CN106087864B - 一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的挡水伞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的挡水伞，由横向和竖向设置的连接绳编织成网状，挡水伞上横向地、以及竖向地连接有多排伞绳，伞绳与挡水伞的连接处排列形成网状形状，横向和竖向的连接绳连接时具有连接点，伞绳连接在所述连接点上，并且部分或者全部的连接点上连接有伞绳，其中：挡水伞的上部设有至少一排浮球，浮球使挡水伞的上部能浮在水面上；挡水伞的底部设有至少一排坠重块，坠重块能使挡水伞的底部沉入水底。本发明的优点：能够远程控制和自动伸缩调节，形成了一种智能防洪护栏，同时还兼具了水位检测和识别功能。能够快速、有效的封堵住决堤口，切切实实能够保护人民群众的生命和财产安全。

Description

一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的挡水伞

技术领域

本发明涉及一种防洪、抗洪的技术，具体涉及一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的挡水伞。

背景技术

洪水灾害是我国发生频率高、危害范围广、对国民经济影响最为严重的自然灾害，亦是威胁人类生存的十大自然灾害之一，洪灾是由于江、河、湖、库水位猛涨，堤坝漫溢或溃决，水流入境而造成的灾害。我国幅员辽阔，大约3/4的国土面积存在着不同类型和不同程度的洪水灾害。防洪重点的东部平原地区，如辽河中下游、海河北部平原、长江中游(江汉平原、洞庭湖区、鄱阳湖区以及沿江一带)、珠江三角洲等，它们在地理上都有一个共同特点，即位于湖泊周围低洼地和江河两岸及入海口地区。另外，东南沿海一些山区和滨海平原的接合部，也属于洪水危险程度较大的区域。它们大多都在受洪灾影响最大的是洪泛区。我国有洪泛区近100万平方公里，全国60％以上的工农业产值，40％的人口，35％的耕地，600多座城市，主要铁路、公路、油田以及许多工矿企业受到洪水灾害的威胁。

截至今年7月3日统计，全国已有26省(区、市)1192县遭受洪涝灾害，农作物受灾面积2942千公顷，受灾人口3282万人，紧急转移148万人，因灾死亡186人、失踪45人，倒塌房屋5.6万间，直接经济损失约506亿元。与2000年以来同期均值相比，受灾面积、受灾人口、死亡人口、倒塌房屋分别偏少6％、33％、47％、76％，直接经济损失偏多51％。

当堤坝决堤时，需要及时将决堤处堵住，但是目前没有很好的方法能够有效堵住，通常的办法是将报废的公交车、卡车推入决堤处，再倒入沙袋，这种方式效果非常低。当水流较大时，放入水中的卡车和沙袋很快就会被冲走，无法起到堵漏的效果。还有的方法是采用人工的方式，解放军战士手拉手练成一排跳入水中，然后在后面放沙袋，这种方式不仅效果差，而且非常危险，常有解放军战士被水冲走的情况发生。

发明内容

本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供了一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的挡水伞，能够形成一个阻拦洪水和风沙的阻挡墙，起到防洪抗洪和防风沙等功能。

一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的挡水伞，由横向和竖向设置的连接绳编织成网状，其特征在于，

挡水伞上横向地、以及竖向地连接有多排伞绳，伞绳的一端与挡水伞连接、另一端收纳于储缆装置上，伞绳与挡水伞的连接处排列形成网状形状，

横向和竖向的连接绳连接时具有连接点，伞绳连接在所述连接点上，并且部分或者全部的连接点上连接有伞绳，

其中：挡水伞的上部设有至少一排浮球，浮球使挡水伞的上部能浮在水面上；挡水伞的底部设有至少一排坠重块，坠重块能使挡水伞的底部沉入水底；

所述储缆装置内设有钢绳轮，伞绳的一端与挡水伞连接、另一端与钢绳轮连接并绕在所述钢绳轮上，遥控放缆装置设置在储缆装置内，所述遥控放缆装置具有磁轭和电枢制动盘，电枢制动盘设于磁轭和钢绳轮之间，磁轭固定安装在储缆装置上，沿着磁轭的圆周方向，磁轭上等间距的设有多根滑杆，电枢制动盘套在所述滑杆上，滑杆上固定有螺栓，电枢制动盘在螺栓与磁轭之间的滑杆上滑动；所述磁轭上等间隔地设置有多个制动弹簧，制动弹簧的一端连接在磁轭内部、另一端与电枢制动盘侧部连接，制动弹簧呈压缩状态，并且构成了制动弹簧的作用力使电枢制动盘侧部紧贴钢绳轮侧部，制止钢绳轮转动；磁轭内设置有一圈电磁线圈，电磁线圈露出在磁轭侧部，并且构成了当电磁线圈通电时，将电枢制动盘朝着磁轭的方向吸附；

