一種含魚道的自動控制水閘的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種含魚道的自動控制水閘，通過閘前水位監(jiān)測儀2和閘后水位監(jiān)測儀3實時監(jiān)測閘門上、下游的水位信息，并傳輸給單片機4，由單片機4分析數(shù)據(jù)信息判斷閘門是否需要開啟或者關(guān)閉，并通過控制連接扣環(huán)5的角度變動來實現(xiàn)閘門門葉1的翻轉(zhuǎn)啟閉。采用翻轉(zhuǎn)式閘門，通過連接環(huán)扣5連接閘門門葉1和支撐柱13，閘門需要開啟時實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)開啟，降低因閘門前后水位差引起的安全隱患。在閘門門葉底部設(shè)置魚道11，由運動傳感器12判斷魚道11是否需要開啟。本實用新型可以不經(jīng)由人工控制，隨水位變化自動控制水閘啟閉，結(jié)構(gòu)簡單，無需外加動力，節(jié)約能源，能夠有效提高水閘的安全系數(shù)。
【專利說明】
一種含魚道的自動控制水閘
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及水閘技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種含魚道的自動控制水閘。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的水閘主要通過啟閉機實現(xiàn)閘門的開啟和閉合。啟閉機作為閘門一個極其重要的部分，可分為螺桿式啟閉機、鏈?zhǔn)絾㈤]機、卷揚式啟閉機、液壓啟閉機、臺車式啟閉機、門式啟閉機等。渠道、中小型水庫中最常用的是螺桿式啟閉機和卷揚式啟閉機。我國有眾多的小型水閘，基本分布在農(nóng)村、山區(qū)等偏遠地帶，為了滿足水閘啟閉的能量需求，往往需要在偏遠地帶架設(shè)電網(wǎng)，從而為水閘提供電能。并且現(xiàn)有的水閘大多采用人工監(jiān)管的方式來實施運行管理，消耗了巨大的人力成本，而且在夜間監(jiān)管難度大，容易引發(fā)安全事故。此外，現(xiàn)有的水閘為直升式水閘，上提開啟，水閘前后水壓力差較大時容易因為力矩不平衡而失穩(wěn)，引起安全事故?，F(xiàn)有的水閘未開啟時阻攔河道中水生生物的通過，影響了河流的生態(tài)平衡，不利于河流生態(tài)建設(shè)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供的一種水閘，利用太陽能和風(fēng)能提供動力、通過水位監(jiān)測儀和單片機自動控制閘門翻轉(zhuǎn)，并通過運動傳感器控制魚道的開啟和關(guān)閉。
[0004]本實用新型一種含魚道的自動控制水閘，包括制動系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。
[0005]所述制動系統(tǒng)包括閘門門葉、閘前水位監(jiān)測儀、閘后水位監(jiān)測儀、單片機、連接扣環(huán)、支撐柱和通信線路;所述支撐柱固定在渠道底部;所述閘前水位監(jiān)測儀安裝在閘門上游的渠道中；所述閘后水位監(jiān)測儀安裝在閘門下游的渠道中；所述單片機與閘前水位監(jiān)測儀和閘后水位監(jiān)測儀采用通信線路相連接;通過連接扣環(huán)連接閘門門葉和支撐柱，單片機驅(qū)動連接扣環(huán)，通過單片機控制連接扣環(huán)的角度變化實現(xiàn)閘門門葉的翻轉(zhuǎn)啟閉；所述發(fā)電系統(tǒng)與單片機連接。
[0006]還包括有魚道、運動傳感器;所述魚道置于閘門門葉底部，所述運動傳感器位于上游渠道中，運動傳感器驅(qū)動魚道的開啟和關(guān)閉。
[0007]所述閘前水位監(jiān)測儀安裝在閘門上游的渠道中，用于監(jiān)測閘門上游的水位。
[0008]所述閘后水位監(jiān)測儀安裝在閘門下游的渠道中，用于監(jiān)測閘門下游的水位。
[0009]所述單片機與閘前水位監(jiān)測儀和閘后水位監(jiān)測儀采用通信線路相連接，用于接收閘前水位監(jiān)測儀和閘后水位監(jiān)測儀傳輸?shù)乃粩?shù)據(jù)信息，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則分析水位信息，從而判斷閘門是否需要開啟或者關(guān)閉，并通過控制連接環(huán)扣的角度來控制閘門的啟閉。
[0010]所述連接扣環(huán)用于連接支撐柱和閘門門葉，連接扣環(huán)為現(xiàn)有技術(shù)。
[0011 ]單片機驅(qū)動連接扣環(huán)，通過單片機控制連接扣環(huán)的角度變化實現(xiàn)閘門門葉的翻轉(zhuǎn)啟閉;所述發(fā)電系統(tǒng)與單片機連接。
