一种基于物联网控制的灌溉河道闸门的制作方法

本发明涉及智能农业动力机械领域，具体涉及一种基于物联网控制的灌溉河道闸门。

背景技术：

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。也称为水工程。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。例如，水利工程设施常常应用在农业灌溉中。

目前，已经存在应用于农业灌溉的的河道闸门，但是现有的河道闸门仍然存在一些改进的空间。例如，现有的河道闸门大都不能快捷地清除河道上的漂浮物。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于物联网控制的灌溉河道闸门。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于物联网控制的灌溉河道闸门，包括：两个支撑架、横梁与底板，所述底板水平布置于河道的底部，所述支撑架分别布置于所述河道的宽度方向的两侧，并均与所述底板固定连接；

所述两个所述支撑架转动连接有主轴，所述主轴水平布置；所述两个支撑架之间设有主动板与漂浮板，所述漂浮板与所述主轴的外周面铰接，所述主动板与所述主轴的外周面固定连接，且所述主轴布置于所述漂浮板的下方，所述漂浮板的上端安装有第一气囊，使得所述漂浮板能够漂浮于河面上；

所述漂浮板的下端面上形成凹腔，所述主动板与所述漂浮板相贴合时能够覆盖所述凹腔，所述凹腔沿着所述主轴长度方向的两侧面分别形成贯通的出料口，所述凹腔远离所述主轴的一端面形成贯通的进料口；所述凹腔的内铺设有条状的弹性布料，所述弹性布料的两端与所述凹腔的内壁固定连接。

所述横梁水平布置于所述支撑架之间，所述横梁上固定安装有穿线孔，所述横梁的上端面上转动连接有从动轴，所述从动轴水平布置，且与所述主轴相平行；所述主轴的一端固定地套设有第一链轮，所述从动轴的一端固定地套设有第二链轮，所述第一链轮与第二链轮之间通过第一传动链传动连接；

所述从动轴的另一端缠绕有绳索，所述绳索的一端与所述从动轴的外壁固定连接，另一端穿过所述穿线孔探入所述凹腔中，并与所述弹性布料的中部固定连接；

所述支撑架上固定安装有水平布置的第一传送带，所述第一传送带的一端延伸至所述主轴的上方。

进一步地，两个所述支撑架上设有竖直布置的第一滑轨，所述第一滑轨上均滑动连接有滑块，所述主轴的两端分别与所述滑块转动连接，所述滑块的底部固定安装有第二气囊；所述第二气囊使得所述主轴漂浮于所述河面上。

进一步地，所述底板上设有水平布置的第二滑轨，所述第二滑轨与所述主轴垂直；所述第二滑轨上滑动连接有第二齿条，所述第二齿条的下方开设有凹槽，所述凹槽中转动连接有第二齿轮，所述第二齿轮与所述第二齿条相啮合，所述第二齿轮同轴固定连接有第一齿轮，所述凹槽底面开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有第一齿条，所述第一齿条竖直布置，所述第一齿条的上端通过吊索与所述主动板固定连接；所述第一齿轮与所述第一齿条相啮合；

所述底板上设有水平布置的第三滑轨，所述第三滑轨与所述第二滑轨垂直，且向所述河道的两侧壁延伸；所述第三滑轨的两侧均滑动连有推板，所述推板与所述第二齿条之间设有连杆，所述连杆的一端与所述推板铰接，另一端与所述第二齿条铰接，且两个所述推板均与所述第三滑轨垂直。

进一步地，所述第一传送带与所述河道的河岸之间设有第二传送带，所述第二传送带竖直布置，所述第二传送带的外壁上固定安装有若干连接块，所述连接块的一端铰接有铲斗，所述铲斗与所述连接块之间设有挡块，所述挡块与所述连接块固定连接，能够使得所述铲斗的开口保持倾斜向上；所述第二传送带的上端布置于所述水面上，下端延伸至所述底板上。

进一步地，所述河道的宽度方向的两侧设有护坡。所述护坡上形成容纳槽，所述容纳槽具有向上的槽口，所述第二传送带的上端设有下料滑道，所述下料滑道的一端延伸至所述容纳槽的槽口处。

