1、1 WDC31型闸门开度、水位高度仪 使用及注意事项 一、 产品介绍 。 江苏省引江水利水电设计研究院研制的 WDC31型闸门开度、水位高度 仪 由 旋转计数部件 和 电子线路处理板 组成， 配以不同闸门启闭设备的传动部件，可以测量闸门的开度；配以浮子、 平衡锤和水位轮 ，可测水位高度。 通过液晶显示屏，可以实时显示数据，并将数据 通过 RS-485 囗 串行输出 ，以满足信息传输、处理、记录和显示的需要。本 传感器 外壳由铸铝精加工制作，密封性好，便于安装维护，内部采用进口元器件，具有变率快、微力矩、低功耗、测量现场直接显示、工作可靠、易于和监 测终端设备及计算机连接等优点， 能够长期用于
2、闸位和 水位 测量 ， 并能保证性能的稳定可靠， 可广泛用于 闸门 开启度 的 测量以及 江河 、 湖泊、水库、 河口、渠道、 船闸、 地下水 和 各种水工建筑物处 的 水位测量 。 产品具备以下特点： 数据测量 无漂移，不受环境干扰影响 外壳由铸铝精加工制作，密封性好 量程大 ， 量程范围 0 99.99米 LCD现场显示实时 闸位 /水位 ，且功耗极低 RS 485口 串行 数据 输出 多种通讯协议，常用协议为 国际 上较为通用的 MODBUS 协议 传感 器 可在 任何 位置 置零 ， 不需退到零位 非接触磁 传感器 计数 编码 ， 无机械磨损 比例系数可调 ,方便闸位转换 2 无齿轮变
3、换 ， 转动力矩极 小 ， 经久耐用，灵敏度高，稳定性好 水位轮 V 型构造 ， 确保悬索不打滑 浮子传感器 ， 简单直观 ， 可靠性高 二、工作原理。 本 传感器 主要包括 旋转计数部件和电子线路处理板 两部分。作为闸位计 测量闸门开高时， 在闸位计 与闸门启闭设备 之间 配套 合适 的传动部件 （如齿轮、链轮等） ；作为水位计 测量水位 时， 在水位计配套合适的 浮子、平衡锤和 防滑 轮 等 部件。 旋转计数部件 由 磁钢旋转 盘和主板上干 簧管组成 。 电子线路处理板由 主板 和 LCD显示屏 、锂电池 等主要部 件组成。 闸位计或水位计的外部连接轮 与 磁钢旋转盘 同轴联接 ， 在 外
4、部连接轮 旋转 的同时，同轴的 磁钢旋转盘 同步转动。安装在主板上的干簧管感应 磁钢旋转盘 转动圈数，并通过 电子线路处理板计数处理 转换成相应的数字 量 ，实时显示在 LCD显示屏上，并通过 RS-485串行输出，供监测终端设备及计算机使用。 作为闸位计时，为闸门启闭设备定制的配套 传动部件带动 闸位计 轴转动 。 作为水位计时， 传感器 以浮子感测水位，在水位测站水位计井台的测井中安装一个浮子 ，作为水位感测元件。工作状态下，浮子、平衡锤与 钢丝绳 连接牢固， 钢丝绳 悬挂在水位轮的“ V”形槽中。平衡锤起拉紧钢丝绳和平衡作用， 浮子工作于正常吃水线上。在水位不变的情况下，浮子与平衡锤两边
5、的力是平衡的。当水位 变化时，浮子灵敏地响应水位变化并作相应的涨落运动，同时把水位涨落的直线运动借助钢丝绳传递给水位轮，使水位轮 带动 水位计轴转动 。 三、主要技术参数。 1基本参数 测量范围 ： 0 100m 分辨力： 1cm 最大变率： 60cm/sec 显示器： 四位 LCD数字（ 00.00 99.99） 。 当外接电源供电时 ， 显示器的左上角有“ LB”指示 ， 当串行与外接设备通讯成功时 ， 显示器 最高位数 字前有“ -”指示。 可靠性 ： 无误码工作不低于 2 106测次 （ 变化 1cm为一测次 ） 体积： 长宽高 21cm 11.2cm 11.8cm 2 电源 参数 工
6、作电压： DC 9 12V 3 工作电流： 7 9mA 内置电源： 3.6V 1200mAh 锂电池一节 ，可供 LCD显示 8年以上 LCD工作电流： 8 A 3 机械 参数 水位轮工作周长： 24cm 浮子直径： 8cm 平衡锤直径： 3cm 悬索规格： 1mm多股（ 49股）不锈钢钢丝绳 4 通信 接囗及 参数 RS-485 接口： 最多可并 接 128 只 RS-485 囗设备 。在 RS-485 囗 的数据线上加有 TVS管作避雷保护。 RS-485数据传输距离 ： 1200m 通讯协议： MODBUS 协议 或其它 5 使用环境 温度： 10 50 湿度： 95 (温度为 40时
