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  1國內(nèi)現(xiàn)狀國內(nèi)電動閘門及其控制柜多以上圖為主，采用鋼制材質(zhì)，電動部分主要由電動機(jī)直接驅(qū)動完成，控制柜為獨(dú)立柜體，與閘門分開。閘門做工比較粗糙，精度低，無法滿足明渠流量 計(jì)量和調(diào)度功能?；谝陨显颍瑖鴥?nèi)市場急需一種成本低廉的，在硬件和軟件上吸取了國外先進(jìn)技藝的，具備明渠流量計(jì)量，水量調(diào)度，遠(yuǎn)程控制，數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸?shù)膰a(chǎn)智能測控一體化閘門系統(tǒng)。
目前我廠建設(shè)目標(biāo)通過灌區(qū)信息及自動化系統(tǒng)的建設(shè)，主要實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：（1）、實(shí)現(xiàn)灌溉供水的現(xiàn)代化管理。根據(jù)灌溉計(jì)劃管理流程及相關(guān)規(guī)定，開發(fā)灌溉計(jì)劃管理軟件，實(shí)現(xiàn)灌溉計(jì)劃的自動生成、優(yōu)化調(diào)整和發(fā)布執(zhí)行。計(jì)劃管理主要包含以下功能模塊：用戶信息管理、計(jì)劃生成管理、計(jì)劃調(diào)整管理、計(jì)劃執(zhí)行管理。（2）、實(shí)現(xiàn)供水渠道的流量平衡控制。經(jīng)過計(jì)算機(jī)優(yōu)化處理，并模擬運(yùn)行后確定的灌溉計(jì)劃，能從理論上保證整個灌區(qū)內(nèi)所有渠道間的流量平衡。在灌溉過程中，智能測控一體化閘門通過通訊網(wǎng)絡(luò)獲取自身的計(jì)劃值，并自動調(diào)節(jié)自身工況，使水位、流量、啟停時間與計(jì)劃值相匹配，從而在運(yùn)行中確保灌溉能計(jì)劃嚴(yán)格執(zhí)行，從而最終能實(shí)現(xiàn)全流域的流量平衡控制。（3）、實(shí)現(xiàn)閘門的自動控制調(diào)節(jié)。閘門應(yīng)采用電動控制調(diào)節(jié)，具備開度自動調(diào)整功能，可按照閘前恒水位、閘后恒水位或渠道恒流量方式運(yùn)行，并具備信息采集接口，實(shí)現(xiàn)對閘門的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程測控。（4）、實(shí)現(xiàn)水位、流量的高精度測量。根據(jù)明渠的特點(diǎn)，智能測控一體化閘門很好地解決了由于過閘的水流變化引起的測流問題，集上游水位傳感器、下游水位傳感器和閘門開度于一體的測水技藝使得測控一體化閘門的測量精度高達(dá)95%，實(shí)現(xiàn)對渠道水位、流量的高精度測量，為優(yōu)化配置水資源提供技藝支撐。（5）、實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)收費(fèi)管理。建設(shè)針對整個灌區(qū)的抄表收費(fèi)管理系統(tǒng)，贊成自動抄表、手動抄表和人工錄入等多種數(shù)據(jù)采集方式，實(shí)現(xiàn)灌溉費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)、結(jié)算、分析、收費(fèi)單據(jù)生成、打印等功能，科學(xué)的計(jì)費(fèi)功能大大降低了過去由于計(jì)量不準(zhǔn)造成的水事糾紛。（6）采用綠色能源，創(chuàng)建生態(tài)環(huán)境。閘門及監(jiān)測設(shè)施全部采用太陽能供電， 擺脫從電網(wǎng)取市電的繁瑣手續(xù)和巨大投資。采用國際 的專利技藝和產(chǎn)品，利用web軟件、GIS平臺、移動應(yīng)用、物聯(lián)網(wǎng)、綠色能源、多探頭超聲波測量等先進(jìn)技藝， 工程建設(shè)發(fā)展方向，提高用戶建設(shè)工程的效能和價值。（7）、建設(shè)互動平臺，加強(qiáng)與用戶的交流溝通。利用門戶網(wǎng)站、熱線電話、短信推送、移動應(yīng)用等技藝手段，及時發(fā)布灌溉政策信息，掌握用戶反饋意見，了解用戶需求計(jì)劃，方便群眾生產(chǎn)生活。（8）、為實(shí)現(xiàn)基于GIS綜合應(yīng)用創(chuàng)造條件。通過地圖瀏覽渠道設(shè)施、監(jiān)測點(diǎn)分布、運(yùn)行數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、統(tǒng)計(jì)分析信息，通過地圖對農(nóng)作物種植情況、旱情等進(jìn)行顯示。通過地圖上的索引，可迅速到達(dá)用戶關(guān)注的監(jiān)測站點(diǎn)頁面，瀏覽相關(guān)信息通過采用先進(jìn)的信息技藝和自動化設(shè)備，以管理調(diào)度中心為核心，以渠道閘門自動控制調(diào)節(jié)及水位、流量數(shù)據(jù)自動監(jiān)測為基礎(chǔ)，以高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)為依托，以全流域管理調(diào)度軟件為框架，實(shí)現(xiàn)全流域按計(jì)劃用水條件下的按需供水，實(shí)時對全流域設(shè)施設(shè)備的信息監(jiān)測，為流域內(nèi)的高效節(jié)水灌溉、現(xiàn)代化決策管理，提供有力的技藝支撐，使流域內(nèi)的水利信息化自動化建設(shè)達(dá)到國際 的水平。 