[0012]所述閘門門葉，為翻轉(zhuǎn)式閘門，閘門通過翻轉(zhuǎn)，實現(xiàn)開啟和關(guān)閉，從而控制水流從渠道上游流向下游。
[0013]所述閘門門葉下方設(shè)計有魚道;所述魚道為圓形結(jié)構(gòu)，便于水下生物通過。
[0014]所述運動傳感器安裝在閘門上游的渠道中，用于監(jiān)測渠道中是否有水下生物需要通過，以驅(qū)動魚道的開啟和關(guān)閉。
[0015]所述發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)能發(fā)電裝置、太陽能發(fā)電裝置、蓄電池組、充電保護電路;所述風(fēng)能發(fā)電裝置和太陽能發(fā)電裝置與蓄電池組通過充電保護電路相連，所發(fā)電量儲存于蓄電池組中，用于提供制動系統(tǒng)所需電量，蓄電池組與單片機相連用于控制整個制動系統(tǒng)。
[0016]所述的單片機為STC單片機或ATMEL單片機。
[0017]所述風(fēng)能發(fā)電裝置利用現(xiàn)有技術(shù)，主要包括風(fēng)輪、發(fā)電機、尾翼和支座等部分，由單片機進行控制，所述風(fēng)能發(fā)電裝置與蓄電池組通過充電保護電路相連，所發(fā)電量儲存于蓄電池組中；所述太陽能發(fā)電裝置利用現(xiàn)有技術(shù)，主要包括太陽能電池板、太陽能控制器、逆變器、二維自動旋轉(zhuǎn)臺和支座等部分，由單片機進行控制，所述風(fēng)能發(fā)電裝置與蓄電池組通過充電保護電路相連，所發(fā)電量儲存于蓄電池組中。
[0018]本實用新型的原理在于:針對偏遠地區(qū)供電難、監(jiān)管難度大等特點，采用太陽能和風(fēng)能為水閘提供電能，通過閘前水位監(jiān)測儀和閘后水位監(jiān)測儀實時監(jiān)測閘門上、下游的水位信息，并傳輸給單片機，由單片機分析數(shù)據(jù)信息判斷閘門是否需要開啟或者關(guān)閉，并通過控制連接扣環(huán)的角度來控制閘門的啟閉，從而對閘門門葉實現(xiàn)自動控制。針對直立閘門因前后水位差導(dǎo)致的水壓力差而存在的安全隱患，采用翻轉(zhuǎn)閘門，用支撐柱支撐閘門，支撐柱與閘門形成一個三角形穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；采用連接扣環(huán)連接支撐柱與閘門，實現(xiàn)閘門翻轉(zhuǎn)啟閉。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型可以不經(jīng)由人工控制，隨水位變化自動控制水閘啟閉，結(jié)構(gòu)簡單，無需外加動力，節(jié)約能源，能夠有效提高水閘的安全系數(shù);有支撐柱支撐，實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)啟閉，減小閘門的安全隱患；閘門門葉下設(shè)有魚道，供水生生物通過，提高對原生態(tài)河流的還原程度。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0021 ]圖2為本實用新型的閘門門葉正視圖；
[0022]圖3為本實用新型的發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:I一閘門門葉、2—閘前水位監(jiān)測儀、3—閘后水位監(jiān)測儀、4一單片機、5—連接扣環(huán)、6—風(fēng)能發(fā)電裝置、7—太陽能發(fā)電裝置、8—蓄電池組、9 一充電保護電路、10—通信線路、11一魚道、12一運動傳感器、13一支撐柱。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步說明。
[0025]—種含魚道的自動控制水閘，由制動系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成。
[0026]如圖1所示，所述制動系統(tǒng)包括閘門門葉1、閘前水位監(jiān)測儀2、閘后水位監(jiān)測儀3、單片機4、連接環(huán)扣5、支撐柱13、運動傳感器12和通信線路10。
[0027]所述閘門門葉I位于渠道底部。
[0028]所述閘前水位監(jiān)測儀2安裝在閘門上游的渠道中，用于監(jiān)測閘門上游的水位。
[0029]所述閘后水位監(jiān)測儀3安裝在閘門下游的渠道中，用于監(jiān)測閘門下游的水位。
[0030]所述支撐柱13位于渠底，用于支撐閘門門葉。
[0031 ]所述連接扣環(huán)5位于支撐柱與閘門門葉之間，用于連接支撐柱與閘門門葉，并通過角度變動實現(xiàn)閘門翻轉(zhuǎn)啟閉。
