本发明涉及的水利工程中过船航运设施，尤其涉及一种节省土建工程量的小型升船装置及其升船方法。
背景技术：
1、随着水利事业的迅速发展，越来越多的河道治理及河道景观工程涌现，为解决拦断河道和河道通航的矛盾，小型升船装置的研究势在必行，传统的升船机结构繁琐，设备较多，运行也较为复杂，对于小落差的航道实属浪费，所以，若有一套切实可行的小型升船系统，取代传统的升船机，在满足功能需求的同时，最大化节约成本和简化运行操作，对大量涌现的河道治理及河道景观工程建设有较大意义。
技术实现思路
1、鉴于上述现有节省土建工程量的小型升船装置存在的问题，提出了本发明。
2、因此，本发明目的是提供一种节省土建工程量的小型升船装置，其目的在于：节省土建工程量满足小落差航道的升船过船任务。
3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括航行机构，其用于装载闸门机构，通过控制机构对闸门机构进行控制升船；
4、所述闸门机构包括设置在所述航行机构的启闭组件和通过所述启闭组件控制所述下闸门组件和上闸门组件打开，以及设置在所述航行机构中的水位差监测器，通过所述下闸门组件和上闸门组件控制启闭航行机构。
5、作为本发明所述节省土建工程量的小型升船装置的一种优选方案，其中：所述航行机构包括航道、设置在所述航道两侧的侧挡墙、设置在所述航道一端的第一阶梯底槛和第二阶梯底槛，以及设置在所述侧挡墙上的闸门门框。
6、作为本发明所述节省土建工程量的小型升船装置的一种优选方案，其中：所述第一阶梯底槛和第二阶梯底槛之间的航道为中游区域，且所述第一阶梯底槛一端为下游区域，并且所述第二阶梯底槛一端为上游区域。
7、作为本发明所述节省土建工程量的小型升船装置的一种优选方案，其中：所述下闸门组件和上闸门组件设置在所述航道的闸门槽中；
8、所述闸门门框包括设置在所述侧挡墙的门框座、通过锚栓设置在所述航道上的底支承座、连接在所述底支承座上的拉筋和设置在所述拉筋上的门栓座。
9、作为本发明所述节省土建工程量的小型升船装置的一种优选方案，其中：所述启闭组件包括设置在所述侧挡墙上的启闭机和设置在所述启闭机输出端用去驱动所述下闸门组件与所述上闸门组件启闭的活塞杆。
10、作为本发明所述节省土建工程量的小型升船装置的一种优选方案，其中：所述下闸门组件包括设置有梁结构的闸门本体、连接在所述闸门本体一侧并与所述门栓座相连的门栓本体、设置在所述闸门本体一侧并与所述底支承座相连的底支承、设置在所述闸门本体中的导水组件、设置在所述闸门本体一端并与所述活塞杆相连的吊耳，以及设置在所述闸门本体外表面用于止水的第一止水件和第二止水件。
11、作为本发明所述节省土建工程量的小型升船装置的一种优选方案，其中：所述导水组件包括设置在所述闸门本体中的电动阀门、设置在所述电动阀门一端的伸缩器和所述伸缩器上的充水管道，所述电动阀门与充水管道之间通过伸缩器连接。
12、作为本发明所述节省土建工程量的小型升船装置的一种优选方案，其中：所述下闸门组件与所述上闸门组件的结构相同。
13、鉴于上述现有升船方法存在的问题，提出了本发明。
14、因此，本发明目的是提供一种升船方法，其目的在于：利用该方法小落差航道的升船过船任务。
15、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括当船靠近时，通过打开下闸门组件的导水组件，使得下闸门组件前后的水位差监测器监测水位差为0时，打开下闸门组件待船只开进闸室；船只开进闸室后，打开所述上闸门组件的导水组件，使得上闸门组件前后的水位差监测器监测水位差为0时，打开上闸门组件，待船只开出闸室后，上闸门组件关闭断水，实现升船过船任务。
16、作为本发明所述升船方法的一种优选方案，其中：当船靠近时，确保参数被正确初始化，包括设置htargeth，确保上闸门组件和下闸门组件均处于关闭状态；
17、通过开启下闸门组件(202)内部的导水组件(202d)使用非线性流量控制公式计算排水流量：
18、
