專利名稱：閘門開度測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種閘門開度測量方法，尤其是大壩閘門開度的測量。
背景技術：
目前閘門高度測量方法仍采用常規(guī)的模式，即在大壩閘門和閘門框之間設 置測量裝置，測量裝置的實際位移與閘門開度值對應，而大壩閘門動輒上百米， 這種測量存在著測量誤差大、測量設備安裝不方便、不便于維護、成本高的弊 端，不能滿足大壩閘門控制的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種測量方便、精度高、誤差小的閘門開度測量方法。
本發(fā)明的目的是通過實施下述技術方案來實現(xiàn)的 一種閘門開度測量方法，其特征在于包括以下步驟
(1) 在閘門啟閉機傳動齒輪間安裝位置開關，位置開關與計數(shù)器組成計數(shù)電 路，測量閘門上升、下降過程中齒輪的轉動齒數(shù)。
將閘門開度與啟閉機傳動齒輪的轉動齒數(shù)和每齒對應的閘門開度計算出閘 門開度，其計算公式如下
閘門開度=齒數(shù)X k ( k為每齒對應的閘門開度)
(2) 提升或下降閘門，計數(shù)電路將采集的啟閉機傳動齒輪的齒數(shù)輸入測量 裝置；并計算出閘門開度，當測量裝置獲得位置開關采集到的閘門全關或全開 信號，將計數(shù)器清零。
對于平板閘門每齒對應的閘門開度k按以下方法確定
將閘門的實際開度與齒輪轉動的齒數(shù)記錄下來，按如下公式換算出系數(shù)每
齒對應的閘門開度k
k4己錄的閘門的開度/齒數(shù)
對于弧形閘門開度計算公式的每齒對應的閘門開度k按以下方法確定采
用線性分段擬合方法確定k值，按如下公式計算閘門分段開度系數(shù)k
k4己錄的閘門的開度/齒數(shù)
采用以上發(fā)明方法，利用位置開關計算齒輪轉動時的齒數(shù)，并將齒數(shù)轉化為 閘門的開度(直線位移)，在閘門全開或全關位置對計數(shù)器清零，從而解決常規(guī)


圖示為本發(fā)明的電路聯(lián)接結構示意圖。
具體實施方式
如圖所示，在開啟閘門的啟閉機傳動齒輪的上升或下降沿位置設置位置開 關l，位置開關的信號在測量裝置程序中進行主備處理，位置開關與測量裝置的計數(shù)器組成計數(shù)電路，計數(shù)器采用C0 (CU/CD)有兩個控制位(Boolen類型)的 雙向計數(shù)器，傳動齒輪轉動一齒，計數(shù)器記一個數(shù)并累加，總計齒數(shù)值信號與 測量裝置雙向信息傳輸；將閘門開度與啟閉機傳動齒輪的轉動齒數(shù)和每齒對應 的閘門開度計算公式輸入到測量裝置，其計算公式如下 閘門開度二齒數(shù)Xk (k為每齒對應的閘門開度)將采集的閘門電機的上升或下降的方向信號輸入測量裝置；當閘門上升時， 計數(shù)器采集的齒數(shù)用加計數(shù)，當閘門下降時，用減計數(shù)。根據(jù)齒數(shù)，測量裝置計算出閘門開度值，即可得知當前閘門的實際開度， 開度值輸出到顯示器或微機。位置開關2安裝在啟閉機上機械終端的全開或全關位置，位置開關信號輸 入測量裝置；當位置開關動作后，相應的電路被切斷，啟閉機停止運轉。再次 接通電源時，啟動機只向相反的方向運轉。閘門全開或全關后計數(shù)器自動清零， 減少累積誤差的產(chǎn)生。當需要將閘門升降至任意開度時，通過與測量裝置連接的人機對話窗口 (LCD)或與遠方監(jiān)控計算機連接的通訊接口預先設定開度值，測量裝置將當前閘門實際開度與給定開度進行判斷比較，當給定開度〉實際開度或給定開度〈實際 開度時，測量裝置計算出啟閉機傳動齒輪需要轉動的齒數(shù)信號輸出到計數(shù)電路， 實現(xiàn)閘門的上升或下降的自動啟停。