一种含鱼道的逆升式自动控制水闸的制作方法

本实用新型设计水闸技术领域，特别涉及一种含鱼道的逆升式自动控制水闸。

背景技术：

现有水闸多采用直升式闸门，这种闸门需要通过启闭机提供动力，而启闭机功率大，消耗能量多，且时有开闭闸困难的问题。

为解决现有闸门存在的问题，已授权实用新型专利“一种适用于较低含沙量渠道的逆升式水闸”授权公告号：cn203200723u公开了一种可以不经由人工控制，随水位变化而自动开合的水闸。但是这种逆升式水闸门的升降过程比较缓慢且门叶平直，当洪水来临时，水流速度快在水闸前后容易产生较大的水压差，容易造成水闸门扭曲变形而失稳，引起安全事故。同时水闸门叶没有设置鱼道，河道中水生生物无法通过，影响了河流的生态平衡，不利于河流生态建设。另外传统的翻转水闸只有一个铰轴，闸门叶容易产生来回震荡，拍打现象严重，安全稳定性较差。

技术实现要素：

为解决背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种含鱼道的逆升式自动控制水闸。该水闸的闸门底部设置有承重门叶，闸门中部设置有电控鱼道，利用太阳能发电装置、风能发电装置和磁发电装置提供电力，通过水位监测仪、单片机和运动传感器实现自动控制闸门的升起和下降，并通过运动传感器控制鱼道的开启和关闭。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种含鱼道的逆升式自动控制水闸，包括供电系统，所述供电系统包括太阳能发电装置、风能发电装置以及磁能发电装置，还包括闸门门叶、传动基座和设置在渠道下方的依次相连的引水管道、流通管道和排水管道，其特征在于，所述水闸上游的渠道中安装有闸前水位监测仪，其下游的渠道中按照有闸后水位监测仪，所述渠道岸边设置有控制用的单片机，所述闸前水位监测仪以及闸后水位监测仪分别通过线路与所述单片机相连；

所述流通管道近引水管道端设置自动进水阀，所述流通管道近排水管道端设置有自动出水阀，所述自动进水阀和自动出水阀分别设置有阀门控制器，所阀门控制器与所述单片机相连；

所述闸门门叶中部设置有鱼道，所述鱼道上设置有鱼道控制器，所述鱼道控制器通过线路与单片机相连，控制鱼道开关，所述鱼道周围的闸门门叶上安装有运动传感器，所述运动传感器通过线路与所述单片机相连；

所述闸门门叶底部还设置有承重门叶。

进一步地，所述鱼道控制器包括管状电机以及鱼道挡片，所述管状电机驱动所述鱼道挡片遮蔽或露出所述鱼道。

优选地，所述单片机采用atm单片机或stc单片机。

进一步地，所述闸门门叶为矩形结构，其底部宽度与所述传动基座宽度相适应。

优选地，所述闸门门叶表面涂装有防腐防酸膜。

进一步地，所述闸前水位监测仪以及闸后水位监测仪还连接有警报器以及警报器开关和无线信号发射器，所述警报器通过充电保护电路与所述警报器开关相连并与所述单片机相连，所述无线信号发射器与所述单片机相连。

优选地，所述无线信息发射器采用rfid无线射频技术。

本实用新型有益效果：

1、结构简单，安全可靠。本装置通过控制高压侧的自动进水阀和低压侧的自动出水阀的开启程度，利用水位差决定着水闸的自动开合，承重门叶在蓄洪泄洪时保证水闸的安全开启和闭合。

2、自动控制，智能高效。本装置采用监测系统采用实时监测，并由单片机自动控制，不需要人工看管，特别适于供电难、监管难度大的偏远地区。

3、能源清洁，节能环保。本装置充分利用太阳能，风能和电磁能发电，不需要消耗传统的化石能源，清洁环保，节能减排。

4、在闸门门叶上设置可自动开启、关闭的鱼道保证水生生物的流动。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型供电系统机构示意图；

