一种含鱼道的自动控制水闸的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种含鱼道的自动控制水闸，通过闸前水位监测仪2和闸后水位监测仪3实时监测闸门上、下游的水位信息，并传输给单片机4，由单片机4分析数据信息判断闸门是否需要开启或者关闭，并通过控制连接扣环5的角度变动来实现闸门门叶1的翻转启闭。采用翻转式闸门，通过连接环扣5连接闸门门叶1和支撑柱13，闸门需要开启时实现翻转开启，降低因闸门前后水位差引起的安全隐患。在闸门门叶底部设置鱼道11，由运动传感器12判断鱼道11是否需要开启。本实用新型可以不经由人工控制，随水位变化自动控制水闸启闭，结构简单，无需外加动力，节约能源，能够有效提高水闸的安全系数。
【专利说明】
一种含鱼道的自动控制水闸
技术领域
[0001]本实用新型涉及水闸技术领域，具体的说是一种含鱼道的自动控制水闸。
【背景技术】
[0002]现有的水闸主要通过启闭机实现闸门的开启和闭合。启闭机作为闸门一个极其重要的部分，可分为螺杆式启闭机、链式启闭机、卷扬式启闭机、液压启闭机、台车式启闭机、门式启闭机等。渠道、中小型水库中最常用的是螺杆式启闭机和卷扬式启闭机。我国有众多的小型水闸，基本分布在农村、山区等偏远地带，为了满足水闸启闭的能量需求，往往需要在偏远地带架设电网，从而为水闸提供电能。并且现有的水闸大多采用人工监管的方式来实施运行管理，消耗了巨大的人力成本，而且在夜间监管难度大，容易引发安全事故。此外，现有的水闸为直升式水闸，上提开启，水闸前后水压力差较大时容易因为力矩不平衡而失稳，引起安全事故。现有的水闸未开启时阻拦河道中水生生物的通过，影响了河流的生态平衡，不利于河流生态建设。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供的一种水闸，利用太阳能和风能提供动力、通过水位监测仪和单片机自动控制闸门翻转，并通过运动传感器控制鱼道的开启和关闭。
[0004]本实用新型一种含鱼道的自动控制水闸，包括制动系统和发电系统。
[0005]所述制动系统包括闸门门叶、闸前水位监测仪、闸后水位监测仪、单片机、连接扣环、支撑柱和通信线路;所述支撑柱固定在渠道底部;所述闸前水位监测仪安装在闸门上游的渠道中；所述闸后水位监测仪安装在闸门下游的渠道中；所述单片机与闸前水位监测仪和闸后水位监测仪采用通信线路相连接;通过连接扣环连接闸门门叶和支撑柱，单片机驱动连接扣环，通过单片机控制连接扣环的角度变化实现闸门门叶的翻转启闭；所述发电系统与单片机连接。
[0006]还包括有鱼道、运动传感器;所述鱼道置于闸门门叶底部，所述运动传感器位于上游渠道中，运动传感器驱动鱼道的开启和关闭。
[0007]所述闸前水位监测仪安装在闸门上游的渠道中，用于监测闸门上游的水位。
[0008]所述闸后水位监测仪安装在闸门下游的渠道中，用于监测闸门下游的水位。
[0009]所述单片机与闸前水位监测仪和闸后水位监测仪采用通信线路相连接，用于接收闸前水位监测仪和闸后水位监测仪传输的水位数据信息，根据预设的规则分析水位信息，从而判断闸门是否需要开启或者关闭，并通过控制连接环扣的角度来控制闸门的启闭。
[0010]所述连接扣环用于连接支撑柱和闸门门叶，连接扣环为现有技术。
[0011 ]单片机驱动连接扣环，通过单片机控制连接扣环的角度变化实现闸门门叶的翻转启闭;所述发电系统与单片机连接。
[0012]所述闸门门叶，为翻转式闸门，闸门通过翻转，实现开启和关闭，从而控制水流从渠道上游流向下游。
[0013]所述闸门门叶下方设计有鱼道;所述鱼道为圆形结构，便于水下生物通过。
[0014]所述运动传感器安装在闸门上游的渠道中，用于监测渠道中是否有水下生物需要通过，以驱动鱼道的开启和关闭。
[0015]所述发电系统包括风能发电装置、太阳能发电装置、蓄电池组、充电保护电路;所述风能发电装置和太阳能发电装置与蓄电池组通过充电保护电路相连，所发电量储存于蓄电池组中，用于提供制动系统所需电量，蓄电池组与单片机相连用于控制整个制动系统。
[0016]所述的单片机为STC单片机或ATMEL单片机。
[0017]所述风能发电装置利用现有技术，主要包括风轮、发电机、尾翼和支座等部分，由单片机进行控制，所述风能发电装置与蓄电池组通过充电保护电路相连，所发电量储存于蓄电池组中；所述太阳能发电装置利用现有技术，主要包括太阳能电池板、太阳能控制器、逆变器、二维自动旋转台和支座等部分，由单片机进行控制，所述风能发电装置与蓄电池组通过充电保护电路相连，所发电量储存于蓄电池组中。
[0018]本实用新型的原理在于:针对偏远地区供电难、监管难度大等特点，采用太阳能和风能为水闸提供电能，通过闸前水位监测仪和闸后水位监测仪实时监测闸门上、下游的水位信息，并传输给单片机，由单片机分析数据信息判断闸门是否需要开启或者关闭，并通过控制连接扣环的角度来控制闸门的启闭，从而对闸门门叶实现自动控制。针对直立闸门因前后水位差导致的水压力差而存在的安全隐患，采用翻转闸门，用支撑柱支撑闸门，支撑柱与闸门形成一个三角形稳定结构；采用连接扣环连接支撑柱与闸门，实现闸门翻转启闭。