7、) 6 数据 显示器 （选配） 显示位数： 3位、 4位可选 四、 传感器 的 安装 和校准 。 1作为闸位计时： 首先 在 闸门启闭设备现场确定闸位计安装位置，并根据现场参数订制配套传动部件。配套传动部件加工完成后， 将 其安装到 预定位置 。 加工闸位计支架，使闸位计传感器 轴上的齿轮和配套传动部件 啮合 良好 ，然后 将 闸位计 固定到支架上 。 校准闸位时，将闸门关到最低位 ，按动 电子线路处理板 上的复位开关，使 电子线路处理板 LCD显示屏上的显示数值清零，即完成 闸位计的 安装 校准 。 2作为水位计时： 简易 测井的制作与安装 简易 测井 所用 管材 根据现场情况可 选用钢管
8、或 PVC管。 根据水位量程，确定测井 深 度，制作钢管简易测 井 时， 要求 钢管内壁全长应光滑， 焊接钢管时 焊缝绝对不能有焊瘤 ， 并且钢管焊好后保证垂直 。 单口测井选用 150mm的钢管 ； 双口测井选用 50mm和 100mm的4 钢管，且需将两根钢管平行 紧靠焊接在一起 。 安装时要注意两钢管的 中心连线应与岸基线 平行 。 测井底部 需 堵上， 然后 在测井的 最低水位下方 ，逆水流的方向 钻 多个 6-8mm 的进水孔 ，但进水孔总面积 应不小于测井截面积的 1%， 不超过测井截面积的 5%。 在水工建筑物处，用作测井的钢管可倚墙而立，用抱箍固定在墙上。测井设置在岸边时，应有
9、进水管与江河联通。 注意在 安装 测井时应尽量确保测井的垂直度。 为防止悬挂浮子和平衡锤的钢丝绳 互相干扰 ，建议选用双测井 。 水位计 的安装 和校准 （ 1）在水位测井口的上方加工支架用于固定水位计配套底板，应确保水位计底板呈水平状态。 （ 2） 水位计配套底板有两种，分别对应单口测井和双口测井。 单口测井 ： 调整水位计配套底板位置，确保水位计配套底板上的浮子、 平衡锤 安装孔中心与水位测井孔中心相距 16mm，且两中心点连线与水位计配套底板的长边平行 。 注意 水位测井孔中心应在水位计配套底板上接线孔和浮子、重锤安装孔之间 。 双口测井： 调整水位计配套底板位置，确保水位计配套底板上的
10、浮子 安装孔中心和 平衡锤 安装孔中心分别与 100mm的水位测井孔中心和 50mm的水位测井孔中心重合。 水位计配套底板位置调整到位后，将支架和水位计配套底板焊接在一起。 （ 3）将 钢丝绳依次穿入悬吊螺丝 孔 和 平衡锤孔，再将绳端反方向穿入悬吊螺丝 孔，最后用扳手拧紧螺帽 ，固定好平衡锤 。 （ 4）将平衡锤 慢慢 放到水位测井底，钢丝绳留长 0.5 1m，剪断。 然后 按上述方法固定好浮子 ，再将浮子慢慢地放入水位测井，直至浮子浮在水面上 。 最后将钢丝绳挂到水位轮槽中 ，用螺丝将水位计固定在水位计配套底板上 。 （ 5）校准水位时，用双手轻轻地将钢丝绳提起，使之稍微离开水位轮，用右手
11、食指拨转水位轮，直至编码器 LCD 显示屏上的显示数值与水尺水位相同，再轻轻放回钢丝绳，即完成水位计的安装校准。 五、 传感器 的连接 。 传感 器 通过 19芯航空插头 与外电路连接，具体接线说明见下表。 引 脚 接 1-2-3 接 RS-485 A 4-5-6-7 接 RS-485 B 8-9-10-11-12 空 5 线 表 13-14-15-16 输入 12V 直流电源 17-18-19 输入 12V 直流电源 六、 参数设定 。 1当该 传感器 首次与外接设备连接运行时，需要设定本 传感器 的地址编码、通讯波特率等参数。 主板上有两组拨码开关： 4位组和 8位组。开关上的数字位以“
