本實(shí)用新型涉及一種水閘，具體涉及一種直升式自動(dòng)控制水閘。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的水閘主要通過啟閉機(jī)實(shí)現(xiàn)閘門的開啟和閉合。啟閉機(jī)作為閘門一個(gè)極其重要的部分，可分為螺桿式啟閉機(jī)、鏈?zhǔn)絾㈤]機(jī)、卷揚(yáng)式啟閉機(jī)、液壓啟閉機(jī)、臺(tái)車式啟閉機(jī)、門式啟閉機(jī)等。渠道、中小型水庫中最常用的是螺桿式啟閉機(jī)和卷揚(yáng)式啟閉機(jī)。我國有眾多的小型水閘，基本分布在農(nóng)村、山區(qū)等偏遠(yuǎn)地帶。為了滿足水閘啟閉的能量需求，往往需要在偏遠(yuǎn)地帶架設(shè)電網(wǎng)，從而為水閘提供電能。除此之外，現(xiàn)有的水閘大多采用人工監(jiān)管的方式來實(shí)施運(yùn)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。

為了解決水閘供電難的問題，專利CN205530157U公開了一種含魚道的自動(dòng)控制水閘，但是該水閘一旦少量泥沙淤積在門葉底部，就會(huì)產(chǎn)生較大的阻力矩，直接增大門葉的開啟難度，甚至造成閘門門葉無法正常翻轉(zhuǎn)。而且，水閘一般分布在偏遠(yuǎn)地區(qū)，一旦出現(xiàn)故障，對(duì)于現(xiàn)場無人值守的水閘，其故障信息未集中傳遞給監(jiān)管者，也容易引發(fā)事故。因此有必要設(shè)計(jì)一種供電方便、能耗低、能自動(dòng)控制閘門起閉的水閘。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題采用的技術(shù)方案如下：

一種直升式自動(dòng)控制水閘，包括發(fā)電系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述的發(fā)電系統(tǒng)包括蓄電池組1、交直流電源轉(zhuǎn)換器2和通過充電保護(hù)電路3與交直流電源轉(zhuǎn)換器2連接的風(fēng)能發(fā)電裝置5、太陽能發(fā)電裝置4和預(yù)留的外接電源6；

所述制動(dòng)系統(tǒng)包括位于渠道底部的閘門門葉8，閘門上游渠道中安裝有閘前水位監(jiān)測儀11，用于監(jiān)測閘門上游水位，閘門下游渠道中安裝有閘后水位監(jiān)測儀12，用于監(jiān)測閘門下游水位，閘前水位監(jiān)測儀11和閘后水位監(jiān)測儀12分別通過通信線路13與單片機(jī)7連接，閘門啟閉控制器14通過通信線路13與單片機(jī)7連接，用于控制閘門葉片8的升降；

所述監(jiān)控系統(tǒng)包括由通信線路與單片機(jī)7連接的警報(bào)器15、警報(bào)器開關(guān)16和無線信號(hào)發(fā)射器17，以及遠(yuǎn)程后臺(tái)信息集中接收中心。

所述的風(fēng)能發(fā)電裝置5與蓄電池組1通過充電保護(hù)電路3和交直流電源轉(zhuǎn)換器2相連，所發(fā)電量儲(chǔ)存于蓄電池組1中。

所述太陽能發(fā)電裝置4包括銅銦鎵硒太陽能膜、太陽能控制器、微型逆變器、二維自動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)和支座，太陽能發(fā)電裝置4與蓄電池組1通過充電保護(hù)電路3和交直流電源轉(zhuǎn)換器2相連，所發(fā)電量儲(chǔ)存于蓄電池組1中。

所述的單片機(jī)7采用ATML單片機(jī)或STC單片機(jī)。

所述閘門門葉8為矩形，其底部寬度與渠道寬度相適應(yīng)，閘門門葉8底部設(shè)有扣環(huán)9，閘門葉片8底部側(cè)邊通過扣環(huán)9連接安裝有擋泥沙副門葉10，用于阻擋泥沙對(duì)閘門門葉8的侵蝕。