远程控制系统包括遥控放缆装置、遥控器和浮标，所述浮标内设有信号接收发送器，遥控器与信号接收发送器无线连接，信号接收发送器与遥控放缆装置有线或者无线连接，遥控放缆装置内还设有电源和信号处理器，电源、电磁线圈以及开关连接成一个回路，遥控器通过信号接收发送器、信号处理器间接控制回路接通或断开，控制钢绳轮的转动。

优选的，最上面一排伞绳与挡水伞的连接处设有所述浮球，最下面一排伞绳与挡水伞的连接处设有所述坠重块。

优选的，挡水伞上安装有水位监测装置，水位检测装置具有卷尺、卷尺收纳装置和长度计数传感器，卷尺收纳装置安装在浮球上，卷尺的头部与所述浮球正下方的坠重块连接，长度计数传感器也安装在浮球内，长度计数传感器具有计数轮、光电元件和可逆计数器，计数轮贴着卷尺，卷尺拉动时带动计数轮转动。

优选的，其特征在于，最左侧、最右侧、顶部和底部一排的连接点上连接有伞绳。

本发明具有的有益效果：

能够远程控制和自动伸缩调节，连接强度高，形成了一种智能防洪护栏，同时还兼具了水位检测和识别功能。相比传统的方式，能够快速、有效的封堵住决堤口，切切实实能够保护人民群众的生命和财产安全。具有预防超高水位功能、决堤口快速封闭功能、自动调节洪峰功能、河道岔口分流功能、强台风海岸线保护功能、海啸高位封阻功能、高速公路和铁路防风沙功能、森林火灾分离功能、大型活动外围防风功能、沙漠防沙流功能、防止海水倒灌功能。

附图说明

图1是本发明空降式遥控防洪抗洪挡水装置的俯视结构示意图；

图2为图1的侧视结构示意图；

图3为挡水伞的主视结构示意图；

图4为遥控放缆装置的结构示意图；

图5为在实际使用时的示意图；

图6为图5的侧视结构示意图；

图7为本发明远程控制系统的原理图；

图8为水位监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述，但本发明的保护范围不仅仅局限于实施例。

如图1-图2所示，一种空降式遥控防洪抗洪挡水装置，包括挡水伞6、收纳装置3、远程控制系统、储缆装置2和铁锚1，储缆装置2设于铁锚1和收纳装置3之间，收纳装置3用于收纳挡水伞6。收纳装置3内设置有遥控开伞装置，因此通过远程遥控，触发挡水伞6的打开按钮，使挡水伞6打开，而挡水伞6的打开和收纳方式、原理与降落伞的原理类似。

结合图3所示，挡水伞6由一根根横向和竖向设置的连接绳62编织而成，连接绳62为高强度的尼龙绳、钢绳或者其他强度较高的绳索，能够在受到强度的冲击力下仍不会断裂。挡水伞6上横向地、以及竖向地连接有多排伞绳4，伞绳的一端与挡水伞连接、另一端收纳于储缆装置上。横向和竖向的连接绳62在连接时具有连接点63，伞绳4连接在所述连接点63上，并且伞绳4与挡水伞6的连接处也排列形成网状形状。

挡水伞6的截面形状近似为四边形，优选地，挡水伞6的上边与下边为直线形，左右两边为直线形或者弧形。挡水伞自身为网格形状，挡水伞撑开时，具有多排横向和竖向排列的过孔61，水流可以穿过所述过孔61。也就是说，整个挡水伞撑开时形成的拦截面并不是完全封闭的，也不能完全封闭，因为水流或者泥石流的冲击力巨大，完全封闭必然会破坏挡水伞。过孔61的尺寸也可根据实际需要调整，通常地，过孔尺寸小于沙袋的尺寸即可，将沙袋投入水中时，沙袋可堆积在挡水伞6形成的堵漏区域8内，足够多的沙袋就可以将决堤处封堵住。

