一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型及方法技术方案

本发明专利技术涉及水环境生态治理技术领域，具体涉及一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型及方法，本发明专利技术在蓄水装置底板设置压力传感器，并将压力传感器的数据传送至控制装置，控制装置用来控制供水装置的进水和退水电磁阀的出水或者直接通过控制装置用来控制供水装置的供水量，来控制蓄水装置出水口的流速，该控制原理方法可以进行智能控制水流速度保证了试验的数据的准确性，同时节省了人力物力及试验时间，比人工控制水位控制泄槽装置的流速更加的方便准确。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型及方法
本专利技术涉及水环境生态治理
，具体涉及一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型及方法。
技术介绍
以往的河道整治建设工程中，多使用传统护岸。传统护岸往往受限于防洪、引水、航运等基本功能，通常采用浆砌块石、硬质挡墙、现浇混凝土挡墙等硬质材料，在满足岸坡稳定和防洪安全等要求的情况下，忽略了河流的生态功能。近年来，在河道整治中，生态驳岸设计需要考虑岸坡安全稳定、生态保护、绿化景观打造等多样化的要求。生态驳岸工程材料多为植物或者天然工程材料，主要确保水、土、植物能够相互联系，力求达到不破坏水土自适应通道、护岸材料天然化、投资合理化。随着对环境保护的意识的逐渐增强，生态驳岸得到了越来越广泛的应用。材料科学的蓬勃发展，使生态驳岸可使用的材料得到了极大的扩展。蜂巢约束系统作为新兴土工合成材料，具有透水、保土、固土、改善负载性能等特点，在生态驳岸工程中得到越来越广泛的应用。但是目前还没有得到大规模的推广，蜂巢约束系统中蜂巢格室的抗冲刷特性还未得到充分研究证明，因此有必要建立试验模型，对蜂巢格室的抗冲刷性进行研究，为采用蜂巢约束系统进行水环境治理工程边坡设计提供依据。传统的试验模型多为人工调控，本次结合信息化设备，对试验模型进行智能化控制，提高模型控制精度及试验效率。同时，考虑水资源的回用，在试验模型中增设计水循环利用装置，节约水资源。
技术实现思路
本专利技术完善了现有技术的不足，提供了一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型及方法，尤其是具有为采用蜂巢约束系统进行水环境治理工程的边坡设计提供依据的特点。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型，包括蓄水装置、泄槽装置、回水池、供水装置和控制装置，所述泄槽装置的入水端与蓄水装置的出水口连通，泄槽装置的出水端连接供水装置，所述蓄水装置内的底部设置有压力传感器，所述蓄水装置上设置有水位观察管，所述蓄水装置的底部设置有退水口，退水口处连接有退水管，退水管另一端与供水装置连通，退水管上连接有退水电磁阀，所述供水装置、退水电磁阀和压力传感器与控制装置电信号连接，所述蓄水装置的出水口设置在蓄水装置的侧壁上，且距蓄水装置底部有一定距离。进一步地，所述的供水装置包括汇水池、水泵、进水管，水泵设置在汇水池内，水泵的出水口通过进水管与蓄水装置入水口连通，水泵与控制装置电信号连接。进一步地，所述的供水装置包括汇水池、水泵、进水管，水泵设置在汇水池内，水泵的出水口通过进水管与蓄水装置入水口连通，所述进水管上设置有进水电磁阀，进水电磁阀与控制装置电信号连接。进一步地，所述的回水池和汇水池之间设置有将其二者连通的连通结构，所述退水管另一端与连通结构连通。进一步地，所述的泄槽装置的底部连接有多个支撑架，所述泄槽装置的出水端底部还连接有第一升降结构，所述泄槽装置的进水端的底部还连接有转轴结构，转轴结构的底部固定连接在支撑架上。进一步地，所述的泄槽装置包括过渡段、试验段和尾部段，过渡段、试验段和尾部段之间依次固定连接，过渡段和尾部段的结构相同，试验段内设置有凹槽，凹槽内放置蜂巢约束系统盘。进一步地，所述的蓄水装置的出水口设置有压段，有压段与泄槽装置之间通过柔性件密封连接，所述有压段为两端开口的一体成型筒状结构，其中有压段的端面结构与过渡段端面结构相同，且二者通过柔性件密封连接。进一步地，所述的过渡段、试验段和尾部段均为两端及顶部开口的凹槽结构，所述过渡段、试验段和尾部段的底部均设置有水平面段和连接在水平面段一侧的可调整面段，所述水平面段的另一侧垂直连接有第一挡水面段，所述过渡段、试验段和尾部段底部的水平面段一侧与可调整面段一侧活动连接，所述过渡段、试验段和尾部段底部的可调整面段向外延伸的一侧垂直与水平面设置有第二挡水面段，所述第二挡水面段与第一挡水面段顶部高度保持一致，所述试验段底部的可调整面段上开有用于放置蜂巢约束系统盘的凹槽。