所述擋泥沙副門葉10為矩形，其寬度與閘門門葉8一致，高度為閘門門葉8的1/4，在擋泥沙副門葉10的表層安裝防腐防酸膜，以延長使用壽命。

所述警報(bào)器開關(guān)16通過充電保護(hù)電路與警報(bào)器15連接，用于控制警報(bào)器15的開啟或關(guān)閉。

所述無線信號(hào)發(fā)射器17采用RFID無線射頻技術(shù)。

本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型中的直升式自動(dòng)控制水閘可以不經(jīng)由人工控制，隨水位變化自動(dòng)控制水閘啟閉，結(jié)構(gòu)簡單，無需外加動(dòng)力，節(jié)約能源，能夠有效提高水閘的安全系數(shù)，特別適于供電難、監(jiān)管難度大的偏遠(yuǎn)地區(qū)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的制動(dòng)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1蓄電池組、2交直流電源轉(zhuǎn)換器、3充電保護(hù)電路、4太陽能發(fā)電裝置、5風(fēng)能發(fā)電裝置、6外接電源、7單片機(jī)、8閘門門葉、9扣環(huán)，10擋泥沙副門葉、11閘前水位監(jiān)測儀、12閘后水位監(jiān)測儀、13通信線路、14閘門啟閉控制器、15警報(bào)器、16警報(bào)器開關(guān)、17無線信號(hào)發(fā)射器。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明，如圖1-2所示，一種直升式自動(dòng)控制水閘，包括發(fā)電系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于：所述的發(fā)電系統(tǒng)包括蓄電池組1、交直流電源轉(zhuǎn)換器2和通過充電保護(hù)電路3與交直流電源轉(zhuǎn)換器2連接的風(fēng)能發(fā)電裝置5、太陽能發(fā)電裝置4和預(yù)留的外接電源6；

所述制動(dòng)系統(tǒng)包括位于渠道底部的閘門門葉8，閘門上游渠道中安裝有閘前水位監(jiān)測儀11，用于監(jiān)測閘門上游水位，閘門下游渠道中安裝有閘后水位監(jiān)測儀12，用于監(jiān)測閘門下游水位，閘前水位監(jiān)測儀11和閘后水位監(jiān)測儀12分別通過通信線路13與單片機(jī)7連接，閘門啟閉控制器14通過通信線路13與單片機(jī)7連接，用于控制閘門葉片8的升降；

所述監(jiān)控系統(tǒng)包括由通信線路與單片機(jī)7連接的警報(bào)器15、警報(bào)器開關(guān)16和無線信號(hào)發(fā)射器17，以及遠(yuǎn)程后臺(tái)信息集中接收中心；當(dāng)閘前水位監(jiān)測儀11或閘后水位監(jiān)測儀12監(jiān)測到渠道發(fā)生重大洪澇災(zāi)害或重大旱災(zāi)，將信號(hào)傳遞給單片機(jī)7，由單片機(jī)7控制警報(bào)器開關(guān)16開啟，從而使警報(bào)器15響起，單片機(jī)7同時(shí)控制無線信號(hào)發(fā)射器17，將災(zāi)情信息傳遞給后臺(tái)信息集中接收中心；若單片機(jī)7判斷水閘出現(xiàn)故障，也可控制無線信號(hào)發(fā)射器17，將災(zāi)情信息傳遞給后臺(tái)信息集中接收中心；

所述的蓄電池組1通過供電線路與上述各系統(tǒng)中電子器件連接供電。

所述的風(fēng)能發(fā)電裝置5與蓄電池組1通過充電保護(hù)電路3和交直流電源轉(zhuǎn)換器2相連，所發(fā)電量儲(chǔ)存于蓄電池組1中。

