15)上,通过纵向传送带(12)带动转动轴(15)转动从而带动横向传动轮(14)在纵向导轨(3)中运动。
[0041]所述破冰钻头装置(I)包括可伸缩的钻头(10)，可伸缩的钻头(10)的上方相对的两侧分别设置有驱动滑轮(13);所述横向导轨(2)长度方向设置有供破冰钻头装置(I)穿过并滑动的条状中空，条状中空的侧壁上设置有供驱动滑轮(13)滑动的滑槽(16)。
[0042]所述破冰钻头装置(I)上设置有钻头驱动装置(9)，钻头驱动装置包括控制破冰钻头装置(I)运动的横向驱动器和控制可伸缩的钻头伸缩的液压式伸缩控制器，钻头驱动装置位于可伸缩的钻头(10)上方。
[0043]所述纵向导轨(3)上设置有控制横向导轨(2)在纵向导轨(3)上运动的纵向驱动器。
[0044]所述自动破冰装置还包括单片机(6)，单片机(6)的输入端与光电传感器(5)连接，输出端分别与横向驱动器、液压式伸缩控制器、纵向驱动器连接。
[0045]所述纵向传送带控制槽(18)的开口端的两侧分别向水平中线方向收缩形成挡块
(11)，用来防止横向传动轮(14)脱离纵向导轨(3)。
[0046]所述自动破冰装置上设置有外加电源。
[0047]所述太阳能供电装置(8 )包括太阳能电池板(24 )，蓄电池(21)，微型逆变器(23 )，微型太阳能控制器(22)，所述太阳能电池板(24)、太阳能控制器(22)、蓄电池(21)和微型逆变器(23)用导线连接成常规供电电路。
[0048]所述单片机为现有技术，可以为STC单片机或PIC单片机或EMC单片机或ATMEL单片机(51单片机)或PHLIPIS 51PLC系列单片机等。
[0049]所述横向驱动器和控制可伸缩的钻头伸缩的液压式伸缩控制器在现有技术中均有报道，可直接安装使用。
[0050]本装置在钢架上安装浮冰检测装置即光电传感器，实时检测渠道中的冰况。根据实际情况设置机械开始破冰的厚度阈值或者可量化的冰况数据，对检测装置传来的数据进行分析，达到阈值时，开始运行破冰机械。用传动齿轮带动机械走不同的曲线，把冰破成合适的形状。水流动会将碎冰带到捞冰机前，捞冰机打捞碎冰块，将其运到别处。破冰机械在水面上运动不会干扰水渠中水的流动，水的流动自行运输冰块到捞冰机前，捞冰机清除冰块。程序可采用单片机进行简单控制。破冰机械用可拆卸式破冰刃等，高效、快速。
[0051]随着我国水资源的不断开发和利用以及现有水资源利用的不断发展和完善，在高纬度高寒地区，冰害问题将成为严重阻碍我国水资源经济蓬勃发展的一个重大问题。如果不能从技术层面和经济效益上充分解决好这个问题，那么冰害问题将成为一大难题。轻则诸多引水渠不能正常运行，与此直接关联的水电站不能正常工作发挥效益，城市生活水资源供应不能得到有效解决，重则可能出现由于冰害导致的大规模水工建筑物严重性受损，甚至发生溃坝等一系列不堪设想的后果，这不仅会造成巨大的经济损失。更严重的是，众所周知，水资源是生命之源，如果由于冰害问题导致的水资源供应的短缺、水资源浪费、洪水泛滥、生态污染等等一系列生态问题、政治问题等等，其后果将不再是经济层面上的，将不再是经济损失所能衡量的。而如前所述，现有的解决冰害问题的技术手段又分别存在着各种各样的问题，而本装置在综合考虑技术上可行，操作上简单，经济上节约等诸多因素的同时，能够有效的克服以上各种破冰排冰方法的缺陷，应用前景广阔，主要体现在以下几个方面:
(1)自动化控制，高效确保引水渠正常工作，在此基础上加以改进，还可以使破冰装置更加系统化、智能化；
(2)破冰排冰装置灵活多变，安全可靠； (3)破冰机械换成其他机械或者仪器，可以实现其他功能；
(4)太阳能供能，成本费用低，易维修和管理；
综上所述，本装置具有十分广阔的应用前景和开发前景，特别是在高纬度高寒地区，有很大的推广潜力，市场需求量很大。
【主权项】