19、其中，qout(t)为在时间t的排水流量，即单位时间内从闸门排出的水体积；cout为排水阀门的流量系数；h(t)为表示当前的水位，是指在特定时间t闸室内的水面高度；β为引入的非线性指数，用于调整排水流量随水位变化的非线性响应；g为重力加速度；hu为上游水面相对于闸门的高度；
20、同时监测和调整水位变化：
21、
22、其中，h为闸室内的水平高度；t为描述过程的时间依赖性；为水位相对于时间的二阶导数，表示水位变化的加速度；ζ为阻尼系数，用于描述水流的阻尼效应；a为闸室的横截面积，影响水流量和水位变化的关系；ρ为水的密度，用于将质量流量转换为体积流量；p为闸室内的水压；为压力对水位的响应函数，描述水压如何随水位变化；qin(t)为进水流量，表示单位时间内流入闸室的水量；qout(t)为出水流量，表示单位时间内流出闸室的水量；σ为另一阻尼系数为模型对水流动态行为描述；
23、后监测并平衡下闸门组件水位差，在水位平衡后打开下闸门组件当水位接近目标水位且稳定时，判断是否开启闸门：
24、打开闸门
25、其中，htarget为目标水位；∈为允许的误差范围；为水位变化率趋于零，确保水位稳定；
26、等待船只安全通过后，再次使用条件判断关闭闸门；
27、重复该步骤对上闸门组件执行水位监控、开启和关闭闸门。
28、本发明的有益效果：整体结构简单，能够最大程度节省土建工程量，操作运行流程简单，技术成熟可靠，建设成本相对较低，能够满足小落差航道的升船过船任务。
1.一种节省土建工程量的小型升船装置，其特征在于：包括，
2.根据权利要求1所述的节省土建工程量的小型升船装置，其特征在于：所述航行机构(100)包括航道(101)、设置在所述航道(101)两侧的侧挡墙(102)、设置在所述航道(101)一端的第一阶梯底槛(103)和第二阶梯底槛(104)，以及设置在所述侧挡墙(102)上的闸门门框(105)。
3.根据权利要求2所述的节省土建工程量的小型升船装置，其特征在于：所述第一阶梯底槛(103)和第二阶梯底槛(104)之间的航道(101)为中游区域，且所述第一阶梯底槛(103)一端为下游区域，并且所述第二阶梯底槛(104)一端为上游区域。
4.根据权利要求2或3所述的节省土建工程量的小型升船装置，其特征在于：所述下闸门组件(202)和上闸门组件(201)设置在所述航道(101)的闸门槽中；
5.根据权利要求4所述的节省土建工程量的小型升船装置，其特征在于：所述启闭组件(203)包括设置在所述侧挡墙(102)上的启闭机(203a)和设置在所述启闭机(203a)输出端用去驱动所述下闸门组件(202)与所述上闸门组件(201)启闭的活塞杆(203b)。
6.根据权利要求5所述的节省土建工程量的小型升船装置，其特征在于：所述下闸门组件(202)包括设置有梁结构的闸门本体(202a)、连接在所述闸门本体(202a)一侧并与所述门栓座(105c)相连的门栓本体(202b)、设置在所述闸门本体(202a)一侧并与所述底支承座(105d)相连的底支承(202c)、设置在所述闸门本体(202a)中的导水组件(202d)、设置在所述闸门本体(202a)一端并与所述活塞杆(203b)相连的吊耳(202e)，以及设置在所述闸门本体(202a)外表面用于止水的第一止水件(202f)和第二止水件(202g)。
7.根据权利要求6所述的节省土建工程量的小型升船装置，其特征在于：所述导水组件(202d)包括设置在所述闸门本体(202a)中的电动阀门(202d-1)、设置在所述电动阀门(202d-1)一端的伸缩器(202d-2)和所述伸缩器(202d-2)上的充水管道(202d-3)，所述电动阀门(202d-1)与充水管道(202d-3)之间通过伸缩器(202d-2)连接。
8.根据权利要求7所述的节省土建工程量的小型升船装置，其特征在于：所述下闸门组件(202)与所述上闸门组件(201)的结构相同。
9.一种升船方法，其特征在于：包括权利要求5～8任一所述的节省土建工程量的小型升船装置，还包括，
10.根据权利要求9所述的升船方法，其特征在于：当船靠近时，确保参数被正确初始化，包括设置htargeth，确保上闸门组件(201)和下闸门组件(202)均处于关闭状态；