所述太陽能發(fā)電裝置4包括銅銦鎵硒太陽能膜、太陽能控制器、微型逆變器、二維自動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)和支座，銅銦鎵硒太陽能膜具有成本低廉、質(zhì)地柔韌、易于布設(shè)、光電轉(zhuǎn)化效率高等特點(diǎn)，特別適用于在野外替代傳統(tǒng)的太陽能電池板，所述太陽能發(fā)電裝置4與蓄電池組1通過充電保護(hù)電路3和交直流電源轉(zhuǎn)換器2相連，所發(fā)電量儲(chǔ)存于蓄電池組1中。

所述的單片機(jī)7采用ATML單片機(jī)或STC單片機(jī)。

所述外接電源6是本實(shí)用新型提供的電能供應(yīng)備份方案，對(duì)于一些緊急情況，如冰雹天氣、極端氣候等情形，太陽能和風(fēng)能不足夠供給水閘需要的能量，可以通過啟動(dòng)預(yù)留的外接電源。

所述閘門門葉8為矩形，其底部寬度與渠道寬度相適應(yīng)，閘門采用直升直關(guān)的啟閉模式，考慮到在閘門關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，閘門門葉8底部可能會(huì)淤積一定的泥沙、對(duì)閘門門葉8造成較大的壓力，所以在閘門門葉8底部設(shè)置有扣環(huán)，通過扣環(huán)9安裝有擋泥沙副門葉10，用于阻擋泥沙對(duì)閘門門葉8的侵蝕。

所述擋泥沙副門葉10為矩形，其寬度與閘門門葉8一致，高度為閘門門葉8的1/4，在擋泥沙副門葉10的表層安裝防腐防酸膜，以延長使用壽命，若擋泥沙副門葉10損壞，可替換新的擋泥沙副門葉10通過扣環(huán)9與閘門門葉8相連。

所述警報(bào)器開關(guān)16通過充電保護(hù)電路3與警報(bào)器15連接，用于控制警報(bào)器15的開啟或關(guān)閉。

所述無線信號(hào)發(fā)射器17采用無線射頻技術(shù)，即RFID技術(shù)。RFID又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識(shí)別，一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別目標(biāo)水質(zhì)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸，識(shí)別工作無需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境，操作快捷方便。

本實(shí)用新型中自升式自動(dòng)控制水閘在工作時(shí)，采用太陽能和風(fēng)能（必要時(shí)啟動(dòng)預(yù)留的外接電源）為水閘提供電能，通過閘前水位監(jiān)測儀11和閘后水位監(jiān)測儀12實(shí)時(shí)監(jiān)測閘門上、下游的水位信息，并傳輸給單片機(jī)7，由單片機(jī)分析數(shù)據(jù)信息判斷閘門是否需要開啟或者關(guān)閉，并向閘門啟閉控制器14發(fā)送指令，從而對(duì)閘門門葉8實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，當(dāng)閘前水位監(jiān)測儀11或閘后水位監(jiān)測儀12監(jiān)測到渠道發(fā)生重大洪澇災(zāi)害或重大旱災(zāi)，就將信號(hào)傳遞給單片機(jī)7，由單片機(jī)7控制警報(bào)器開關(guān)16開啟，從而使警報(bào)器15響起，單片機(jī)7同時(shí)控制無線信號(hào)發(fā)射器17，將災(zāi)情信息傳遞給后臺(tái)信息集中接收中心；若單片機(jī)7判斷水閘出現(xiàn)故障，也控制無線信號(hào)發(fā)射器17，將災(zāi)情信息傳遞給后臺(tái)信息集中接收中心18。

本實(shí)用新型所涉及到的方法或軟件均為現(xiàn)有技術(shù)，不屬于本實(shí)用新型的創(chuàng)新內(nèi)容，本實(shí)用新型只對(duì)硬件進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不限于上述的實(shí)施例，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神。倘若這些改動(dòng)和變形屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本實(shí)用新型的意圖也包含這些改動(dòng)和變形在內(nèi)。