本實用新型涉及一種水閘，具體涉及一種直升式自動控制水閘。

背景技術：

現(xiàn)有的水閘主要通過啟閉機實現(xiàn)閘門的開啟和閉合。啟閉機作為閘門一個極其重要的部分，可分為螺桿式啟閉機、鏈式啟閉機、卷揚式啟閉機、液壓啟閉機、臺車式啟閉機、門式啟閉機等。渠道、中小型水庫中最常用的是螺桿式啟閉機和卷揚式啟閉機。我國有眾多的小型水閘，基本分布在農村、山區(qū)等偏遠地帶。為了滿足水閘啟閉的能量需求，往往需要在偏遠地帶架設電網(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)管的方式來實施運行管理，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控制水閘，但是該水閘一旦少量泥沙淤積在門葉底部，就會產生較大的阻力矩，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。而且，水閘一般分布在偏遠地區(qū)，一旦出現(xiàn)故障，對于現(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。因此有必要設計一種供電方便、能耗低、能自動控制閘門起閉的水閘。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型為解決現(xiàn)有技術中存在的問題采用的技術方案如下：

一種直升式自動控制水閘，包括發(fā)電系統(tǒng)、制動系統(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、交直流電源轉換器2和通過充電保護電路3與交直流電源轉換器2連接的風能發(fā)電裝置5、太陽能發(fā)電裝置4和預留的外接電源6；

所述制動系統(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7連接，閘門啟閉控制器14通過通信線路13與單片機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7連接的警報器15、警報器開關16和無線信號發(fā)射器17，以及遠程后臺信息集中接收中心。

所述的風能發(fā)電裝置5與蓄電池組1通過充電保護電路3和交直流電源轉換器2相連，所發(fā)電量儲存于蓄電池組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、二維自動旋轉臺和支座，太陽能發(fā)電裝置4與蓄電池組1通過充電保護電路3和交直流電源轉換器2相連，所發(fā)電量儲存于蓄電池組1中。

所述的單片機7采用ATML單片機或STC單片機。

所述閘門門葉8為矩形，其底部寬度與渠道寬度相適應，閘門門葉8底部設有扣環(huán)9，閘門葉片8底部側邊通過扣環(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。

所述警報器開關16通過充電保護電路與警報器15連接，用于控制警報器15的開啟或關閉。

所述無線信號發(fā)射器17采用RFID無線射頻技術。

本實用新型具有如下優(yōu)點：

本實用新型中的直升式自動控制水閘可以不經由人工控制，隨水位變化自動控制水閘啟閉，結構簡單，無需外加動力，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)管難度大的偏遠地區(qū)。

附圖說明

圖1為本實用新型的發(fā)電系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本實用新型的制動系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)的結構示意圖；

圖中：1蓄電池組、2交直流電源轉換器、3充電保護電路、4太陽能發(fā)電裝置、5風能發(fā)電裝置、6外接電源、7單片機、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警報器、16警報器開關、17無線信號發(fā)射器。

具體實施方式

下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明，如圖1-2所示，一種直升式自動控制水閘，包括發(fā)電系統(tǒng)、制動系統(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、交直流電源轉換器2和通過充電保護電路3與交直流電源轉換器2連接的風能發(fā)電裝置5、太陽能發(fā)電裝置4和預留的外接電源6；

所述制動系統(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7連接，閘門啟閉控制器14通過通信線路13與單片機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7連接的警報器15、警報器開關16和無線信號發(fā)射器17，以及遠程后臺信息集中接收中心；當閘前水位監(jiān)測儀11或閘后水位監(jiān)測儀12監(jiān)測到渠道發(fā)生重大洪澇災害或重大旱災，將信號傳遞給單片機7，由單片機7控制警報器開關16開啟，從而使警報器15響起，單片機7同時控制無線信號發(fā)射器17，將災情信息傳遞給后臺信息集中接收中心；若單片機7判斷水閘出現(xiàn)故障，也可控制無線信號發(fā)射器17，將災情信息傳遞給后臺信息集中接收中心；

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。

所述的風能發(fā)電裝置5與蓄電池組1通過充電保護電路3和交直流電源轉換器2相連，所發(fā)電量儲存于蓄電池組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、二維自動旋轉臺和支座，銅銦鎵硒太陽能膜具有成本低廉、質地柔韌、易于布設、光電轉化效率高等特點，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通過充電保護電路3和交直流電源轉換器2相連，所發(fā)電量儲存于蓄電池組1中。

所述的單片機7采用ATML單片機或STC單片機。

所述外接電源6是本實用新型提供的電能供應備份方案，對于一些緊急情況，如冰雹天氣、極端氣候等情形，太陽能和風能不足夠供給水閘需要的能量，可以通過啟動預留的外接電源。

所述閘門門葉8為矩形，其底部寬度與渠道寬度相適應，閘門采用直升直關的啟閉模式，考慮到在閘門關閉狀態(tài)時，閘門門葉8底部可能會淤積一定的泥沙、對閘門門葉8造成較大的壓力，所以在閘門門葉8底部設置有扣環(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。

所述警報器開關16通過充電保護電路3與警報器15連接，用于控制警報器15的開啟或關閉。

所述無線信號發(fā)射器17采用無線射頻技術，即RFID技術。RFID又稱電子標簽、無線射頻識別，一種非接觸式的自動識別技術，可通過無線電訊號識別目標水質并讀寫相關數(shù)據(jù)，無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境，操作快捷方便。

本實用新型中自升式自動控制水閘在工作時，采用太陽能和風能（必要時啟動預留的外接電源）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實時監(jiān)測閘門上、下游的水位信息，并傳輸給單片機7，由單片機分析數(shù)據(jù)信息判斷閘門是否需要開啟或者關閉，并向閘門啟閉控制器14發(fā)送指令，從而對閘門門葉8實現(xiàn)自動控制，當閘前水位監(jiān)測儀11或閘后水位監(jiān)測儀12監(jiān)測到渠道發(fā)生重大洪澇災害或重大旱災，就將信號傳遞給單片機7，由單片機7控制警報器開關16開啟，從而使警報器15響起，單片機7同時控制無線信號發(fā)射器17，將災情信息傳遞給后臺信息集中接收中心；若單片機7判斷水閘出現(xiàn)故障，也控制無線信號發(fā)射器17，將災情信息傳遞給后臺信息集中接收中心18。

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