过孔61是由横向和竖向的连接绳62形成的，过孔61的大小由连接绳的密集度(数量)决定的，挡水伞6的尺寸大小一般为6米宽和3米高，当然也可以根据需要而变。挡水伞6的尺寸一旦固定，横向和竖向的连接绳62越多，形成的过孔61尺寸就越小，这也跟实际用途相关。例如用在阻挡洪水，过孔61的直径相对要大一点，差不多达到40cm宽和40cm长；如果用来阻挡风沙，那么过孔的尺寸就要小很多。

在实际使用时，可以是全部的连接点63上连接有伞绳，也可以是部分的连接点63上连接有伞绳。伞绳连接的越多，挡水伞抗冲击能力越强，但是材料成本越高，挡水伞的重量也会增加，具体连接多少伞绳也可以根据实际用途来确定。优选地是，连接点63间隔的连接伞绳，既能保证整个挡水伞的抵抗强度，又适当的减轻了重量。当然，最左侧、最右侧、顶部和底部一排的连接点上连接有伞绳，保证挡水伞能够完全撑开。

其中：挡水伞的上部设有至少一排浮球5，挡水伞的底部设有至少一排坠重块7。在本实施例中，浮球5设于挡水伞的最上部，只设置有一排，并且浮球连接在最上面一排伞绳4与挡水伞6的连接处，同时也是连接段63处。当然，在其他实施例中，浮球5也可以上下设置多排。在本实施例中，坠重块7设于挡水伞6的最下部，只设置一排，并且坠重块7连接在最下面一排伞绳4与挡水伞6的连接处，同时也是连接段63处，当然，在其他实施例中，坠重块7也可以上下设置多排。当然，除了在连接点处，浮球和坠重块也可以直接连接在连接绳上，以增加浮球和坠重块的数量，这可以根据实际需要来定。

坠重块7具有重量大、体积小的特点，例如为铅、铸铁或者锚链，当挡水伞4在水中撑开时，依靠坠重块7的重力，挡水伞6下部沉入水底；浮球5在水中上浮，依靠浮球5的浮力，将挡水伞上部保持在水面上。使整个挡水伞6完全张开形成一张网，具有最大的有效拦截范围，向挡水伞6形成的堵漏区域8内投入沙袋，将决堤处封堵住。当水位上涨时，浮球5也会跟着上浮，将挡水伞6上拉，使挡水伞6形成的拦截区域的高度增加，因此，无论水位是1米、3米还是5米，无论水位逐渐升高还是逐渐下降，挡水伞6的上部始终能保持在水面上，形成有效的拦截。为了适应水位要求，在制作时，只需改变将挡水伞的尺寸即可。

所述铁锚1的锚杆铰接在储缆装置2上，因此铁锚1可绕着与储缆装置2的铰接处旋转。铁锚可为常用的船用铁锚，在整个装置丢入水中时，铁锚的锚爪勾住水底，保证整个系统装置不会被洪水冲走。优选地，铁锚为十字形结构，即具有四个锚爪，无论以何种状态置入水中，都能保证铁锚的锚爪能勾住水底。

储缆装置2内设有钢绳轮21，伞绳4的一端与挡水伞连接、另一端与钢绳轮21连接并绕在所述钢绳轮21上。伞绳在钢绳轮21上至少绕有一圈，确保伞绳能够放长。

结合图4和图7所示，所述远程控制系统包括遥控放缆装置、遥控器10和浮标9，遥控放缆装置设置在储缆装置2内，所述遥控放缆装置控制钢绳轮的转动，实现伞绳放长。浮标9内设有信号接收发送器，浮标9连接在储缆装置2上并能够浮在水面上。遥控器10与信号接收发送器无线连接，信号接收发送器与遥控放缆装置有线或者无线连接，遥控放缆装置内还设有电源27和信号处理器，电源、电磁线圈以及开关连接成一个回路，遥控器10通过信号接收发送器、信号处理器间接控制回路接通或断开，控制钢绳轮的转动。

遥控放缆装置具有磁轭25和电枢制动盘24，电枢制动盘24设于磁轭25和钢绳轮21之间。磁轭25固定安装在储缆装置2上，沿着磁轭25的圆周方向，磁轭25上等间距的设有多根滑杆26，电枢制动盘24套在所述滑杆上，滑杆上固定有螺栓，电枢制动盘24可在螺栓与磁轭25之间的滑杆上滑动。滑杆26和螺栓起到定位电枢制动盘24的作用。