进一步地，所述第二传送带包括传送带、第一带轮与第二带轮，所述连接块固定安装在所述传送带上，所述第一带轮与第二带轮通过所述传送带传动连接；所述第一带轮布置于所述第二带轮的上方，所述第二带轮布置于河道底部，且所述第二带轮同轴固定连接有第三链轮，所述底板上方布置有第三链轮，所述第三链轮与第四链轮所述第三链轮与第四链轮之间通过第二传动链传动连接；所述第四链轮同轴固定连接有轮刷。

进一步地，所述护坡呈阶梯状布置。

进一步地，所述横梁上固定安装有照明装置。

进一步地，所述主轴的驱动机构是基于物联网控制的。

本发明的有益效果：

通过上述设置，借助浮力与漂浮板的凹腔，能够预先拦截河道上的漂浮异物，并且使得异物滞留在凹腔中。这样河道的管理者就不需要频繁地驱动主轴，当凹腔将要被异物填满时，再驱动主动板。通过主动板托住漂浮板，能够主动封闭凹腔，不需要额外的夹持机构或者锁紧机构。此外，主轴转动时，同时带动从动轴转动，使得弹性布料变形，从而在主动板托起漂浮板的同时，自动地逐渐排出凹腔中的垃圾，不需要另外布置额外的拉起掏出机构或者人工将凹腔的排出。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本申请的主视结构示意图；

图2为本申请的第二传送带的立体结构示意图；

图3为图2中b处局部放大示意图；

图4为图1中a出放大示意图；

图5为本申请的第一齿条与第二齿条的装配关系示意图；

图6为本申请中漂浮板的凹腔内示意图；

图7为本申请的另一视角的立体结构示意图。

图中各标号对应的部件如下：

1、横梁；2、从动轴；3、第二齿轮；4、绳索；5、支撑架；6、漂浮板；7、第一气囊；8、护坡；9、主动板；10、吊索；11、底板；12、第一齿轮；13、第一齿条；14、第二齿条；15、连杆；16、第一传送带；17、第二传送带；18、主轴；19、穿线孔；20、第一传动链；21、第三滑轨；22、推板；23、下料滑道；24、第三链轮；25、第二传动链；26、第四链轮；27、轮刷；28、连接块；29、铲斗；30、挡块；31、凹腔；32、弹性布料。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1~7所示，一种基于物联网控制的灌溉河道闸门，包括：两个支撑架5、横梁1与底板11，所述底板11水平布置于河道的底部，所述支撑架5分别布置于所述河道的宽度方向的两侧，并均与所述底板11固定连接；

所述两个所述支撑架5支架转动连接有主轴18，所述主轴18水平布置；所述两个支撑架5之间设有主动板9与漂浮板6，所述漂浮板6与所述主轴18的外周面铰接，所述主动板9与所述主轴18的外周面固定连接，且所述主轴18布置于所述漂浮板6的下方，所述漂浮板6的上端安装有第一气囊7，使得所述漂浮板6能够漂浮于河面上；所述漂浮板6的下端面上形成凹腔31，所述主动板9与所述漂浮板6相贴合时能够覆盖所述凹腔31，所述凹腔31沿着所述主轴18长度方向的两侧面分别形成贯通的出料口，所述凹腔31远离所述主轴18的一端面形成贯通的进料口；所述凹腔31的内铺设有条状的弹性布料32，所述弹性布料32的两端与所述凹腔31的内壁固定连接；

所述横梁1水平布置于所述支撑架5之间，所述横梁1上固定安装有穿线孔19，所述横梁1的上端面上转动连接有从动轴2，所述从动轴2水平布置，且与所述主轴18相平行；所述主轴18的一端固定地套设有第一链轮，所述从动轴2的一端固定地套设有第二链轮，所述第一链轮与第二链轮之间通过第一传动链20传动连接；

所述从动轴2的另一端缠绕有绳索4，所述绳索4的一端与所述从动轴2的外壁固定连接，另一端穿过所述穿线孔19探入所述凹腔31中，并与所述弹性布料32的中部固定连接；所述支架上固定安装有水平布置的第一传送带16，所述第一传送带16的一端延伸至所述主轴18的上方。