图3为本实用新型的鱼道的结构示意图；

图4为本实用新型的承重门叶的结构示意图；

图中：1—磁能发电装置、2—风能发电装置、3—太阳能发电装置、4—充电保护电路、5—交直流电源转换器、6—蓄电池组、7—单片机、8—闸门门叶、9—引水管道、10—流通管道、11—排水管道、12—传动基座、13—闸前水位监测仪、14—闸后水位监测仪、15—通信线路、16—自动进水阀、17—自动出水阀、18—阀门控制器、19—警报器、20—警报器开关、21—无线信号发射器、22-鱼道、23运动传感器、24鱼道控制器、25承重门叶、a处表示安全水位线，b处表示需求水位线。

具体实施方式

下面通过实施例,并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步具的说明。

如附图1、2、3、4所示。

一种含鱼道的逆升式自动控制水闸，包括供电系统，所述供电系统包括磁能发电装置1、风能发电装置2、太阳能发电装置3、充电保护电路4、交直流电源转换器5和蓄电池组6。

所述磁能发电装置1与蓄电池组6串联，通过充电保护电路4和交直流电源转换器5相连接，所发电量储存于蓄电池组6中。所述磁能发电装置1可以通过人工手动使转子转动，切割磁感线，产生电能，储存在蓄电池组6中。本实用新型在供电系统中添加磁能发电装置1，对于一些紧急情况,如冰雹天气、极端气候等情形,太阳能和风能无法供给水闸需要的电能时,提供一种应急电源。

所述的风能发电装置2与蓄电池组6串联，通过充电保护电路4和交直流电源转换器5相连接，所发电量储存于蓄电池组6中。

所述太阳能发电装置3与蓄电池组6串联，通过充电保护电路4和交直流电源转换器5相连接，所发电量储存于蓄电池组6中。所述太阳能发电装置3包括外覆聚酯膜、内衬铜铟镓硒膜、太阳能控制器、微型逆变器、二维自动旋转台和支座，聚酯膜是一种防水性能强的膜，铜铟镓硒膜具有成本低廉、质地柔韧、易于布设、光电转化效率高等特点,特别适用于在野外替代传统的太阳能电池板。

所述的蓄电池组6通过供电线路与整个系统中的电子器件连接供电。

本实用新型还包括闸门门叶8、传动基座12和设置在渠道下方的依次相连的引水管道9、流通管道10和排水管道11，所述水闸上游的渠道中安装有闸前水位监测仪13，用于监测闸门上游的水位，其下游的渠道中按照有闸后水位监测仪14，用于监测闸门下游的水位。所述渠道岸边设置有控制用的单片机7，所述闸前水位监测仪13以及闸后水位监测仪14分别通过通信线路15与所述单片机7相连。

所述流通管道10近引水管道9端设置自动进水阀16，该自动进水阀16位于引水管道9上游属于高压侧，所述流通管道10近排水管道11端设置有自动出水阀17，该自动出水阀17位于引水管道9的下游，属于低压侧，所述自动进水阀16和自动出水阀17分别设置有阀门控制器18，所阀门控制器18与所述单片机7相连，通过所述单片机7控制位于高压侧的自动进水阀16和位于低压侧的自动出水阀17的开合，从而实现利用水的液压差来控制闸门门叶8的升起或下降。优选地，所述阀门控制器18是一种电磁控制器，控制进水阀和出水阀的开合，由通信线路15与单片机7连接，能够实现远程自动控制。

所述闸门门叶8中部设置有鱼道22，所述鱼道22上设置有鱼道控制器24，所述鱼道控制器24通过线路与单片机7相连，控制鱼道22开关，其中所述鱼道控制器24包括圆管状电机以及鱼道挡片，所述管状电机多用于电动卷帘门，而此处所述鱼道控制器24即为卷帘门式结构，所述鱼道挡片为可卷起式多片铰接式结构，所述闸门门叶8两侧设置导轨，所述鱼道挡片在所述导轨内通过管状电机驱动从而遮蔽或露出鱼道。相应的，所述管状电机做防水处理。所述鱼道22周围的闸门门叶8上安装有运动传感器23(图1中所述运动传感器23所处位置因为示意图)，所述运动传感器23通过线路与所述单片机7相连，其中通过运动传感器23感知鱼道22或是闸门门叶8附近有水生生物，然后其将信号传输给单片机7，然后所述单片机7通过所述鱼道控制器24来控制鱼道22的开启或关闭从而让水生生物通过，优选地所述运动传感器23采用milltronicsmfa-4p型运动传感器、papirs传感器或pt124-35mpa传感器。