磁轭25上等间隔地设置有多个制动弹簧23，制动弹簧23的一端连接在磁轭25内部、另一端与电枢制动盘24侧部连接，制动弹簧呈压缩状态，并且构成了制动弹簧23的作用力使电枢制动盘侧部紧贴钢绳轮侧部，制止钢绳轮21转动。因此，在正常状态时，依靠制动弹簧23朝向电枢制动盘24的弹性作用力，电枢制动盘24与钢绳轮21紧贴住，电枢制动盘24相当于刹车片，摩擦力使钢绳轮21无法转动，伞绳的长度固定，挡水伞的位置也固定。

磁轭25内设置有一圈电磁线圈22，电磁线圈22露出在磁轭25侧部，并且构成了当电磁线圈22通电时，将电枢制动盘24朝着磁轭25的方向吸附。当然了，电磁线圈产生的磁力，肯定大于制动弹簧的弹性力。储缆装置2设有电源，电源向电磁线圈提供电流，通过控制按钮，使电路接通，电磁线圈产生的磁力吸附电枢制动盘24，钢绳轮21解除制动。由于在水中的挡水伞受到强大的冲击力，钢绳轮21一旦解除制动，就会自转，绕着钢绳轮21上的伞绳被放出，伞绳放长，以挡水伞的位置。事实上，伞绳只能放出而不能收回绕在钢绳轮上，因为水流的冲击力巨大，难以逆着水流的方向移动挡水伞，只能顺流改变挡水伞位置。

水流较大时，决堤口有时会很长，达到数十米宽，而挡水伞的宽度一般是按照统一规格制作的，例如5-6米宽。针对几十米宽的决堤口，制作对应宽度的挡水伞不切合实际，因此需要在决堤口处投放多个挡水装置，并且多个挡水装置要练成一排，基本上要连成一条直线，如果一旦错位了，洪水依然能从挡水装置之间错位的位置上流过，无法有效起到挡水防洪作用。通过遥控放缆装置进行调节，使一排位置上挡水装置上的挡水伞基本练成一条直线。当然，面对洪水较大时，可以投放多排挡水装置，每一排挡水装置上的挡水伞基本练成一条直线。

结合图5和图6所示，在实际使用时，先将一个或多个挡水装置通过无人机投放到决堤口L0处，多个挡水装置排列成一排或者多排；挡水装置在空中时就通过遥控开伞装置将挡水伞打开(打开原理类似降落伞)。收纳装置3、储缆装置2和铁锚1都会沉入水中，铁锚的锚爪会钩住地表，将整个挡水装置的位置固定住。挡水伞6的下端依靠坠重块7的重力会沉入水底，挡水伞的上端依靠浮球5的浮力浮在水面，从水底到水面形成立体有效的拦截。根据每个挡水装置的位置，通孔遥控放缆装置调节各个挡水伞6的位置，使一排位置上的所有挡水伞依次排列成一排，大致为一条直线，并且让相邻两个挡水伞的边沿部位相互叠加，避免相邻两个挡水伞之间形成缺口，让洪水漏过。向挡水伞内部形成的堵漏区域8内投入沙袋，将决堤口封堵住。

相比传统用卡车或人堵漏的方式，本发明的能更有效的起到封闭决堤口的效果，并且速度快。除此之外，本发明的装置还能预防超高水位，发生海啸时进行高位封阻，在遇到强台风时保护海岸线以及防止海水倒灌。在河道岔口处使用，能够让水流分流，改变每个河道内的水流量，挡水伞的高度可调，能够自动调节洪峰。除了防洪作用，对装置进行适度改进，例如改变过孔61的大小，还能在陆上使用：在沙漠中防止沙子流动、在高速公路或铁路边防风沙、以及大型活动外围防风。甚至在森林火灾时，还能起到分离作用。

