一种模块化升鱼装置及其控制方法与流程

本发明涉及到水利工程过鱼设施，具体涉及到一种模块化升鱼装置及其控制方法。

背景技术：

1、目前水利工程中的过鱼设施主要有升鱼机、鱼道、鱼闸和集运鱼船等，不同的过鱼设施具有各自的特点，其中升鱼机的优点在于对上游水位变化的敏感度低，鱼类过坝体力消耗小，适用于底层鱼类过坝，可实现鱼类的连续过坝，因此也被广泛使用。

2、但是目前的升鱼机也有较为明显的缺点，现有的升鱼机系统基本都需要在土建混凝土框架的基础上进行升鱼机系统设备的安装，投入比较大，还涉及到土建和设备专业设计施工的协调工作，前期设计沟通和后期交叉施工较多，同时现有的升鱼机系统拆卸也不方便，建成后就是永久建筑设备，难以进行拆解转运重新应用，即使可以拆除，难度也较大。

3、另外现行的升鱼机系统结构复杂，赶鱼栅需要进行抓梁提升和穿销脱销一些列动作过程，需要用到电气和液压系统辅助控制动作，一旦有环节出问题，则赶鱼栅则不能正常运行。而且现行的升鱼机的控制也复杂，赶鱼栅行走控制和集鱼斗提升控制都是需要单独操作控制，操作繁琐。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种模块化升鱼装置及控制方法。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种模块化升鱼装置，包括集鱼通道机构，所述集鱼通道机构上设有轨道，所述轨道上设有可移动的赶鱼机构，所述赶鱼机构包括沿集鱼方向往复移动的横向组件，所述横向组件的一侧设有竖向组件，所述竖向组件上设有可升降的赶鱼栅组件；所述轨道的一端伸出所述集鱼通道机构并连接有端部安装杆，所述集鱼通道机构的另一端设有提升支架，所述提升支架的下方设有可升降的集鱼斗，所述集鱼通道机构的下方对应所述集鱼斗设置有下沉空间；所述提升支架、所述竖向组件、所述横向组件和所述端部安装杆之间还设有同步移动控制机构。

4、本模块化升鱼装置通过模块化结构设置所述集鱼通道机构、所述赶鱼机构和所述集鱼斗，方便整体的安装和拆卸，能够根据实际情况进行快速扩展搭建，各机构之间不仅能够独立拆装，而且搭建好后相互之间还可以协同发挥作用，一套装置能够同时完成赶鱼、集鱼和升鱼的操作，有利于鱼群过坝。

5、所述集鱼通道机构为主要的赶鱼场所，其上方设置的轨道，便于所述赶鱼机构的移动；所述赶鱼机构通过所述横向组件和所述竖向组件的配合使用，能够让所述赶鱼栅组件在往集鱼斗方向运行时自身的高度也在下降，以实现在集鱼通道内对鱼类赶鱼的目的，所述赶鱼机构在往集鱼通道机构前端(开口方向)运行时所述赶鱼栅组件则会提升，打开通道，以便鱼类进入通道。

6、所述集鱼通道机构的下方设置所述下沉空间，能够让所述集鱼斗在下降至低位时不高于所述集鱼通道机构的底部，减少障碍，有利于鱼类游至集鱼斗的上方，保证集鱼通道内的鱼类在赶鱼栅的驱赶下都能汇集到集鱼斗区域，在集鱼斗上行过程中，能够将其上方的鱼类集中起来并向上运输。

7、进一步的，所述集鱼通道机构为箱体结构，所述箱体结构包括开放式上端面和开放式侧壁，与所述开放式侧壁相对的侧壁设有拦污栅，所述开放式侧壁和所述拦污栅分设在长度方向两端，所述箱体结构的底部靠近所述拦污栅处设有所述下沉空间，所述开放式上端面还设置所述轨道。

8、所述箱体结构的主体部分采用多段可拆接头进行连接，以便组装；在集鱼通道机构后端安装所述拦污栅，起到拦截河流杂质，防止杂物干扰集鱼通道内鱼类活动的作用。

9、进一步的，所述箱体结构的下方还设有若干可调节式支撑脚，所述轨道伸出所述箱体结构的部分与所述箱体结构之间还设有斜支撑，所述箱体结构的底部和宽度方向的两侧壁分别为网状结构。可调节式支撑脚的设置，方便在水域里面水底不平的状态下进行模块的调平；所述轨道的前端延长并伸出箱体结构，可以让所述赶鱼栅组件移动至所述箱体结构的最前端，可保证集鱼通道内的鱼类能全部被赶鱼栅组件进行驱赶而不会从集鱼通道前端口处逃出。

10、进一步的，所述横向组件包括移动平板，所述移动平板的下方设有多个行走滑轮，所述行走滑轮设置在所述轨道上；所述移动平板靠近所述提升支架的一侧连接安装所述竖向组件，所述移动平板的上方在远离所述竖向组件的位置上设有第一滑轮组。

