xiàn)了水流涌動和沖壓時對水渠格柵的調(diào)節(jié)。

技術(shù)特征：

1.一種水利工程水渠格柵控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述水渠格柵的迎水面水躍度和側(cè)水面水躍度具體包括：

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述迎水面水壓數(shù)據(jù)確定迎水面水壓離差集具體包括：

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，根據(jù)所有的迎水面水壓值、所述迎水面水壓數(shù)據(jù)的迎水面水壓中心測度值以及所述迎水面水壓的水壓裕量因子確定所有的迎水面水壓離差值具體包括：

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從水渠格柵水流監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中獲取當前水渠格柵的迎水面水壓數(shù)據(jù)和側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述迎水面水壓數(shù)據(jù)通過水壓傳感器采集得到。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)包含多個側(cè)水面水壓值。

8.一種水利工程水渠格柵控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種計算機設(shè)備，其特征在于，所述計算機設(shè)備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有代碼，所述處理器被配置為獲取所述代碼，并執(zhí)行如權(quán)利要求1至7任一項所述的水利工程水渠格柵控制方法。

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項所述的水利工程水渠格柵控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N水利工程水渠格柵控制系統(tǒng)及控制方法，通過獲取當前水渠格柵的迎水面水壓數(shù)據(jù)和側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)；根據(jù)所述迎水面水壓數(shù)據(jù)確定迎水面水壓離差集，由所述迎水面水壓離差集確定迎水面沖壓量，通過所述側(cè)水面水壓數(shù)據(jù)確定側(cè)水面水壓離差集，由所述側(cè)水面水壓離差集確定側(cè)水面沖壓量；根據(jù)所述迎水面沖壓量和所述側(cè)水面沖壓量確定所述水渠格柵的水壓對沖度；進一步確定所述水渠格柵的迎水面水躍度和側(cè)水面水躍度，進而根據(jù)所述迎水面水躍度和所述側(cè)水面水躍度確定水流涌動因子；基于所述水壓對沖度和所述水流涌動因子調(diào)節(jié)當前水渠格柵的傾斜度，可實現(xiàn)水流涌動和沖壓時對水渠格柵的調(diào)節(jié)。

技術(shù)研發(fā)人員：俞兆睿,何惠霞,俞兆海
受保護的技術(shù)使用者：新疆昌吉方匯水電設(shè)計有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/2