闸门智能监控的核心环节：闸位计选型与安装规范

在水利信息化项目中，我们经常遇到闸门监控的需求，而闸位则是闸门监控的重中之重。那么作为感知闸位变化的传感器——“闸位计”该怎么选型和安装呢？

首先，我们来看下水利信息化项目中经常碰到的闸门类型：

1、螺杆启闭式闸门 通过螺杆升降控制闸门的启、闭。		2、卷扬启闭式闸门 通过卷筒收放钢丝绳控制闸门的启、闭。		3、液压启闭式闸门 通过液压杆伸缩控制闸门的启、闭。

其次，我们来看下目前市场上常见的闸位计：

1、轴连接闸位计：通过测量闸门启闭机传动轴的旋转圈数，来计算闸门的直线位移或开启高度。根据与传动轴的具体连接方式，可分为以下三种：

（1）齿轮连接闸位计		（2）偏心连轴器连接闸位计		（3）弹性连轴器连接闸位计

2、恒力收绳闸位计（拉绳闸位计）：从内部拉出一根钢丝绳与被测螺杆/闸门直接连接，螺杆/闸门上升或下降时钢丝绳带动内部测轮和编码器同步转动，从而将被测闸门的启降转化为编码器轴的旋转，并由此计算出闸位信息。

恒力收绳闸位计（拉绳闸位计）

3、激光闸位计：利用激光技术来非接触测量闸门开度，通常安装在闸门上方或附近的固定结构上，向下发射激光束。通过测量激光从发射到被闸门反射回来的时间，计算出精确的距离，从而换算出闸门的实时开度

激光闸位计安装示意图

激光闸位计凭借其非接触、高精度的特点，几乎适用于所有类型的闸门，在安装方式上根据闸门类型调整即可，此闸位计在后面不在赘述。

激光闸位计测量闸门距离		激光闸位计测量螺杆距离

了解完常见的闸门和闸位计种类，下面我们来聊一聊闸位计该怎么选型和安装。

闸位计作为水利信息化项目中重要的监测设备，其选型需综合考虑多个因素以确保设备的可靠性和适用性。对于闸位计的参数，我们主要参考以下几点：

在以上参数满足的情况下，我们重点考虑安装方式。闸位计的选型和安装方式主要由闸门类型决定：

1、螺杆启闭式闸门

首选齿轮连接闸位计，其结构紧凑、传动效率高，适用于空间受限的场景；其次选用恒力收绳闸位计，通过柔性钢缆实现自动收放，减少维护成本。

★ 齿轮连接闸位计

齿轮连接闸位计由以下三部分构成：

齿轮		编码器支架		编码器

编码器出轴通过齿轮（齿轮的齿顶距等于螺杆启闭机的螺距）直接与螺杆启闭机的螺纹连接，螺杆的上升\下降带动齿轮转动，与之相连的编码器便会测出闸门上升或下降的位置。如下图所示：

★ 恒力收绳闸位计（拉绳闸位计）

在闸门落到最低点时，将恒力收绳闸位计的出绳安装在螺杆的固定位置并将闸位计清零。螺杆的升降带动闸位计出绳长度及编码器轴旋转变化，从而可计量出闸位，如下图所示：

2、卷扬启闭式闸门

优先选择轴连接闸位计，直接通过传动轴获取位移数据；恒力收绳闸位计可作为备选方案。

★ 轴连接闸位计

（1）偏心联轴器连接：闸位计编码器的出轴通过偏心联轴器与启闭机卷扬轴或小齿轮轴连接。

偏心联轴器		编码器支架		编码器

安装方式：将偏心联轴器法兰盘一端固定在启闭机安装轴上（要将法兰盘的中心与安装轴的中心尽量保持同心），将偏心联轴器另一端套在编码器出轴上并拧紧紧固螺钉。

偏心联轴器连接闸位计现场安装图1		偏心联轴器连接闸位计现场安装图2

（2）弹性联轴器安装：闸位计编码器的出轴通过弹性联轴器与起闭机卷扬轴或小齿轮轴连接。

法兰联轴器		弹性联轴器		编码器支架		编码器

安装方式：将法兰联轴器固定在安装轴上，将弹性联轴器分别紧固在法兰联轴器和编码器出轴上即可。

弹性联轴器连接闸位计现场安装图

（3）齿轮连接：闸位计编码器的出轴通过齿轮与起闭机卷扬轴或小齿轮轴连接。

法兰联轴器		连接齿轮		编码器支架		编码器

安装方式：将法兰联轴器固定在安装轴上，将连接齿轮分别套在法兰联轴器和编码器出轴上，并拧紧螺钉，使两个齿轮咬合完好。

齿轮连接闸位计现场安装图

如安装空间有限，还可以灵活调整闸位计的安装位置，通过链条连接两个齿轮来实现同步转动。

说明：链条要有一定的自由下垂度，否则拉的太紧容易拉伤编码器出轴；两个齿轮要确保在同一水平线上，否则链条易脱落。

链条连接闸位计现场安装图

★ 恒力收绳闸位计（拉绳闸位计）

卷扬启闭式闸门也可以选装恒力收绳闸位计。在闸门上方安装闸位计，从内部拉出的钢丝绳与被测闸门直接连接，闸门提升或下降时钢丝绳带动编码器轴同步转动，从而输出相应的位置信息。

恒力收绳闸位计安装示意图		恒力收绳闸位计现场安装图

3、液压启闭式闸门

液压启闭式闸门由于没有输出轴，所以通常选用恒力收绳闸位计（拉绳闸位计），其柔性设计可适应液压系统的非线性运动，避免因机械冲击导致的测量误差。

恒力收绳闸位计现场安装图

此外，闸位计还可通过加装主令控制器（或直接选用带限位功能的闸位计），实现闸位数据和闸门开到位、闸门关到位信息的同步检测。