进一步地，所述的水平面段一侧与可调整面段一侧通过铰接系统铰接，铰接系统包括第一面板和第二面板，第一面板和第二面板之间通过转轴转动连接，第一面板和第二面板分别通过螺钉固定在水平面段与可调整面段的底部，水平面段与可调整面段的连接处通过密封胶密封，所述过渡段、试验段和尾部段上的第二挡水面段一侧壁上分别固定连接有第二升降结构，第二升降结构的底部连接在支撑架上。一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型的方法，包括以下方法S1：试验在蓄水装置底板设置压力传感器，并将压力传感器的数据传送至控制装置，控制装置用来控制进水电磁阀和退水电磁阀的打开和关闭；压力传感器对蓄水装置水位进行实时监测，根据压力传感器实时压力与设计的压力值参数差异，调整进水电磁阀和退水电磁阀的开度；试验开始时，开启水泵，通过控制装置开启进水电磁阀，关闭退水电磁阀；当蓄水装置底部压力传感器实时压力高于设计压力参数时，控制装置自动将退水电磁阀调大，进水电磁阀不动，从而实现通过增大退水流量降低蓄水装置水位。如果当退水电磁阀全部开启后，蓄水装置底部压力传感器压力仍然高于设计压力参数时，则控制装置自动将进水电磁阀开度调小，从而实现减小进水流量，增大退水流量来降低蓄水装置水位；试验过程中当出现蓄水装置底部压力传感器实时压力低于设计压力参数时，控制装置自动将退水电磁阀调小，进水电磁阀不动，从而实现通过减小退水流量升高蓄水装置水位；如果当退水电磁阀全部关闭后，蓄水装置水位仍然低于设计压力参数时，则控制装置自动将进水电磁阀开度调大，从而实现增大进水流量，减小退水流量来升高蓄水装置水位；试验结束时关闭水泵，通过控制装置，开启退水电磁阀和进水电磁阀；S2：试验在蓄水装置底板设置压力传感器，并将压力传感器数据传送至控制装置，控制装置用来控制水泵运行频率；压力传感器对蓄水装置水位进行实时监测，根据实时压力与控制装置内压力传感器设计压力参数的差异，调整水泵运行频率；试验开始时，水泵以最大功率运行，控制装置自动关闭退水电磁阀；当蓄水装置底部压力传感器实时压力高于设计压力参数时，控制装置自动减小水泵运行频率，使水泵输出流量减小，蓄水装置水位降低；当蓄水装置底部压力传感器实时压力低于设计压力参数时，控制装置自动增大水泵运行频率，使水泵输出流量增大，蓄水装置水位升高；试验结束时，关闭水泵，打开退水电磁阀放空蓄水装置。本专利技术的有益效果是：与现有技术相比，本专利技术对不同试验工况进行模拟试验，通过观察记录各工况蜂巢约束系统盘的损坏程度，分析各因素对蜂巢约束系统抗冲性的影响规律，确定出抗冲刷性能最强的多因素的优化配置组合，然后将确定的具有最佳抗冲性的多因素的优化配置组合应用于生态驳岸工程设计中，促进蜂巢约束系统在水环境治理工程的推广及应用，节省了水环境治理工程成本。本专利技术在蓄水装置底板设置压力传感器，并将压力传感器的数据传送至控制装置，控制装置用来控制供水装置的进水和退水电磁阀的开度或者直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型，其特征是：包括蓄水装置(1)、泄槽装置(2)、回水池(3)、供水装置和控制装置(40)，所述泄槽装置(2)的入水端与蓄水装置(1)的出水口连通，泄槽装置(2)的出水端连接供水装置，所述蓄水装置(1)内的底部设置有压力传感器(38)，所述蓄水装置(1)上设置有水位观察管(7)，所述蓄水装置(1)的底部设置有退水口，退水口处连接有退水管(36)，退水管(36)另一端与供水装置连通，退水管(36)上连接有退水电磁阀(37)，所述供水装置、退水电磁阀(37)和压力传感器(38)与控制装置(40)电信号连接，所述蓄水装置(1)的出水口设置在蓄水装置(1)的侧壁上，且距蓄水装置(1)底部有一定距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型，其特征是：包括蓄水装置(1)、泄槽装置(2)、回水池(3)、供水装置和控制装置(40)，所述泄槽装置(2)的入水端与蓄水装置(1)的出水口连通，泄槽装置(2)的出水端连接供水装置，所述蓄水装置(1)内的底部设置有压力传感器(38)，所述蓄水装置(1)上设置有水位观察管(7)，所述蓄水装置(1)的底部设置有退水口，退水口处连接有退水管(36)，退水管(36)另一端与供水装置连通，退水管(36)上连接有退水电磁阀(37)，所述供水装置、退水电磁阀(37)和压力传感器(38)与控制装置(40)电信号连接，所述蓄水装置(1)的出水口设置在蓄水装置(1)的侧壁上，且距蓄水装置(1)底部有一定距离。


