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1、10申请公布号CN104200732A43申请公布日20141210CN104200732A21申请号201410324127922申请日20140708G09B23/4020060171申请人广东省水利水电科学研究院地址510610广东省广州市天寿路116广东水利大厦B座72发明人黄智敏吴华良付波钟勇明陈卓英何小惠黄健东74专利代理机构广州嘉权专利商标事务所有限公司44205代理人郑莹54发明名称一种滑坡体滑坡模拟控制系统57摘要本发明公开了一种滑坡体滑坡模拟控制系统，包括有空气压缩机、机械推动装置和计算机测控系统，所述计算机测控系统包括有控制单元、测量单元和计算机，所述机械推动装置上设置有。
2、第一、第二接近开关并连接至测量单元，空气压缩机上设置有压力传感器并连接至测量单元，所述控制单元的信号输出端用信号电缆连接至机械推动装置的控制端，空气压缩机的压缩空气输出端与机械推动装置连通。本发明装置通过测量系统获取机械推动装置的工作参数，进而通过控制单元控制机械推动装置工作，设置两个接近开关使装置能够精确控制滑坡速度、行程等项模拟参数，满足不同滑坡体的高精度模拟。本发明作为一种滑坡体滑坡模拟控制系统可广泛应用于模拟控制系统。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图1页10申请公布号CN104200732ACN1。
3、04200732A1/1页21一种滑坡体滑坡模拟控制系统，其特征在于包括有空气压缩机、机械推动装置和计算机测控系统，所述计算机测控系统包括有控制单元、测量单元和计算机，所述测量单元通过信号电缆线连接至计算机；所述机械推动装置上设置有第一接近开关和第二接近开关，所述空气压缩机上设置有压力传感器，所述第一接近开关的信号输出端、第二接近开关的信号输出端和压力传感器的信号输出端均用信号电缆线连接至测量单元的信号输入端，所述控制单元的第一信号输出端子用信号电缆线连接至机械推动装置的控制端，所述控制单元的第二信号输出端子连接至空气压缩机的控制端，所述空气压缩机的压缩空气输出端与机械推动装置连通。2根据权利。
4、要求1所述的一种滑坡体滑坡模拟控制系统，其特征在于所述机械推动装置包括有气缸、推杆以及与推杆连接的推板、倾斜度调整装置、推杆支撑装置和底座，所述机械推动装置的压缩空气输入端还设置有换向控制阀，所述换向控制阀通过气管连通空气压缩机，所述控制单元的信号输出端通过信号电缆连接至换向控制阀的控制端。3根据权利要求2所述的一种滑坡体滑坡模拟控制系统，其特征在于所述第一接近开关和第二接近开关分别设置于机械推动装置的底座两端。4根据权利要求3所述的一种滑坡体滑坡模拟控制系统，其特征在于所述第一接近开关和第二接近开关的位置可调整，用于设定推杆的行程。5根据权利要求2所述的一种滑坡体滑坡模拟控制系统，其特征在于。
5、所述换向控制阀为对压缩气体进行导向的电磁阀。6根据权利要求2所述的一种滑坡体滑坡模拟控制系统，其特征在于所述倾斜度调整装置的角度调整范围为035。7根据权利要求1所述的一种滑坡体滑坡模拟控制系统，其特征在于所述空气压缩机为活塞容积型空气压缩机。权利要求书CN104200732A1/4页3一种滑坡体滑坡模拟控制系统技术领域0001本发明涉及模拟控制系统，尤其是一种滑坡体滑坡模拟控制系统。背景技术0002目前，国内有关库区或河道的滑坡体滑坡模拟多采用玻璃球活动板、滑动面铺设钢轨配合小车下滑、水泥砂浆滑动面配合滑动箱下滑等方法，并在滑动区域安装示波仪、电接触点、行程开关等，通过测试滑坡体下滑过程中不。
6、同位置的速度信号，再换算成下滑速度。由分析，上述的滑坡体滑坡模拟方法得出的滑坡体下滑速度对于位于库水位水面上方的滑坡体下滑模拟是较准确的，而模拟库水位水面以下的滑坡体下滑过程，则会产生较大的误差。0003在滑坡体方量较大、库区河道较狭窄的滑坡体下滑将会在库区内产生巨大的涌浪，危及库区两岸坡、挡水大坝、大坝下游建筑物等的安全，需对滑坡体滑坡后的涌浪影响进行研究。发明内容0004为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种操作方便、速度控制准确性高的滑坡体滑坡模拟控制系统。0005本发明所采用的技术方案是一种滑坡体滑坡模拟控制系统，包括有空气压缩机、机械推动装置和计算机测控系统，所述计算机测控系统。
