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董菁電站工程概述
董箐水電站是西電東送第二批重點(diǎn)電源建設(shè)項目之一，位于貴州北盤江下游貞豐縣與鎮(zhèn)寧縣交界處,工程總投資約70億元，總裝機(jī)容量為88萬千瓦，年平均發(fā)電量為31億千瓦時。該電站以發(fā)電為主，兼有防洪、供水、養(yǎng)殖和改善生態(tài)環(huán)境等綜合效益。
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弧形門開度傳感器改造方案
此種安裝方式，使得靜磁柵支臂傳感器在整個弧門開啟過程幾乎一直與地面處于垂直狀態(tài)，有效地保證了測量的高線性度。
董菁電站靜磁柵支臂傳感器安裝設(shè)計圖
靜磁柵支臂傳感器主要由靜磁柵尺和測量桿構(gòu)成。帶有導(dǎo)向套管的靜磁柵尺安裝于閘墻或閘墻上的檢修平臺，測量桿安裝于弧形門支臂側(cè)面，靜磁柵尺和測量桿各自連接處均采用高強(qiáng)度的雙不銹鋼萬向關(guān)節(jié)軸承。傳感器工作時,隨著閘門的運(yùn)動，測量桿相對靜磁柵尺作活塞運(yùn)動，通過相關(guān)函數(shù)關(guān)系式計算出閘門開度值。
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靜磁柵支臂傳感器運(yùn)行監(jiān)測
經(jīng)過現(xiàn)場聯(lián)機(jī)運(yùn)行對比證明，靜磁柵支臂傳感器的輸出開度顯示與閘門實際開度數(shù)值幾乎一致，誤差極小，完全能準(zhǔn)確反映當(dāng)前閘門開度情況。
黃色方框為靜磁柵支臂傳感器測量值，左右缸測量數(shù)值為21.471m/21.476m，幾乎一致。
紅色圓框為原副拉缸測量值，左右缸測量數(shù)值為21.467m/21.508m，相差較大，且會隨著弧形門開度增加越來越大。
董箐電站閘門開度與靜磁柵支臂傳感器數(shù)據(jù)仿真圖
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靜磁柵支臂傳感器在閘門啟閉中的重要作用
弧形門的啟閉是通過兩側(cè)油缸的伸縮來實現(xiàn)的，在油缸運(yùn)行過程中往往會出現(xiàn)閘門兩側(cè)不同步的情況。通過靜磁柵支臂傳感器配套閘門開度儀，不僅能實時反映閘門開度值，更能有效地對閘門行程進(jìn)行同步糾偏。
以弧形門轉(zhuǎn)軸中心為原點(diǎn)作為安裝坐標(biāo)，將靜磁柵支臂傳感器安裝在閘門左右兩側(cè)，通過實時傳輸弧門兩側(cè)開度值給PLC系統(tǒng)，來指導(dǎo)油缸進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié)，從而達(dá)到同步。
經(jīng)過改造后的董箐電站溢洪道弧形門起閉平穩(wěn)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，左右兩側(cè)同步性高，完全能準(zhǔn)確地反映當(dāng)前閘門的開度，保證了電站的安全運(yùn)行。
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靜磁柵支臂傳感器的特點(diǎn)
在董菁電站溢洪道弧形門改造中，靜磁柵支臂傳感器表現(xiàn)出以下突出特點(diǎn)：絕對編碼（斷電不丟失數(shù)據(jù)）、直接測量、量程寬泛、剛性外置結(jié)構(gòu)、懸浮運(yùn)動無磨損、防水密封、抗惡劣環(huán)境、防雷擊、防射頻干擾、防靜電等，配備閘門開度儀可滿足多種信號輸出要求，可靈活配套不同閘門門型進(jìn)行安裝，與其他傳感器相比，是比較適合閘門改造的閘門開度傳感器。
面向物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展趨勢，靜磁柵傳感器后期還可利用物聯(lián)網(wǎng)及云計算技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，升級為智能閘門監(jiān)控，為電站管理提供了廣闊的空間。