[发明专利]一种基于位移传感器的角度监测系统的工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种角度监测系统，尤其涉及一种基于位移传感器的角度监测系统的工作方法。

背景技术

苏州河挡潮减灾应急工程新建一应急挡潮闸门，为保证安全可靠且保护闸门的美观，设计采用浮体式一字闸门，简称浮体门。浮体门是在浮箱式河闸的基础上发展起来的，适合动水中运用，可以很好的解决河闸和交通的矛盾。浮体门一端利用铰支固定在河岸闸墩的门柱上，另一端利用螺旋桨推动浮体门启闭，平时下沉于门库的闸底板。浮体门关闸过程为：关闸指令下达，启动浮体门压载水箱排水，导致浮体门上浮，上浮到位后，启动浮体门的旋转；开始关闸，关闸到位后向压载水箱充水，使浮体门下沉。开闸过程是关闸过程的逆过程。

浮体门旋转驱动采用双螺旋桨驱动，根据实时监测的浮体门旋转角度或角速度，在浮体门旋转过程中，来自动调节螺旋桨的转速。由于浮体门采用铰支结构，浮体门轴固定不能够随浮体门的旋转而旋转，现在市场上常见的角度传感器主要有两种类型：电位器式和光电编码器式。这两种类型的角度传感器的工作原理均为通过监测轴的旋转测出实时角度值，都无法在这种情况下使用，所以拟采用角速度传感器监测浮体门旋转角速度。但是浮体门的纵倾角变化过于频繁，对角速度传感器的测量值影响很大，不能反映浮体门真实的角速度值。因此急需一种能实时监测浮体门角度，同时又能降低浮体门纵倾角对测量值的影响的角度监测系统。

发明内容

本发明提供一种能实时监测浮体门角度，同时又能降低浮体门纵倾角对测量值的影响的基于位移传感器的角度监测系统的工作方法。

为实现上述目的，所述述基于位移传感器的角度监测系统包括数据处理单元、执行单元和信号采集单元；所述信号采集单元包括，扇形角度转换机构，包括用于固定在河岸上的安装支架；扇形板，其通过销轴与所述安装支架配合连接，所述扇形板的圆弧面具有弧形凹槽；以及，挡杆，其与所述扇形板靠近浮体门关闭方向的一端固连；用于固定在河岸上的拉线式位移传感器，其与数据处理单元通讯连接，所述拉线式位移传感器具有拉线和出线孔，所述拉线与扇形板靠近浮体门关闭方向的一端固连；以及，拨动机构，包括用于固定在浮体门上部的固定板；拨杆座；拨杆，所述拨杆嵌入拨杆座内，并与所述拨杆座配合连接；所述拨杆和挡杆的相对位置关系使所述拨杆在随浮体门转动时可拨动所述挡杆。

所述基于位移传感器的角度监测系统控制浮体门关闭速度的方法为，首先对所述基于位移传感器的角度监测系统进行标定；标定后当浮体门旋转关闭时，固定板带动拨杆围绕浮体门轴同步旋转；拨杆拨动挡杆，以带动扇形板同步旋转，拉线式位移传感器的拉线沿扇形板的弧形凹槽拉出；所述拉线式位移传感器将拉出的拉线长度转化为电信号并传输至数据处理单元中，数据处理单元将电信号转化为角度值并进行误差修正，将修正后的角度值与期望的角度值对比得出角度差值，进而控制执行单元的动作，以控制浮体门的关闭速度。

所述基于位移传感器的角度监测系统控制浮体门开启速度的方法为，首先对所述基于位移传感器的角度监测系统进行标定；标定后当浮体门旋转关开启时，固定板带动拨杆围绕浮体门轴同步旋转；借助拉线的自动回复力，挡杆跟随拨杆回转，同时扇形板同步回转，拉线式位移传感器的拉线沿扇形板的弧形凹槽收回；所述拉线式位移传感器将收回的拉线长度转化为电信号并传输至数据处理单元中；所述数据处理单元将所述电信号转化为角度值并进行误差修正，将修正后的角度值与期望的角度值对比得出角度差值，进而控制执行单元的动作，以控制浮体门的开启速度。

优选地，所述基于位移传感器的角度监测系统的标定方法为，首先将浮体门置于完全开启状态，此时所述拉线式位移传感器输出电压值设置为零；其次将所述浮体门置于完全关闭状态，此时读取所述拉线式位移传感器输出电压值，从而确定所述拉线式位移传感器输出电压的变化范围；最后手动旋转所述浮体门，从浮体门完全开启位置开始，所述浮体门每旋转5度，记录一次所述拉线式位移传感器输出的电压值，将所记录的电压值和其对应的浮体门旋转角度列表计算，得到所述基于位移传感器的角度监测系统的灵敏度，从而完成所述基于位移传感器的角度监测系统的标定。

优选地，所述数据处理单元将电信号转化为角度值的工作方法为，根据所述灵敏度调整数据处理单元中的控制程序，输入至数据处理单元的拉线式位置传感器的输出电压值经所述控制程序转换为相应的角度值。