2.根据权利要求1所述的一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型，其特征是：所述的供水装置包括汇水池(4)、水泵(5)、进水管(39)，水泵(5)设置在汇水池(4)内，水泵(5)的出水口通过进水管(39)与蓄水装置(1)入水口连通，水泵(5)与控制装置(40)电信号连接。


3.根据权利要求1所述的一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型，其特征是：所述的供水装置包括汇水池(4)、水泵(5)、进水管(39)，水泵(5)设置在汇水池(4)内，水泵(5)的出水口通过进水管(39)与蓄水装置(1)入水口连通，所述进水管(39)上设置有进水电磁阀(6)，进水电磁阀(6)与控制装置(40)电信号连接。


4.根据权利要求2或3所述的一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型，其特征是：所述的回水池(3)和汇水池(4)之间设置有将其二者连通的连通结构，所述退水管(36)另一端与连通结构连通。


5.根据权利要求1所述的一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型，其特征是：所述的泄槽装置(2)的底部连接有多个支撑架(10)，所述泄槽装置(2)的出水端底部还连接有第一升降结构(11)，所述泄槽装置(2)的进水端的底部还连接有转轴结构(9)，转轴结构(9)的底部固定连接在支撑架(10)上。


6.根据权利要求1或5所述的一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型，其特征是：所述的泄槽装置(2)包括过渡段(12)、试验段(13)和尾部段(14)，过渡段(12)、试验段(13)和尾部段(14)之间依次固定连接，过渡段(12)和尾部段(14)的结构相同，试验段(13)内设置有凹槽(15)，凹槽(15)内放置蜂巢约束系统盘(23)。


7.根据权利要求6所述的一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型，其特征是：所述的蓄水装置(1)的出水口设置有压段(8)，有压段(8)与泄槽装置(2)之间通过柔性件密封连接，所述有压段(8)为两端开口的一体成型筒状结构，其中有压段(8)的端面结构与过渡段(12)端面结构相同，且二者通过柔性件密封连接。


8.根据权利要求7所述的一种智能化的蜂巢约束系统抗冲刷性测定的试验模型，其特征是：所述的过渡段(12)、试验段(13)和尾部段(14)均为两端及顶部开口的凹槽结构，所述过渡段(12)、试验段(13)和尾部段(14)的底部均设置有水平面段(17)和连接在水平面段(17)一侧的可调整面段(18)，所述水平面段(17)的另一侧垂直连接有第一挡水面段(19)，所述过渡段(12)、试验段(13)和尾部段(14)底部的水平面段(17)一侧与可调整面段(18)一侧活动连接，所述过渡段(12)、试验段(13)...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小沛，韩冲，周晓平，刘少斌，何利涛，王瑞科，李超，贺翠玲，卫勇，张博，刘晶晶，李洋，焦梦，王倩，薛文宇，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61