1.一种利用太阳能的自动破冰装置，其特征在于:包括破冰钻头装置(I)、横向导轨(2)、纵向导轨(3)、固定支架(4)、光电传感器(5)、矩阵键盘(7)、太阳能供电装置(8);所述太阳能供电装置(8)下方相对的设置有固定支架(4)，所述相对的固定支架(4)内侧水平方向上均设置有纵向导轨(3)，纵向导轨(3)之间设置有与其垂直的并可沿纵向导轨(3)运动的横向导轨(2)，横向导轨(2)上设置有可沿横向导轨(2)运动的破冰钻头装置(I);所述光电传感器(5)包括发射端(19)和接收端(20)，发射端(19)和接收端(20)相对的设置在纵向导轨(3)下方的固定支架(4)上；所述太阳能自动化破冰装置上设置有控制装置开关和运行的矩阵键盘(7)。
2.如权利要求1所述的一种利用太阳能的自动破冰装置，其特征在于:所述纵向导轨(3)包括设置在固定支架(4)内侧的纵向传送带控制槽(18)，控制槽两端分别安装有纵向传动轮(17)，纵向传动轮(17)上套有纵向传送带(12);横向导轨(2)的两端分别设置有横向传动轮(14)，横向传动轮(14)外侧设有转动轴(15)，所述纵向传送带(12)套在转动轴(15)上,通过纵向传送带(12)带动转动轴(15)转动从而带动横向传动轮(14)在纵向导轨(3)中运动。
3.如权利要求1所述的一种利用太阳能的自动破冰装置，其特征在于:所述破冰钻头装置(I)包括可伸缩的钻头(10)，可伸缩的钻头(10)的上方相对的两侧分别设置有驱动滑轮(13);所述横向导轨(2)长度方向设置有供破冰钻头装置(I)穿过并滑动的条状中空，条状中空的侧壁上设置有供驱动滑轮(13)滑动的滑槽(16)。
4.如权利要求1所述的一种利用太阳能的自动破冰装置，其特征在于:所述破冰钻头装置(I)上设置有钻头驱动装置(9)，钻头驱动装置包括控制破冰钻头装置(I)运动的横向驱动器和控制可伸缩的钻头伸缩的液压式伸缩控制器，钻头驱动装置位于可伸缩的钻头(10)上方。
5.如权利要求1所述的一种利用太阳能的自动破冰装置，其特征在于:所述纵向导轨(3)上设置有控制横向导轨(2)在纵向导轨(3)上运动的纵向驱动器。
6.如权利要求1-5任一所述的一种利用太阳能的自动破冰装置，其特征在于:所述自动破冰装置还包括单片机(6)，单片机(6)的输入端与光电传感器(5)连接，输出端分别与横向驱动器、液压式伸缩控制器、纵向驱动器连接。
7.如权利要求1所述的一种利用太阳能的自动破冰装置，其特征在于:所述纵向传送带控制槽(18)的开口端的两侧分别向水平中线方向收缩形成挡块(11)。
8.如权利要求1所述的一种利用太阳能的自动破冰装置，其特征在于:所述自动破冰装置上设置有外加电源。
9.如权利要求1所述的一种利用太阳能的自动破冰装置，其特征在于:所述太阳能供电装置(8)包括太阳能电池板(24)，蓄电池(21)，微型逆变器(23)，微型太阳能控制器(22)，所述太阳能电池板(24)、太阳能控制器(22)、蓄电池(21)和微型逆变器(23)用导线连接成常规供电电路。
【专利摘要】本发明提供一种利用太阳能的自动破冰装置，其特征在于：包括破冰钻头装置（1）、横向导轨（2）、纵向导轨（3）、固定支架（4）、光电传感器（5）、矩阵键盘（7）、太阳能电池板（8）、单片机（6）。本发明能够将水面上的大块冰块击碎，从而保障引水渠正常输水，防止水电站出现由于缺水而降低电力供应甚至停止运行的情况。本发明还能够保障城市的水供应，监测水情冰情，以及采用太阳能供能，可以产生巨大的社会效益和经济效益。
【IPC分类】E02B15-02
【公开号】CN104612117
【申请号】CN201510071343
【发明人】尹家波, 廖震, 沈明希
【申请人】武汉大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月11日