[0019]与现有技术相比，本实用新型可以不经由人工控制，随水位变化自动控制水闸启闭，结构简单，无需外加动力，节约能源，能够有效提高水闸的安全系数;有支撑柱支撑，实现翻转启闭，减小闸门的安全隐患；闸门门叶下设有鱼道，供水生生物通过，提高对原生态河流的还原程度。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的制动系统的结构不意图；
[0021 ]图2为本实用新型的闸门门叶正视图；
[0022]图3为本实用新型的发电系统的结构示意图。
[0023]图中:I一闸门门叶、2—闸前水位监测仪、3—闸后水位监测仪、4一单片机、5—连接扣环、6—风能发电装置、7—太阳能发电装置、8—蓄电池组、9 一充电保护电路、10—通信线路、11一鱼道、12一运动传感器、13一支撑柱。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图，对本实用新型作进一步说明。
[0025]—种含鱼道的自动控制水闸，由制动系统和发电系统构成。
[0026]如图1所示，所述制动系统包括闸门门叶1、闸前水位监测仪2、闸后水位监测仪3、单片机4、连接环扣5、支撑柱13、运动传感器12和通信线路10。
[0027]所述闸门门叶I位于渠道底部。
[0028]所述闸前水位监测仪2安装在闸门上游的渠道中，用于监测闸门上游的水位。
[0029]所述闸后水位监测仪3安装在闸门下游的渠道中，用于监测闸门下游的水位。
[0030]所述支撑柱13位于渠底，用于支撑闸门门叶。
[0031 ]所述连接扣环5位于支撑柱与闸门门叶之间，用于连接支撑柱与闸门门叶，并通过角度变动实现闸门翻转启闭。
[0032]所述单片机4与闸前水位监测仪2和闸后水位监测仪3采用通信线路10相连接，用于接收闸前水位监测仪2和闸后水位监测仪3传输的水位数据信息，根据预设的规则分析水位信息，从而判断闸门是否需要开启或者关闭，并通过控制连接环扣的角度来控制闸门的启闭。
[0033]所述的单片机4为STC单片机或ATMEL单片机。
[0034]所述运动传感器12位于安装在闸门上游的渠道中，与鱼道通过通信线路10连接，用于监测渠道中是否有水下生物需要通过。
[0035]如图2所示，所述闸门门叶I的下方设置有鱼道11。
[0036]所述鱼道11位于闸门门叶底部，用于水生生物在闸门关闭时通过。
[0037]如图3所示，所述发电系统包括风能发电装置6、太阳能发电装置7、蓄电池组8、充电保护电路9。
[0038]所述风能发电装置6和太阳能发电装置7与蓄电池组8通过充电保护电路9相连。
[0039]所述风能发电装置6利用现有技术，由单片机4进行控制，所发电量储存于蓄电池组8中。
[0040]所述太阳能发电装置7利用现有技术，由单片机4进行控制，所发电量储存于蓄电池组8中。
[0041]所述蓄电池组8用于提供制动系统所需电量，蓄电池组8与单片机4相连用于控制整个制动系统。
[0042]使用本实用新型装置时，采用风能发电装置6和太阳能发电装置7为水闸的制动系统提供电能，通过闸前水位监测仪2和闸后水位监测仪3实时监测闸门上、下游的水位信息，并传输给单片机4，由单片机4分析数据信息判断闸门是否需要开启或者关闭，并通过控制连接扣环的角度来控制闸门的启闭，从而对闸门门叶I实现自动控制。通过运动传感器12判断是否有水生生物需要通过水闸，从而驱动鱼道11是否需要开启，进而开启或关闭鱼道。
【主权项】
1.一种含鱼道的自动控制水闸，其特征在于:包括制动系统和发电系统;所述制动系统包括闸门门叶(I)、闸前水位监测仪(2)、闸后水位监测仪(3)、单片机(4)、连接扣环(5)、支撑柱(13)和通信线路(10);所述支撑柱(13)固定在渠道底部;所述闸前水位监测仪(2)安装在闸门上游的渠道中；所述闸后水位监测仪(3)安装在闸门下游的渠道中；所述单片机(4)与闸前水位监测仪(2)和闸后水位监测仪(3)采用通信线路(10)相连接;通过连接扣环(5)连接闸门门叶(I)和支撑柱(13)，单片机(4)驱动连接扣环(5)，通过单片机(4)控制连接扣环(5)的角度变化实现闸门门叶(I)的翻转启闭;所述发电系统与单片机(4)连接。2.如权利要求1所述的一种含鱼道的自动控制水闸，其特征在于:还包括有鱼道(11)、运动传感器(12);所述鱼道(11)置于闸门门叶(I)底部，所述运动传感器(12)位于上游渠道中，运动传感器(12)驱动鱼道(11)的开启和关闭。3.如权利要求2所述的一种含鱼道的自动控制水闸，其特征在于:所述发电系统包括风能发电装置(6)、太阳能发电装置(7)、蓄电池组(8)、充电保护电路(9);所述风能发电装置(6)和太阳能发电装置(7)与蓄电池组(8)通过充电保护电路(9)相连，所发电量储存于蓄电池组(8)中，用于提供制动系统所需电量，蓄电池组(8)与单片机(4)相连用于控制整个制动系统。4.如权利要求3所述的一种含鱼道的自动控制水闸，其特征在于:所述的单片机(4)为STC单片机或ATMEL单片机。
【文档编号】E02B7/46GK205530157SQ201620053633
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】尹家波, 黄宇云
【申请人】武汉大学