
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1—2h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AI、DI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PLC的DO、AO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,对下位机系统进行监控和维护。