[0032]所述單片機4與閘前水位監(jiān)測儀2和閘后水位監(jiān)測儀3采用通信線路10相連接，用于接收閘前水位監(jiān)測儀2和閘后水位監(jiān)測儀3傳輸?shù)乃粩?shù)據(jù)信息，根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則分析水位信息，從而判斷閘門是否需要開啟或者關(guān)閉，并通過控制連接環(huán)扣的角度來控制閘門的啟閉。
[0033]所述的單片機4為STC單片機或ATMEL單片機。
[0034]所述運動傳感器12位于安裝在閘門上游的渠道中，與魚道通過通信線路10連接，用于監(jiān)測渠道中是否有水下生物需要通過。
[0035]如圖2所示，所述閘門門葉I的下方設(shè)置有魚道11。
[0036]所述魚道11位于閘門門葉底部，用于水生生物在閘門關(guān)閉時通過。
[0037]如圖3所示，所述發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)能發(fā)電裝置6、太陽能發(fā)電裝置7、蓄電池組8、充電保護電路9。
[0038]所述風(fēng)能發(fā)電裝置6和太陽能發(fā)電裝置7與蓄電池組8通過充電保護電路9相連。
[0039]所述風(fēng)能發(fā)電裝置6利用現(xiàn)有技術(shù)，由單片機4進行控制，所發(fā)電量儲存于蓄電池組8中。
[0040]所述太陽能發(fā)電裝置7利用現(xiàn)有技術(shù)，由單片機4進行控制，所發(fā)電量儲存于蓄電池組8中。
[0041]所述蓄電池組8用于提供制動系統(tǒng)所需電量，蓄電池組8與單片機4相連用于控制整個制動系統(tǒng)。
[0042]使用本實用新型裝置時，采用風(fēng)能發(fā)電裝置6和太陽能發(fā)電裝置7為水閘的制動系統(tǒng)提供電能，通過閘前水位監(jiān)測儀2和閘后水位監(jiān)測儀3實時監(jiān)測閘門上、下游的水位信息，并傳輸給單片機4，由單片機4分析數(shù)據(jù)信息判斷閘門是否需要開啟或者關(guān)閉，并通過控制連接扣環(huán)的角度來控制閘門的啟閉，從而對閘門門葉I實現(xiàn)自動控制。通過運動傳感器12判斷是否有水生生物需要通過水閘，從而驅(qū)動魚道11是否需要開啟，進而開啟或關(guān)閉魚道。
【主權(quán)項】
1.一種含魚道的自動控制水閘，其特征在于:包括制動系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng);所述制動系統(tǒng)包括閘門門葉(I)、閘前水位監(jiān)測儀(2)、閘后水位監(jiān)測儀(3)、單片機(4)、連接扣環(huán)(5)、支撐柱(13)和通信線路(10);所述支撐柱(13)固定在渠道底部;所述閘前水位監(jiān)測儀(2)安裝在閘門上游的渠道中；所述閘后水位監(jiān)測儀(3)安裝在閘門下游的渠道中；所述單片機(4)與閘前水位監(jiān)測儀(2)和閘后水位監(jiān)測儀(3)采用通信線路(10)相連接;通過連接扣環(huán)(5)連接閘門門葉(I)和支撐柱(13)，單片機(4)驅(qū)動連接扣環(huán)(5)，通過單片機(4)控制連接扣環(huán)(5)的角度變化實現(xiàn)閘門門葉(I)的翻轉(zhuǎn)啟閉;所述發(fā)電系統(tǒng)與單片機(4)連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種含魚道的自動控制水閘，其特征在于:還包括有魚道(11)、運動傳感器(12);所述魚道(11)置于閘門門葉(I)底部，所述運動傳感器(12)位于上游渠道中，運動傳感器(12)驅(qū)動魚道(11)的開啟和關(guān)閉。3.如權(quán)利要求2所述的一種含魚道的自動控制水閘，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)包括風(fēng)能發(fā)電裝置(6)、太陽能發(fā)電裝置(7)、蓄電池組(8)、充電保護電路(9);所述風(fēng)能發(fā)電裝置(6)和太陽能發(fā)電裝置(7)與蓄電池組(8)通過充電保護電路(9)相連，所發(fā)電量儲存于蓄電池組(8)中，用于提供制動系統(tǒng)所需電量，蓄電池組(8)與單片機(4)相連用于控制整個制動系統(tǒng)。4.如權(quán)利要求3所述的一種含魚道的自動控制水閘，其特征在于:所述的單片機(4)為STC單片機或ATMEL單片機。
【文檔編號】E02B7/46GK205530157SQ201620053633
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月19日
【發(fā)明人】尹家波, 黃宇云
【申請人】武漢大學(xué)