平板閘門開度計算公式的每齒對應的閘門開度確定方法將閘門的實際開 度與齒輪轉動的齒數(shù)記錄下來，按如下公式換算出系數(shù)每齒對應的閘門開度kk二記錄的閘門的開度/齒數(shù)具體計算如下首先測量閘門的當前高度//。，然后將閘門提升或下降到某 一高度&，同時記錄齒輪的轉動齒數(shù)r (正向轉動n為正，反向轉動r為負)， 那么k,h。-h,/r，同理可測得k2、 k3……kn (測試的次數(shù)n越多，求得的k值越 準確)，所以k^k,+k2+…+ k"/n。對于弧形閘門開度計算公式的每齒對應的閘門開度k按以下方法確定采用線性分段擬合方法，按如下公式換算出每齒對應的閘門分段開度系數(shù)kk—己錄的閘門的開度/齒數(shù)弧形門的開度與齒數(shù)的關系是非線性的，采用線性分段擬合方法讀取和顯 示弧形閘門的開度，線性分段數(shù)目越多，誤差越小，在滿足測量要求的情況下， 合理地選擇線性分段數(shù)目。本發(fā)明采用的位置開關的信號為開關量，信號不會被干擾，當一只位置開 關因安裝位置偏移或出現(xiàn)故障時，程序中自動判斷并將其屏蔽，并告警，然后 自動將另一只位置開關的齒數(shù)進行處理，轉換為閘門開度。接受控制指令，實現(xiàn)閘門的啟閉，對閘門啟閉高度進行精確的測量和數(shù)據(jù)共享等功能；可以結合 庫區(qū)水位的變化趨勢和閘門的啟停設置值，實現(xiàn)閘門的自動啟停。具有測量方 便、精度高、誤差小、方便直觀易操作等特點。非常適宜大壩閘門開度測量。
權利要求
1、一種閘門開度測量方法，其特征在于，包括以下步驟(1)在閘門啟閉機傳動齒輪間安裝位置開關，位置開關與計數(shù)器組成計數(shù)電路，測量閘門上升、下降過程中齒輪的轉動齒數(shù)；將閘門開度與啟閉機傳動齒輪的轉動齒數(shù)和每齒對應的閘門開度計算出閘門開度，其計算公式如下閘門開度＝齒數(shù)×k(k為每齒對應的閘門開度)提升或下降閘門，計數(shù)電路將采集的啟閉機傳動齒輪的齒數(shù)輸入測量裝置；并計算出閘門開度，當測量裝置獲得位置開關采集到的閘門全關或全開信號，將計數(shù)器清零。
2、 如權利要求1所述的閘門開度測量方法，其特征在于，對于平板閘門每 齒對應的閘門開度k按以下方法確定將閘門的實際開度與齒輪轉動的齒數(shù)測量下來，按如下公式計算出每齒對 應的閘門開度系數(shù)k:k二記錄的閘門的開度/齒數(shù)
3、 如權利要求1所述的閘門開度測量方法，其特征在于，對于弧形閘門開 度的k值按以下方法確定采用線性分段擬合方法確定k值，按如下公式計算 閘門分段開度系數(shù)k:k二記錄的閘門的開度/齒數(shù)
全文摘要
一種閘門開度測量方法，在啟閉機傳動齒輪的上升或下降沿位置安裝位置開關，位置開關與測量裝置的計數(shù)器組成計數(shù)電路采集齒輪的轉動的齒數(shù)；位置開關采集與閘門全開或全關位置對應的限位信號；提升或下降閘門時，測量裝置通過采集輸入的齒數(shù)信號、限位信號以及上升或下降信號，通過開度計算，將啟閉機傳動齒輪的轉動齒數(shù)轉化為閘門開度，當測量裝置獲得位置開關采集到的閘門全關或全開信號后，對計數(shù)器清零。本發(fā)明具有測量方便、精度高、誤差小、方便直觀易操作等特點，尤其適宜大壩閘門開度的測量方法。
文檔編號G01B7/04GK101290208SQ20081004472
公開日2008年10月22日 申請日期2008年6月17日 優(yōu)先權日2008年6月17日
發(fā)明者洪 唐, 勇 楊, 王劍鋒, 王春林, 秦豫川, 波 謝 申請人:四川中鼎自動控制有限公司