小开河涵闸智能测流系统

小开河闸位于山东省滨州市开发区小开河村,黄河下游左岸兰家险工33#,为钢筋砼开敞式水闸, 闸底高程14m,孔口尺寸为3m×3m箱涵。小开河引黄灌区是水利部和山东省计委批复建设的大型引黄灌区,涉及滨城区、开发区、惠民、阳信、沾化、无棣6县区的42万人口, 设计灌溉面积110万亩,设计引水流量60 m3/s,年设计引水3.93×108m3。灌区于1998年底建成通水,干渠全长91.5 km, 准确的引水流量的测量,对于提高灌区现代化管理水平,逐步实现灌区管理信息化、自动化、智能化的目标,有必要探索出一套适应黄河水特性,全新、智能化的黄河水流量测验系统,为灌区实时动态的掌握配水状态,提高灌溉效率提供有利的技术支持和决策依据,为省市相关领导在工农业生产中准确作出决策都有十分重要的意义,
但目前小开河涵闸仍采用传统的人工测流方式进行流量检测,该方式存在很多弊端:首先测流时需要测流人员多,一般需要3人配合进行测流,1人操作,1人按秒表计流速仪信号数,1人记录测流人员劳动强度大,需手持流速仪进行测流,测流时间长,测验一次从操作记录到计算得出数据需要12h时间;测流精度低,在人工接收流速信号时易受到干扰,同时在操作中读取水面宽度、水深、计时、计算时都会存在人为误差,难以在恶劣天气进行测流。
在此背景下,由山东黄河河务局供水局和我司共同完成的科研项目开河涵闸智能测流系统在滨州小开河涵闸进行了为期半年多的实际测试,结果表明,该系统具有测流准确、及时、省时、省力的特点,达到了预期目的。
该系统由机械部分、智能测流部分、视频监控部分等三部分组成,其中智能测流部分由电气控制装置、智能控制装置、流速测量装置部分组成,整个系统基于二级分布式集散控制系统设计,控制中心位于小开河闸管所测流站内。
机械部分由网架(下弦为工字钢轨道)、电动小车、从动小车、卷扬机、测流仓等机构组成。两组电动小车及从动小车悬挂于轨道上,其中一组下方悬挂测流仓,另一组悬挂卷扬机,卷扬机下方悬挂铅鱼;电动小车由碳刷、滑触线连接电源提供动力,带动测流仓、卷扬机在轨道上水平往复运动,卷扬机连接铅鱼实现上下运动进行水流量的测量。
智能测流部分由超声波液位计、入水检测装置、渠道探底装置、流速测量装置、测流仓定位测量装置、测流仓定位控制装置、铅鱼定位测量装置、铅鱼定位控制装置、无线通讯装置、以太网、PLC及计算机几部分构成。
系统通过PLC实现对测流铅鱼的出车、回车、下降、提升的位置测量和显示,通过编程,控制铅鱼在规定入水深度自动停车,以及通过一点法及两点法实现在全断面范围内的流速测量,通过公式计算水流量。
计算机将PLC采集到的AIDI信号进行分析判断,实现测流铅鱼的出车、回车、下降、提升的位置测量、显示,通过PLCDOAO模块控制铅鱼在规定入水深度自动停车,以及在全断面范围内的流速测量,流量计算、显示,历史趋势记录,流量数据保存,系统进行监控和维护。

荣誉资质