结合图8所示，此外，整个挡水装置还包括水位监测装置，水位检测装置具有卷尺12、卷尺收纳装置11和长度计数传感器13，卷尺和卷尺收纳装置11构成的整体如同常用的钢卷尺，在弹簧的作用下，卷尺12能够回收进收纳装置。卷尺收纳装置11安装在浮球上，卷尺12的头部与所述浮球正下方的坠重块7连接，长度计数传感器也安装在浮球内，长度计数传感器具有计数轮、光电元件和可逆计数器，计数轮贴着卷尺，卷尺拉动时带动计数轮转动。长度计数传感器是常见的长度计量装置，卷尺12被拉动时会带动计数轮转动，光电开关根据计数轮转动的圈数计数卷尺被拉动的长度，通过传感器将数值信号发送出去，方便观察着了解水位高度，及时作出预警。当整个装置投入水中时，依靠浮球5的浮力和坠重块7的重力，卷尺12从卷尺收纳装置11内被拉出，当水位不断上涨时，卷尺12不断被拉出，光电开关和计数轮始终能准确计数并发送准确的数值信号。当水位下降时，依靠内部弹簧的作用，卷尺12被回收进卷尺收纳装置，计数轮朝着相反的方向转动，在可逆计数器的协助下，依靠能够得到准确的水位高度信息。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (4)

1.一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的挡水伞，由横向和竖向设置的连接绳(62)编织成网状，其特征在于，

挡水伞上横向地、以及竖向地连接有多排伞绳(4)，伞绳的一端与挡水伞连接、另一端收纳于储缆装置上，伞绳与挡水伞的连接处排列形成网状形状，

横向和竖向的连接绳连接时具有连接点(63)，伞绳连接在所述连接点上，并且部分或者全部的连接点上连接有伞绳，

其中：挡水伞的上部设有至少一排浮球(5)，浮球使挡水伞的上部能浮在水面上；挡水伞的底部设有至少一排坠重块(7)，坠重块能使挡水伞的底部沉入水底；

所述储缆装置(2)内设有钢绳轮(21)，伞绳(4)的一端与挡水伞连接、另一端与钢绳轮(21)连接并绕在所述钢绳轮(21)上，遥控放缆装置设置在储缆装置(2)内，所述遥控放缆装置具有磁轭(25)和电枢制动盘(24)，电枢制动盘(24)设于磁轭(25)和钢绳轮(21)之间，磁轭(25)固定安装在储缆装置(2)上，沿着磁轭(25)的圆周方向，磁轭(25)上等间距的设有多根滑杆(26)，电枢制动盘(24)套在所述滑杆上，滑杆上固定有螺栓，电枢制动盘(24)在螺栓与磁轭(25)之间的滑杆上滑动；所述磁轭(25)上等间隔地设置有多个制动弹簧(23)，制动弹簧(23)的一端连接在磁轭(25)内部、另一端与电枢制动盘(24)侧部连接，制动弹簧呈压缩状态，并且构成了制动弹簧(23)的作用力使电枢制动盘侧部紧贴钢绳轮侧部，制止钢绳轮(21)转动；磁轭(25)内设置有一圈电磁线圈(22)，电磁线圈(22)露出在磁轭(25)侧部，并且构成了当电磁线圈(22)通电时，将电枢制动盘(24)朝着磁轭(25)的方向吸附；

远程控制系统包括遥控放缆装置、遥控器(10)和浮标(9)，所述浮标内设有信号接收发送器，遥控器(10)与信号接收发送器无线连接，信号接收发送器与遥控放缆装置有线或者无线连接，遥控放缆装置内还设有电源(27)和信号处理器，电源、电磁线圈以及开关连接成一个回路，遥控器(10)通过信号接收发送器、信号处理器间接控制回路接通或断开，控制钢绳轮的转动。

2.根据权利要求1所述的用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的挡水伞，其特征在于，最上面一排伞绳与挡水伞的连接处设有所述浮球(5)，最下面一排伞绳与挡水伞的连接处设有所述坠重块(7)。

3.根据权利要求1所述的用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的挡水伞，其特征在于，挡水伞上安装有水位监测装置，水位检测装置具有卷尺(12)、卷尺收纳装置(11)和长度计数传感器(13)，卷尺收纳装置安装在浮球上，卷尺的头部与所述浮球正下方的坠重块连接，长度计数传感器也安装在浮球内，长度计数传感器具有计数轮、光电元件和可逆计数器，计数轮贴着卷尺，卷尺拉动时带动计数轮转动。

4.根据权利要求1所述的用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的挡水伞，其特征在于，最左侧、最右侧、顶部和底部一排的连接点上连接有伞绳。