導(dǎo)語：水庫閘門系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文提出的智能破冰系統(tǒng)由破冰設(shè)備和智能防凍系統(tǒng)構(gòu)成，破冰設(shè)備實(shí)現(xiàn)潛水泵自動(dòng)升降并可全角度進(jìn)行噴射，智能防凍系統(tǒng)準(zhǔn)確設(shè)定系統(tǒng)的最佳工作時(shí)間，并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程智能控制破冰系統(tǒng)的啟停時(shí)間、監(jiān)控潛水泵的運(yùn)行工況等功能。

關(guān)鍵詞：智能破冰；自動(dòng)升降；萬向噴頭；物聯(lián)網(wǎng)；遠(yuǎn)程監(jiān)控

1引言

我國北方冬季寒冷而漫長，壩體和閘門等建筑物冬季破冰工作，是水庫管理者冬季重要工作之一。國內(nèi)外的專家學(xué)者對(duì)破冰系統(tǒng)進(jìn)行深入研究，并發(fā)表了許多研究成果。在國外，JANG等人研發(fā)了可交換破冰工具破碎機(jī)的破冰船[1]；BiaoSu等人通過冰模型試驗(yàn)?zāi)M破冰模式[2]；相較于國外來說，國內(nèi)對(duì)于破冰系統(tǒng)的研究，尤其是水庫破冰系統(tǒng)的研究成果更豐富。張雷等人對(duì)五種破冰方法分析比較，研發(fā)了“浮筒-索道”式自動(dòng)升降防凍裝置[3]；劉登海設(shè)計(jì)出控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控弧門破冰裝置的運(yùn)行情況和溫度控制器自動(dòng)控制加熱[4]。相較于上述國內(nèi)外傳統(tǒng)破冰系統(tǒng)，本智能破冰系統(tǒng)的先進(jìn)性在于設(shè)備重量較輕，安裝方便，擾動(dòng)水面區(qū)域大、范圍廣，防止結(jié)冰效果明顯，運(yùn)行成本低，運(yùn)行中穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高，監(jiān)測(cè)調(diào)整智能性強(qiáng)，降低管理人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，最大程度的保障工作人員的人身安全。

2智能破冰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

水庫閘門智能破冰系統(tǒng)由破冰設(shè)備和智能防凍系統(tǒng)兩部分組成。破冰設(shè)備為智能破冰系統(tǒng)提供噴射深層水實(shí)現(xiàn)破冰的功能，智能防凍系統(tǒng)則是為系統(tǒng)提供智能化的監(jiān)測(cè)、監(jiān)控功能，兩部分結(jié)合構(gòu)成一套完整的智能破冰系統(tǒng)。2.1破冰設(shè)備結(jié)構(gòu)組成。破冰設(shè)備是用小型潛水泵將水庫深層水提升到水面表層，通過雙噴頭對(duì)水面表層噴水產(chǎn)生擾動(dòng)與升溫，達(dá)到破冰的目的。該設(shè)備由13部分組成，分別是1.噴射泵、2.電纜吊索、3.第一固定支撐件、4.水泵控制柜、5.第二固定支撐件、6.牽引鋼絲繩、7.浮筒、8.套管、9.固定鋼絲繩、10.萬向噴頭、11.T型噴射管、12.連接軟管、13.配重錘，設(shè)備結(jié)構(gòu)見圖1。2.2智能防凍系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成。智能防凍系統(tǒng)是通過采集數(shù)據(jù)，系統(tǒng)控制中心處理數(shù)據(jù)，自動(dòng)發(fā)出工作指令控制系統(tǒng)的啟停，可實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警功能，同時(shí)管理人員可實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀況，達(dá)到智能化監(jiān)測(cè)、控制的目的。智能防凍系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要分為六個(gè)模塊，分別為供電系統(tǒng)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、信號(hào)傳輸模塊、控制中心平臺(tái)模塊、系統(tǒng)啟?？刂浦行哪K、客戶監(jiān)控中心模塊，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。

3現(xiàn)實(shí)收益效果

在結(jié)構(gòu)方面，該智能破冰系統(tǒng)噴射泵體積小重量輕，安裝方便；可自動(dòng)隨著水位升降，防止外物撞擊，無人值守，便于管理；此外，該智能破冰系統(tǒng)設(shè)置的T型噴射管延展了橫向位移，兩端的萬向噴頭可全角度的進(jìn)行噴射，高效節(jié)能。在人機(jī)交互方面，該智能型破冰系統(tǒng)控制裝置上位機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，計(jì)算出破冰系統(tǒng)的最佳工作時(shí)間，避免因破冰系統(tǒng)長期無效工作造成的能源浪費(fèi)、使用壽命縮短等問題；便于管理者實(shí)時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行情況；不僅如此，管理人員還可隨時(shí)通過手機(jī)或電腦，登錄管理平臺(tái)查詢相關(guān)數(shù)據(jù)，非常方便快捷。在系統(tǒng)可靠性方面，該智能破冰系統(tǒng)一旦出現(xiàn)系統(tǒng)工作異常，上位機(jī)系統(tǒng)檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)可自動(dòng)在控制中心平臺(tái)和管理人員手機(jī)發(fā)出報(bào)警信息，避免了因未及時(shí)發(fā)現(xiàn)破冰系統(tǒng)損壞，造成的結(jié)冰現(xiàn)象。

4結(jié)束語

本系統(tǒng)破冰效果明顯，在保證該智能破冰系統(tǒng)投資成本、運(yùn)行成本較低的條件下，能避免破冰系統(tǒng)受天氣，水位等不利因素影響，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，自動(dòng)化程度高，具備良好的現(xiàn)實(shí)收益，為冬季閘門壩體等建筑物冰害問題提供了借鑒，具有良好的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]JANG,YOUNGSIK,JEON,BYUNGYOUNG.Icebreakingshiphavingicebreakingsystemusinginterchangeableicebreakingtool[P].：KR20120056062,2012-06-01.

[2]BiaoSu,RogerSkjetne,TorEinarBerg.Numericalassessmentofadouble-actingoffshorevessel'sperformanceinlevelicewithexperimentalcomparison[J].ColdRegionsScienceandTechnology,2014,106-107.

[3]張雷,侯紀(jì)坤,王環(huán)東,羅興锜.水庫閘門防凍方法研究[J].可再生能源,2011,29(03):150-152.

[4]劉登海.電加熱融冰法在新疆某水庫閘門防凍中的應(yīng)用[J].水利水電技術(shù),2014,45(06):96-97.

作者:周金輝 康至娟 單位:1.秦皇島市石河水庫管理處 2.燕山大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院