7、包括有控制单元、测量单元和计算机，所述测量单元通过信号电缆线连接至计算机，所述机械推动装置上设置有第一接近开关和第二接近开关，所述空气压缩机上设置有压力传感器，所述第一接近开关的信号输出端、第二接近开关的信号输出端和压力传感器的信号输出端均用信号电缆线连接至测量单元的信号输入端，所述控制单元的第一信号输出端子用信号电缆线连接至机械推动装置的控制端，所述控制单元的第二信号输出端子连接至空气压缩机的控制端，所述空气压缩机的压缩空气输出端与机械推动装置连通。0006进一步，所述机械推动装置包括有气缸、推杆以及与推杆连接的推板、倾斜度调整装置、推杆支撑装置和底座，所述机械推动装置的压缩空气输入端还设置。
8、有换向控制阀，所述换向控制阀通过气管连通空气压缩机，所述控制单元的信号输出端通过信号电缆连接至换向控制阀的控制端。0007进一步，所述第一接近开关和第二接近开关分别设置于机械推动装置的底座两端。0008进一步，所述第一接近开关和第二接近开关的位置可调整，用于设定推杆的行程。0009进一步，所述换向控制阀为对压缩气体进行导向的电磁阀。0010进一步，所述倾斜度调整装置的角度调整范围为035。0011进一步，所述空气压缩机为活塞容积型空气压缩机。0012本发明的有益效果是本发明装置通过测量系统获取机械推动装置的工作参数，说明书CN104200732A2/4页4进而通过控制单元控制机械推动装置工作，。
9、尤其是设置两个接近开关使装置能够精确控制推杆行程等，可满足对不同滑坡体的高精度模拟。附图说明0013图1为本发明装置的结构框图；0014图2为本发明装置中机械推动装置上的具体结构示意图。具体实施方式0015下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明0016参照图1和图2说明本发明的具体实施方法0017水库岸坡的不稳定岩体滑坡和滑坡体的方量、重量、坡度、滑移速度等有关。为了研究水库岸坡滑坡的危害及防治对策，非常有必要在人为设定上述滑坡参数的条件下，模拟库岸滑坡的发生。0018滑坡模拟系统必须具备以下性能00191有足够大的推动力，约2500KG推力；00202滑坡体足够大的滑动速度，约2M/。
10、S；00213可根据滑坡的坡度调整推动的角度；00224滑坡体的滑动速度根据试验需要可调；00235推动的行程根据试验需要可调；00246模拟试验结果，如滑坡重量、速度、行程、坡度等数据由计算机实时记录并显示。0025参照图1，本发明一种滑坡体滑坡模拟控制系统，包括有空气压缩机、机械推动装置和计算机测控系统，所述计算机测控系统包括有控制单元、测量单元和计算机，所述测量单元通过信号电缆线连接至计算机；所述机械推动装置上设置有第一接近开关和第二接近开关，所述空气压缩机上设置有压力传感器，所述第一接近开关的信号输出端、第二接近开关的信号输出端和压力传感器的信号输出端均用信号电缆连接至测量单元的信号输。
11、入端，所述控制单元的第一信号输出端子用信号电缆线连接至机械推动装置的控制端，所述控制单元的第二信号输出端子连接至空气压缩机的控制端，所述空气压缩机的压缩空气输出端与机械推动装置连通。0026空气压缩机是整个系统的动力来源，是将电动机的机械能转换为空气的压力能的装置。本系统采用活塞容积型中压空气压缩机，其原理是通过压缩空气体积，即增加单位体积内气体的分子密度，达到提高压缩空气的压力的目的。也可以将空气压缩机的作用看作是电动机的机械能对时间的积分，将相对较小的机械能累积至一个能满足生产需要的较大的压力能。其具体指标如下00271压强1225MPA即125KG/CM2；00282功率75KW；002。
12、93空气流量09M3/MIN。0030本发明采用空气压缩机加气缸推杆系统的组合形式，既能达到性能要求，产生大推力和高的滑动速度，同时成本又相对低廉。说明书CN104200732A3/4页50031参照图2，所述机械推动装置包括有气缸、推杆以及与推杆连接的推板、倾斜度调整装置、推杆支撑装置和底座，所述机械推动装置的压缩空气输入端还设置有换向控制阀，所述换向控制阀通过气管连通空气压缩机，所述控制单元的信号输出端通过信号电缆连接至换向控制阀的控制端。0032其中换向控制阀由对压缩气体进行导向、受220V电压控制的电磁阀组成，决定气缸中推杆的启动、停止和运行方向。0033压缩空气经换向控制阀导向后充满。