12、1”为最低位，顺序排列，均为二进制编码，开关拨向“ on”的方向为“ 1” ，反之为“ 0” (off)。 4位组开关的“ 1”、“ 2”位是波特率设定，可选 1200、 2400、 4800、 9600四种。 4位组开关的“ 3”位是通讯格式中的停止位设定，开关拨向“ on”的方向为 2位停止位，反之为 1位停止位。 4位组开关的“ 4”位是 传感器 计数的加减方向切换（ 传感器 安装后，若计数方向反掉时 ， 应将此开关拨向反方向）。 4位组开关定义见下表： 1 2 3 4 定义 off off x x 波特率 1200 on off x x 波特率 2400 off on x x 波特率
13、4800 on on x x 波特率 9600 x x on x 2位停止位 x x off x 1位停止位 x x x on/off 计数加或减方向切换 8位组开关是本 传感器 的地址编码设定，编址范围为 00 FF(255)，按二进制编码。 8位组开关定义见下表 ： 1 2 3 4 5 6 7 8 地址 off off off off off off off off 00 on off off off off off off off 01 off on off off off off off off 02 on on off off off off off off 03 off off o
14、n off off off off off 04 6 on on on on on on on on FF(255) 以上开关设定需要先断掉主板电源，设定好后再投电，方可生效。 2 传感器 内有单片机，可进行高度换算等功能，并可编多种通讯协议，常用协议为国际上较为通用的 MODBUS协议。 传感器为从机，主机按一定的时间间隔定时查询，具体通讯格式如下： （ 1）主机发送 8个字节： x x（地址）、 03、 00、 00、 00、 01、 x x x x （ CRC校验码）。其中地址为相应传感器地址（地址设置范围为 0 FF，在传感器主板的打码开关上设置）， CRC校验码为两个字节二进制数，低
15、字节在前，高字节在后。 （ 2）传感器响应后回送 7个字节： x x（地址）、 03、 02、 x x x x（传感器数据）、 x x x x （ CRC 校验码）。其中地址为本传感器的地址，应与主机发送的地址相同，传感器数据为两字节二进制数，高字节在前，低字节在后， 数据范围从 0 9999厘米 。在有负水位的测站，可将大于某一数（如 8000）的数值定为负水位。水位计送出的是原数，负数 需由主机的应用程序进行处理。 七、故障 与 检修 。 由于 传感器 在运输途中可能遇到强烈的撞击、震动，或由于安装、使用不当，可能导致传感器 无法正常工作。现将部分故障与 检修 方法列于下表。 故障现象 检
16、修方法 传感器 LCD显示数值正常，但与监测终端设备及计算机 无法通讯 1 检查 传感器 参数设定是否正确。 2检查接线是否正确。 3检查监测终端设备及计算机是否正常工作。 4检查通信电缆长度是否超出 RS-485最大传输距离。 5检查通信电缆是否断路或短路。 6 可通过串囗调试程序调试 传感器 是否工作正常。 7非上述问 题，则应将 传感器 主板送回我院修理。 7 传感器 LCD显示数值和实际数值有误差 1检查 传感器 是否正确校准。 2检查 闸位计、水位计 轴上的齿轮或水位计轮是否固定良好。（齿轮或水位计轮应能直接带动传感器轴同步旋转） 3检查 磁钢旋转盘 的压轴螺丝是否松动。（ 传感器 旋转 轴应能直接带动 磁钢旋转盘 同步旋转） 4若为闸位计，检查配套传动部件是否固定良好， 旋转轴上的齿轮和配套传动部件啮合是否良好。 5若为水位计，检查钢丝绳是否处于正常工作状态。 6非上述问题，则应将 传感器 送回我院修理。 其他问题 1 LCD屏上 无显 示时，检查锂电池 3伏电压是否正常。 2 传感器 工作不正常时，检查 LCD屏上 有无“ LB”显示。 3 传感器 通讯不正常时，检查 LCD屏上 有无“ ”显示。 4 传感器 计数不正常时，检查 磁钢旋转盘 上磁钢是否锈蚀，电子线路处理板上干簧管是否破裂。 8 八、 传感器 的现场安装照片 。