下面具体说明本发明的使用原理，在实际使用中，可以先转动主轴18，将主动板9转动至主轴18的下方，探入水中，而漂浮板6由于没有支撑，会漂浮在河面上。通过布置可拆卸的箱门先将两侧的出料口封住。漂浮板6在漂浮在河面上时，由于第一气囊7的作用，其凹腔31的进料口暴露在河面上方，且进料口的朝向与河流的流向相反。这样漂浮在河面，河面上的异物就会从凹腔31的进料口流入凹腔31，且被滞留在凹腔31中。

当需要捞起河面的异物时，操作者可以先驱动主轴18转动，带动主动板9旋转主轴18旋转，主动板9与漂浮在河面的漂浮板6之间的夹角不断缩小，因此主动板9覆盖住整个凹腔31，将凹腔31中的异物夹住。然后主轴18继续转动，主动板9托在漂浮板6的下方，逐渐地将漂浮板6顶起，脱离河面。而凹腔31中的异物受倾斜向下的重力，并不得从出料口中脱出。

同时，在主动板9转动的过程中，主轴18的转矩从第一链轮传递至第二链轮，并最终传递至从动轴2，从动轴2随着主轴18同步转动。当主动板9将漂浮板6顶离河面时，从动轴2不断地收卷绳索4，绳索4将弹性布料32的中部拉起，弹性布料32的两端仍固定在凹腔31中，因最终呈倒“v”字形，此时开通凹腔31两侧的出料口后，由于弹性布料32的变形，将凹腔31中的异物从两侧的出料口挤出。排出的异物最终滑落到第一传送带16上，被传输到河道外，留待处理，从而完成了河道漂浮异物的打捞与排出。

通过上述设置，借助浮力与漂浮板6的凹腔31，能够预先拦截河道上的漂浮异物，并且使得异物滞留在凹腔31中。这样河道的管理者就不需要频繁地驱动主轴18，当凹腔31将要被异物填满时，再驱动主动板9。通过主动板9托住漂浮板6，能够主动封闭凹腔31，不需要额外的夹持机构或者锁紧机构。此外，主轴18转动时，同时带动从动轴2转动，使得弹性布料32变形，从而在主动板9托起漂浮板6的同时，自动地逐渐排出凹腔31中的垃圾，不需要另外布置额外的拉起掏出机构或者人工将凹腔31的排出。

另外，由于漂浮板6能够漂浮在河面上，因此河道水位上涨或下降时，只要进料口能够露出河面，就能够完成漂浮异物的收集。也就是说，在进料口露出的情况下，漂浮板6能够在不同的水位变动范围下工作。

进一步地，两个所述支撑架5上设有竖直布置的第一滑轨，所述第一滑轨上均滑动连接有滑块，所述主轴18的两端分别与所述滑块转动连接，所述滑块的底部固定安装有第二气囊；所述第二气囊使得所述主轴18漂浮于所述河面上。通过配置第二气囊，能够使得滑块带动主轴18上下移动，以适应不同的河道水位，以确保打捞功能的实现。

进一步地，所述底板11上设有水平布置的第二滑轨，所述第二滑轨与所述主轴18垂直；所述第二滑轨上滑动连接有第二齿条14，所述第二齿条14的下方开设有凹槽，所述凹槽中转动连接有第二齿轮3，所述第二齿轮3与所述第二齿条14相啮合，所述第二齿轮3同轴固定连接有第一齿轮12，所述凹槽底面开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有第一齿条13，所述第一齿条13竖直布置，所述第一齿条13的上端通过吊索10与所述主动板9固定连接；所述第一齿轮12与所述第一齿条13相啮合。

所述底板11上设有水平布置的第三滑轨21，所述第三滑轨21与所述第二滑轨垂直，且向所述河道的两侧壁延伸；所述第三滑轨21的两侧均滑动连有推板22，所述推板22与所述第二齿条14之间设有连杆15，所述连杆15的一端与所述推板22铰接，另一端与所述第二齿条14铰接，且两个所述推板22均与所述第三滑轨21垂直。