13、气缸的一端，此时推杆所受的推力等于压缩空气的压强乘以气缸的横截面面积。本具体实施例中，系统中气缸的半径R8CM，所以其横截面面积A314168220106CM2,按采用的空气压缩机所能提供的最大压强为1225MPA即125KG/CM2计算，推杆所受的最大推力P2010612525133KG。因此，本模拟系统能产生的最大推力为25133KG，推杆行程为16M。0034在推杆行程的两端各安装一个接近开关，作为控制推杆行程的行程开关，同时兼作推杆启动和停止的信号输出开关，以计算推杆完成整个行程所需的时间及推杆运行的速度。可按使用需要，通过改变开关的位置来设定推杆的行程。0035倾斜度调整装置调整整个。
14、机械装置的角度，以推动不同坡度的岸坡滑坡体。转动手柄用于调整整个装置角度。本具体实施例中，系统的角度调整范围为035；若滑坡体坡面角度35，则安装基座面倾斜度I35。0036本发明装置的计算机对压缩空气的压力、推杆行程的起始和结束时间进行测量，对正向和反向运行、启动和停止、加压和停止加压进行控制。0037本具体实施例中，采用KYB18系列压力变送器测量空气压缩机气缸内的压力，用带隔离的16位AD转换卡采集数据。计算机将采集的实时压力值P0与设定的压力值PD比较，如果P0PD，控制380V交流接触器处于闭合接通状态，继续对空气压缩机加压；否则断开交流接触器，停止对空气压缩机加压。0038KYB1。
15、8系列压力变送器的主要性能指标如下00391测量介质与316不锈钢兼容的各种液体、气体或蒸汽；00402输出420MADC二线制；00413工作电压1436VDC二线制。0042本装置中将两个接近开关作为行程开关使用。接近开关的原理如下0043当金属物体进入其感知范围时例如10MM，接近开关的输出状态发生改变，计算机采集到该变化状态后，控制其执行机构完成所需的控制动作，如停止正在发生的运动等如果接近开关的输出端有足够的驱动能力，则可以和执行机构如继电器等直接相连，自动完成控制动作，无需计算机介入。和传统行程开关相比，接近开关除了具备非接触的优点外，其余功能完全等同。0044当和推杆一起运行的滑。
16、动架的检测点进入起始接近开关的感知范围时，计算机记下起始时间T0；当进入结束接近开关的感知范围时，记下结束时间T1，并控制换向控制阀同时关闭正反向阀门，中止推杆运动。推杆走完该设定的行程L，所需的时间为TT1T0，其运行速度V为0045VL/T0046接近开关有红、黑、蓝三条连接线，红线和蓝线分别接24VDC的“”和“”，黑和蓝说明书CN104200732A4/4页6分别接DIO卡数据采集的相应DI输入端的“”和“”。0047DIO卡的DO输出继电器的触点只能承受115V的交流电压，而换向控制阀的控制电压为220V，因此，在输出继电器和220V之间加一个控制电压24V、触点承受电压220V的继。
17、电器。当控制正向运行时，DIO卡控制正向运行的触点闭合，相应的24V电压接通，220V电压加至换向控制阀的正向控制端，压缩空气至气缸起始端的气管开通，气体推动推杆正向运行；当控制反向运行时，DIO卡控制反向运行的触点闭合，相应的24V电压接通，220V电压加至换向控制阀的反向控制端，压缩空气至气缸末端的气管开通，气体推动推杆往回运行；当控制停止时，DIO卡控制正向、反向运行的触点都断开，压缩空气至气缸起始端和末端的气管都关闭，推杆停止运行。0048若需进一步提高推动速度，可不用换向控制阀，直接从空气压缩机和气缸的起始端之间连接气管，气缸末端的阀门打开。此时计算机照样能测出时间和速度。0049计。
18、算机的工作流程如下0050首先进行参数设定依次输入给定滑坡速度、滑坡体坡度、滑体重量、摩擦系数、行程后，再按确定。程序按下式计算所需压力0051PWCOSWSINMA0052WCOSSINMA0053式中P所需推力，单位N牛顿；W滑体重量，单位N为公斤数98；滑体坡度；摩擦系数；M滑体质量，单位KG；A加速度，单位M/S2。0054加速度A计算公式为已知给定速度V、行程S、V00,则时间TS/V；根据得0055A2S/T22V2/S0056然后，由计算机按实测压力计算出“估算加速度”和“估算速度”，当压力达到预定压力时，交流接触开关自动断开，空气压缩机停止加压；推杆向前运行，计算机测出推杆实时运行时间并计算出推杆运行速度，也即滑坡体滑动速度，并显示出来。0057以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以作出种种的等同变换或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。说明书CN104200732A1/1页7图1图2说明书附图CN104200732A。