11、进一步的，所述竖向组件包括升降框架，所述升降框架内设有可升降的升降连接板，所述升降连接板上设有所述赶鱼栅组件；所述升降框架的上方设有第二滑轮组，所述升降框架背向所述横向组件的一侧还设有辅助支架，所述辅助支架上设有第三滑轮组。

12、进一步的，所述赶鱼栅组件包括与所述竖向组件连接的背板，所述背板上设有赶鱼栅栅体，所述赶鱼栅栅体的高度不小于所述集鱼通道机构高度的一半。

13、进一步的，所述提升支架包括包括安装在所述集鱼通道机构上的若干根支撑杆，所述支撑杆上设有支架平台，所述支架平台上设有赶鱼栅移动卷扬机和集鱼斗提升卷扬机，所述集鱼斗提升卷扬机连接并驱动所述集鱼斗，所述赶鱼栅移动卷扬机连接并同步驱动所述横向组件和所述竖向组件；一对所述支撑杆之间还设有上横杆，所述上横杆上设有一对导向滑轮组；另一对所述支撑杆之间设有下横杆，所述下横杆上设有弹簧顶杆。

14、进一步的，所述同步移动控制机构包括设置在所述提升支架上的赶鱼栅移动卷扬机和一对导向滑轮组，以及所述横向组件上第一滑轮组和所述竖向组件上的第二滑轮组和第三滑轮组，以及安装在所述端部安装杆上的换向滑轮组，所述赶鱼栅移动卷扬机上的牵引钢丝绳从经过一个所述导向滑轮组后，依次绕所述第三滑轮组、所述竖向组件上的升降连接板、所述第二滑轮组和所述第一滑轮组，再经由所述换向滑轮组换向后绕到另一个所述导向滑轮组，再次回到所述赶鱼栅移动卷扬机上；所述第一滑轮组、所述第二滑轮组、所述第三滑轮组和所述导向滑轮组的中轴线均平行设置且均与所述换向滑轮组的中轴线垂直布置。

15、进一步的，所述集鱼斗的侧壁内设有多个滤水格栅，所述集鱼斗的一个长侧壁靠近底部处设有放鱼口，所述放鱼口内设有可开启的自闭闸门，所述集鱼斗的底部设有向所述放鱼口倾斜的斜坡结构，所述集鱼斗在设置所述自闭闸门的长侧壁上设有弧形导板；所述集鱼斗的上方还设有多个吊耳。集鱼斗底部结构为斜坡形式，保证放鱼口为集鱼斗最低点。所述自闭闸门为常闭形式，在正常状态下自闭闸门关闭，所述集鱼斗收集鱼水混合物。在集鱼斗外围三面中部镂空安装网状的滤水格栅，保证集鱼斗在提升过程中将鱼水混合物中的水过滤掉，减小集鱼斗中鱼水混合物的总重。

16、一种模块化升鱼装置的控制方法，包括如下步骤：

17、在plc控制单元中设定所述集鱼斗的提升和下降高度参数；

18、所述plc控制单元获取集鱼斗提升卷扬机的提升高度信息，以及所述赶鱼栅组件的走位信息；

19、赶鱼栅移动卷扬机运行，所述赶鱼栅组件边向集鱼斗方向移动边下降赶鱼，当所述赶鱼栅组件触碰到上行限位开关，所述赶鱼栅移动卷扬机暂时停止，集鱼斗提升卷扬机被触发运行，提升所述集鱼斗，所述集鱼斗提升到位时，所述集鱼斗内的放鱼口机械触发自闭闸门开启，鱼水混合物经溜鱼槽流到暂养设备进行分拣；

20、鱼水混合物流完后，所述集鱼斗下行至原位，所述赶鱼栅移动卷扬机再次运行使所述赶鱼栅组件也回原位，完成一个赶鱼集鱼过程。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本模块化升鱼装置通过模块化结构设置所述集鱼通道机构、所述赶鱼机构和所述集鱼斗，方便整体的安装和拆卸，能够根据实际情况进行快速扩展搭建，各机构之间不仅能够独立拆装，而且搭建好后相互之间还可以协同发挥作用，一套装置能够同时完成赶鱼、集鱼和升鱼的操作；2、所述赶鱼机构通过所述横向组件和所述竖向组件的配合使用，能够让所述赶鱼栅组件在往集鱼斗方向运行时自身的高度也在下降，以实现在集鱼通道内对鱼类赶鱼的目的；3、通过集中控制系统和同步移动控制机构，可以同步控制和收放所述赶鱼机构；4、所述集鱼通道机构的下方设置所述下沉空间，能够让所述集鱼斗在下降至低位时不高于所述集鱼通道机构的底部，减少障碍，保证集鱼通道内的鱼类在赶鱼栅的驱赶下都能汇集到集鱼斗区域；5、plc控制单元可以通过触摸屏进行操作和显示相关信息，接收各限位开关的动作信号，发出相应的运行指令，以便控制赶鱼机构和集鱼斗；6、所述弹簧顶杆和弧形导板的配合设置，保证集鱼斗在上升过程中，所述弹簧顶杆沿着弧形导板顶开放鱼口的自闭闸门，以便自动放鱼。