也就是说，当主动板9抬起时，在吊索10的牵引下，将第一齿条13拉起，第一齿条13带动第一齿轮12转动，第一齿轮12带动第二齿轮3转动，第二齿轮3带动第二齿条14沿着第二滑轨滑动，带动连杆15向两侧伸展，将推板22推向河道的两侧，从而将沉积在河道中部的淤泥，推向两侧。当主动板9落下时，第一齿条13失去牵引，受重力作用下沉至滑槽底部，推板22与第二齿条14也随之复位。因此，可以说在主轴18转动，打捞漂浮异物的同时，将河道底部的淤泥推向两侧，更加方便清淤工作。

进一步地，所述传送带与所述河道的河岸之间设有第二传送带17，所述第二传送带17竖直布置，所述第二传送带17的外壁上固定安装有若干连接块28，所述连接块28的一端铰接有铲斗29，所述铲斗29与所述连接块28之间设有挡块30，所述挡块30与所述连接块28固定连接，能够使得所述铲斗29的开口保持倾斜向上；所述第二传送带17的上端布置于所述水面上，下端延伸至所述底板11上。

更具体地说，驱动第二传送带17的过程中，铲斗29转移至第二传送带17的最下端时，铲斗29在重力作用下位于竖直状态，铲斗29的末端出击底板11的上端面，铲起或者捞起河道底部的淤泥，摆动到第二传送带17的另一侧时，由于挡块30的作用，使得铲斗29保持倾斜状态，随着第二传送带17升起。当铲斗29上升至上端时，由于挡块30仅拦截一侧，在重力作用下，铲斗29会发生翻转，倒出从河底捞起的淤泥。因此，整个过程中不需要额外的驱动机构与打捞机构，仅通过挡块30与铲斗29的配合以及重力作用，即可完成淤泥的捞起与排出，大大降低了生产成本。

其中，连接块28要适应因第二传送带17在两端部的形变，因此连接块28的材质可以是橡胶。

进一步地，所述河道的宽度方向的两侧设有护坡8。所述护坡8上形成容纳槽，所述容纳槽具有向上的槽口，所述第二传送带17的上端设有下料滑道23，所述下料滑道23的一端延伸至所述容纳槽的槽口处。也就是说，第二传送带17将淤泥运输至河面上时，通过下料滑道23将其排出至河道两侧的护坡8上，并且护坡8上配置了容纳槽，存储河底淤泥。这样，就提供了放置淤泥的空间，且护坡8上的淤泥能够形成肥沃的绿化带，便于种植绿植。并且随着两侧淤泥的不断堆叠，再将护坡8构造为混凝土结构，就能够形成牢固的河堤，加强了河道的防洪防汛能力。

进一步地，所述第二传送带17包括传送带、第一带轮与第二带轮，所述连接块28固定安装在所述传送带上，所述第一带轮与第二带轮通过所述传送带传动连接；所述第一带轮布置于所述第二带轮的上方，所述第二带轮布置于河道底部，且所述第二带轮同轴固定连接有第三链轮24，所述底板11上方布置有第三链轮24，所述第三链轮24与第四链轮26所述第三链轮24与第四链轮26之间通过第二传动链25传动连接；所述第四链轮26同轴固定连接有轮刷27。

更具体地说，在第二传送带17在执行传动时，下方的第二带轮带动第三链轮24转动，第三链轮24驱动第四链轮26以及轮刷27转动。在铲斗29打捞淤泥的同时，轮刷27能够扬起铲斗29周边的淤泥，淤泥随着河流的流向，飘向铲斗29，使得铲斗29能够捞起更多的淤泥。

进一步地，所述护坡8呈阶梯状布置，更加美观，且能够放置更多的淤泥，也便于在护坡8上种植绿植。

进一步地，所述横梁1上固定安装有照明装置，更便于在夜间观察到凹腔31内的拦截下的漂浮物的数量。

所述主轴18的驱动机构是基于物联网控制的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。