所述闸门门叶8底部还设置有承重门叶25，所述承重门叶25主要起配重块的作用，其设置有梯形、三角形或是半圆柱形结构，焊接在闸门门叶8的底部，其可以平衡上游洪水对闸门门叶8上端产生的巨大力矩，防止洪水冲刷导致闸门门叶8变形、弯曲和坍塌，保证整个闸门在洪水的条件下正常的开启和关闭，实现安全蓄洪泄洪。所述闸门门叶8为矩形，放置在传动基座12上，其底部宽度与传动基座12宽度相适应，其表层涂装防腐防酸膜,以延长使用寿命，闸门采用逆升式自下而上的启闭模式。

进一步地，所述闸前水位监测仪13以及闸后水位监测仪14还连接有警报器19以及警报器开关20和无线信号发射器21，所述警报器19通过充电保护电路与所述警报器开关20相连并与所述单片机7相连，所述无线信号发射器21与所述单片机7相连。当闸前水位监测仪13或闸后水位监测仪14监测到渠道发生洪涝灾害或旱灾时,将信号传递给单片机7，由单片机7控制警报器开关20开启,从而使警报器19响起,单片机7同时控制无线信号发射器21,将灾情信息传递给后台信息集中接收中心。

优选地，所述无线信息发射器采用rfid无线射频技术。rfid又称电子标签、无线射频识别,一种非接触式的白动识别技术,可通过无线电讯号识别日标水质并读写相关数据,无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境,操作快捷方便。

本实用新型中逆升式自动控制水闸在工作时,采用太阳能、风能和电磁能在极端天气条件下启动，与太阳能和风能起到互补作用通过蓄电池组6为水闸提供电能,通过闸前水位监测仪13和闸后水位监测仪14实时监测闸门上、下游的水位信息,并传输给单片机7,由单片机7分析数据信息判断闸门是否需要开启或者关闭,并向阀门控制器18发送指令,控制自动进水阀16和自动出水阀17的开合，当闸后水位监测仪14监测到下游水位超过安全水位时，开启自动进水阀16，关闭自动出水阀17，水流进入本装置，通过液压力托起传动基座12，从而使闸门门叶8向上运行，水闸关闭，下游水位将下降；当闸后水位监测仪14监测到水位下降到安全水位时，关闭自动进水阀16，自动出水阀17也关闭，此时装置将保持不进水、不排水状态，传动基座12处于静止状态，水闸开度不变化；当下游水位低于需求水位时，开启自动出水阀17，关闭自动进水阀16，装置向外排水，带动传动基座12下降，从而使闸门门叶8向下运行，水闸开启，下游水位将上升。当闸前水位监测仪13监测到上游发生洪水时，开启自动进水阀16，关闭自动出水阀17，水流进入本装置，通过液压力托起传动基座12，从而使闸门门叶8向上运行，水闸关闭，起到拦洪蓄洪作用；当闸前水位监测仪13监测到洪水水位过高要溢出闸门门叶8时,就将信号传递给单片机7,由单片机7控制警报器开关20开启,从而使警报器19响起,然后检测关闭开关，同时单片机7通过无线信号发射器21将灾情信息传递后台信息集中接收中心。另外当运动传感器23发现有游动的鱼后，将信号传给单片机7，由单片机向鱼道控制器24发送指令，从而控制鱼道22开启或关闭。因此，这样一来即能保障正常工农业取水和鱼的流动，又能防止洪涝灾害发生。

本实用新型的保护范围并不限于上述的实施例，本领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。