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原文传递一种三角门船闸开通闸运行的控制方法

专利名称：	一种三角门船闸开通闸运行的控制方法
摘要：	本发明公开了一种三角门船闸开通闸运行的控制方法，属于水利工程技术领域，其包括包括数据采集、数学模型计算分析、开通闸业务管理；具体包括以下步骤，步骤1)设置水位测点，从上到下选取四个水位测点，第一个水位测点位于上闸首上游；第二个水位测点于闸室内；第三个水位测点位于闸室内；第四个水位测点位于下闸首下游；步骤2)安装水位测量仪器；步骤3)选取水位控制点；步骤4)定量分析船闸开通闸运行临界条件；步骤5)根据开通闸的临界条件按照开关门顺序进行开通闸运行。本发明有效弥补目前开通闸完全靠经验操作的不足，该方法给出了监测点的位置、监测的参数以及不同条件下开通闸的操作顺序，可为感潮河段船闸的开通闸运行提供借鉴。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	河海大学
发明人：	丁坚;吴腾;秦杰;孙典红
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-03T00:00:00+0800
申请号：	CN201910119402.6
公开号：	CN109706906A
代理机构：	南京苏高专利商标事务所(普通合伙)
代理人：	张华蒙
分类号：	E02C1/00(2006.01);E;E02;E02C;E02C1
申请人地址：	210024 江苏省南京市鼓楼区西康路1号
主权项：	1.一种三角门船闸开通闸运行的控制方法，其特征在于：其至下而上包括数据采集、数学模型计算分析、开通闸业务管理；所述的数据采集，通过传感器对开通闸直接相关数据和外部数据的采集获取；所述的数学模型计算分析是基于采集的数据实时计算开通闸的临界条件；所述的开通闸业务管理根据数学模型计算分析的数据，制定安全通闸适行调度的管理程序；包括如下步骤：步骤1)设置水位测点从上到下选取四个水位测点，第一个水位测点(1)位于上闸首上游；第二个水位测点(2)于闸室(7)内；第三个水位测点(3)位于闸室(7)内；第四个水位测点(4)位于下闸首下游；步骤2)安装水位测量仪器在设置的四个水位测点位置处，分别固定钢管测井，在水流方向的反面不同高度处打十个小孔，以便水畅通进入管内，在管中放入水位测量传感器(6)，将水位测量传感器(6)与电脑5相连；步骤3)选取水位控制点开闸门的控制条件均采用第一个水位测点(1)的水位Z1和第四个水位测点(4)的水位Z4进行控制，此时上闸首闸门(8)、上闸首阀门(9)、下闸首闸门(10)和下闸首阀门(11)均处于关闭状态；步骤4)定量分析船闸开通闸运行临界条件步骤4.1)，建立船闸区域平面二维数学模型，通过数学模型计算不同条件下步骤2)中水位测量传感器(6)处的水位，第一个水位测点(1)计算得到的水位为Z1，第二个水位测点(2)计算得到的水位为Z2，第三个水位测点(3)计算得到的水位为Z3，第四个水位测点(4)计算得到的水位为Z4；步骤4.2)，随机选取不同的上下游潮位差Δz＝\|Z1-Z4\|进行开关门数值计算，同时记录数学模型中得到的流速、启闭机受力和流态状况；当闸室和引航道流态平顺，不产生回流时，令f1(Δz)＝1，记录对应的下游潮位差范围：x1＜Δz＜y1；当闸室(7)和引航道流速小于2m/s时，令f2(Δz)＝1，记录对应的下游潮位差范围：x2＜Δz＜y2；当启闭机受力满足设计要求，令f3(Δz)＝1，记录对应的下游潮位差范围：x3＜Δz＜y3，其中x1、y1、x2、y2、x3、y3均为第一个水位测点(1)和第四个水位测点(4)的潮位差值，单位为m；步骤4.3)，根据式(I)计算开通闸安全运行判别指标：式(I)中M为定量判别指标，f1(Δz)为流态指标，f2(Δz)为流速指标，f3(Δz)闸门启闭机受力指标；当M取值为3时，表明控制条件可以满足开通闸要求，取上述三种情况Δz的取值范围交集，即为开通闸临界安全运行条件。 2.根据权利要求1所述的一种三角门船闸开通闸运行的控制方法，其特征在于：步骤1)中，所述的第一个水位测点(1)与上闸首闸门(8)的垂直距离为20m；所述的第二个水位测点(2)与上闸首闸门(8)的垂直距离为10m；所述的第三个水位测点(3)与下闸首闸门(10)的垂直距离为10m；所述的第四个水位测点(4)与下闸首闸门(10)的垂直距离为20m。 3.根据权利要求1所述的一种三角门船闸开通闸运行的控制方法，其特征在于：步骤1)中，所述的第一个水位测点(1)、第二个水位测点(2)、第三个水位测点(3)、第四个水位测点(4)距左边壁或右边壁垂直距离均为2m。 4.根据权利要求1所述的一种三角门船闸开通闸运行的控制方法，其特征在于：步骤2)中，所述的钢管测井内径为45mm，钢管测井的井底应低于设计最低水位0.5m，井口应高于设计最高水位0.5m；钢管测井截面使浮子随水位自由升降，钢管测井内外的水位差及水位滞后不超过1cm。 5.根据权利要求1所述的一种三角门船闸开通闸运行的控制方法，其特征在于：所述的步骤4)后，根据所述的开通闸的临界条件按照开关门顺序进行开通闸运行：步骤5)开启上下游阀门，当某一时刻上下游水位达到开通闸的要求时，同时开启上闸首阀门(9)和下闸首阀门(11)，直到上闸首阀门(9)和下闸首阀门(11)完全开启，保持完全开启1min；步骤6)开启闸门顺序，对于闸门开启顺序，若Z1＞Z4，先开下闸首闸门(10)，直至下闸首闸门(10)完全开启，然后再开上闸首闸门(8)，直至上闸首闸门(8)完全开启；若Z1＜Z2，先开上闸首闸门(8)，直至上闸首闸门(8)完全开启，然后开下闸首闸门(10)，直至下闸首闸门(10)完全开完启，此时已完成开通闸；步骤7)关闭通闸顺序，落潮时，当下游水位Z4小于等于上游水位Z1时，开始关闭通闸。先关下闸首闸门(10)，直至下闸首闸门(10)完全关闭，然后关上闸首闸门(8)，至上闸首闸门(8)完全关闭，最后同时关闭上闸首阀门(9)、下闸首阀门(11)。
所属类别：	发明专利