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下卧式浮体闸门智能船闸
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2014-08-01
123前期
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改进船闸的运行控制管理及提高船闸的运行效率、降低成本，设计一种新型的船闸——下卧式浮体闸门智能船闸。与传统船闸相比，该船闸设计改进主要包括以下两个方面：（1）闸门结构：上下闸首的工作闸门采用下卧式浮体闸门，闸门的底端通过铰安装在水下底板上，组成一个可以绕铰旋转的下卧式闸门。在闸门的面板上安装气囊，利用气泵对气囊进行充排气实现闸门启闭。充气时，气囊体积增大，倾卧的闸门在浮力的作用下绕铰抬升，实现闸门的关闭；排气时，气囊收缩，所受浮力减小，借助闸门自重绕铰下降，从而实现闸门的开启。（2）智能控制：借鉴高速公路ETC技术和水位感应技术,将其结合运用到船闸的PLC控制系统中，实现对船闸的智能控制。以船只逆流通航为例，当船只靠近下游闸门时，给出通航信号，船闸控制系统开始工作，当水位感应器检测到闸室的水位与下游水位齐平时，下游闸门开启，船只驶入闸室。船只泊稳后，下游闸门关闭。之后上游向闸室输水，直到闸室水位与上游水位齐平，上游闸门开启，船只驶出闸室进入上游。通航过程可以无人值守。 作品模型使用有机玻璃板制作。在船闸模型的上下闸首模拟下卧式浮体闸门的启闭过程，在闸门的上游侧板上安装气囊，并在气囊的输气管道上加置电磁阀，采用气泵充放气，实现对闸门启闭的自动控制。输水廊道自动输水调节闸室水位，通过磁浮子开关跟踪监测闸门前后水位，当闸门前后水位齐平状态时闸门自动开启，实现船只通航。
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