1.4主要效能指標(biāo)（1）系統(tǒng)贊成的監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量不低于10000個。（2）監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)可長期進(jìn)行存儲。（3）閘門開度測量控制精度可達(dá)到±0.5mm；（4）渠道水位測量誤差不大于±0.01m，流量測量誤差不大于±3%。 2.1智能測控一體化閘門結(jié)構(gòu)根據(jù)水資源管理及閘門技藝要求，借鑒處于國際 水平的智能測控一體化閘門相關(guān)技藝，開發(fā)了 國產(chǎn)智能測控一體化閘門，該系列閘門主要由七個組成部分：（1）閘門門框：為預(yù)制鋁合金結(jié)構(gòu)，安裝固定在預(yù)制閘室上，為其它各部分的安裝提供基礎(chǔ)；（2）一體化磁致伸縮水位流量監(jiān)測終端：采用超聲波原理監(jiān)測水面高度，流量、流速等。（3）開度傳感器：依靠數(shù)字式編碼器和滾珠絲杠滑臺邊緣上的霍爾參考點(diǎn)監(jiān)測計(jì)算閘門開啟狀況；（4）閘門：預(yù)制的輕型堅(jiān)固鋁合金復(fù)合結(jié)構(gòu)，由兩塊鋁合金復(fù)合板與鋁合金蜂窩夾芯板組成；（5）驅(qū)動裝置：直流減速一體電機(jī)并加裝數(shù)字編碼器，控制閘門開度與速度。（6）控制器：功能強(qiáng)大的RTU計(jì)算機(jī)控制單元監(jiān)測信息、上傳下達(dá)控制調(diào)度指令、并可智能化處理有關(guān)數(shù)據(jù)；（7）通訊系統(tǒng)：贊成多種通訊方式，光纖，Bluetooth（藍(lán)牙），微波無線電?，F(xiàn)場可通過藍(lán)牙連接，直接用智能手機(jī)控制閘門聯(lián)接調(diào)度中心和各現(xiàn)場測控點(diǎn)。該系列閘門擁有以下優(yōu)勢：l采用高強(qiáng)度鋁合金材質(zhì)，強(qiáng)度高，重量輕，防銹蝕效能優(yōu)良。。l鋁合金壓鑄鋁型材設(shè)計(jì)，加工精度高，整體設(shè)計(jì)采用模組化模塊設(shè)計(jì)，加工制造，現(xiàn)場安裝均可快速完成，大大降低項(xiàng)目安裝難度并縮短建設(shè)工期。l采用雙向正驅(qū)動高精度閘門控制，精度可達(dá)± 0.02mm，贊成五種運(yùn)行模式：手動模式、遙控模式、上游/下游水位模式、流量模式、開度模式。l閘門內(nèi)置高精度超聲波水位、流量傳感器，測量精度 ±0.1mm。l閘門內(nèi)置通訊接口，可與大多數(shù)SCADA / PLC網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接。l閘門高規(guī)格鋁制結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，親水部位均采用高規(guī)格防水密封膠條密封，防水，隔水效果好。該關(guān)鍵設(shè)備擁有穩(wěn)定閘前水位或流量的作用和啟閉靈活等特點(diǎn)，水量監(jiān)測精度可達(dá)到98%以上，在全流域水資源管理調(diào)度軟件的贊成下，最終實(shí)現(xiàn)將傳統(tǒng)的灌溉供水逐步提升到“按需供水”。
      2閘門結(jié)構(gòu)機(jī)械部分包括閘門結(jié)構(gòu)及其啟閉傳動部分。閘門為工作部分，啟閉機(jī)為閘門開啟與關(guān)閉的執(zhí)行部分。目前國內(nèi)使用較多的是平板鑄鐵閘門，它由門框、閘板、導(dǎo)軌、密封條、傳動部件、吊耳和可調(diào)整密封機(jī)構(gòu)等部件組成。但是鑄鐵閘門重量較大。啟閉機(jī)由人力、電機(jī)或氣動、液壓機(jī)構(gòu)帶動傳動裝置的齒輪、蝸輪蝸桿等運(yùn)轉(zhuǎn)，驅(qū)動傳動螺桿或纜索使閘軸作垂直升降運(yùn)動，從而開啟或關(guān)閉閘門，達(dá)到開水、關(guān)水或調(diào)節(jié)水位的宗旨。液壓啟閉機(jī)適合啟閉力要求大、運(yùn)行平穩(wěn)的工況，但是液壓系統(tǒng)安裝和布置較為復(fù)雜；電動啟閉機(jī)適用啟閉力小的工況，整個啟閉傳動結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝、管理?？紤]到智能測控一體化閘門主要用于溝渠、水壩的水資源管理和調(diào)度，閘門結(jié)構(gòu)及其啟閉方式盡可能簡單、易于操控。閘門結(jié)構(gòu)選用平面閘門，與鑄鐵閘門結(jié)構(gòu)類似，采用鋁合金型材鉚接式結(jié)構(gòu)，各種鋁型材根據(jù)明渠尺寸進(jìn)行定制化插接，尺寸大小可自由定制，由于鋁合金材質(zhì)較輕，便于電機(jī)進(jìn)行 控制。