CN106128073A - 一种基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，包括：主控设备和至少一个挡水装置，所述挡水装置包括有挡水伞，挡水伞上设有传感器模块，所述传感器模块通过蓝牙无线通信与主控设备连接，所述主控设备内置有蓝牙收发模块、存储器、显示器、时钟芯片和无线通信模块，所述主控设备通过无线通信模块与各终端设备连接。本发明在挡水装置和主控设备之间建立了蓝牙通信的连接通道，通过蓝牙遥控的方式对防洪抗洪挡水装置进行智能控制，提高了工作效率，实用性强，功耗低，为防洪减灾提供有力的技术支撑，减少了不必要的人力成本和财产损失。

Description

一种基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置

技术领域

本发明涉及挡水装置的智能控制技术领域，尤其涉及一种基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置。

背景技术

洪水灾害是世界上最严重的自然灾害之一，在人类的历史上洪水灾害每年都会发生，所导致的人、财、物的损失不计其数。我国幅员辽阔，地形复杂，季风气候显著，是世界上水灾频发且影响范围较广泛的国家之一。目前，我国有洪泛区近100万平方公里，全国约有35％的耕地、40％的人口和70％的工农业生产经常受到江河洪水的威胁，并且因洪水灾害所造成的财产损失居各种灾害之首，长期困扰着我国经济的发展。因此，防治洪水水害实为国家的一项治国安邦的大计，也是十分重要的战略任务。

洪水灾害虽然具有明显的季节性、区域性和可重复性。但其发生还具有随机的特点，一般不是一个点或一条线，而是一个面，连片成灾。堤坝，是拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物，是重要的防洪屏障。因此，当堤坝决堤时，需要及时将决堤处堵住。现有传统的做法是将报废的公交车、卡车推入决堤处，再倒入沙袋，或者是采用人工的方式，解放军战士手拉手连成一排跳入水中，然后在其身后放沙袋。但是这种方式不仅效果差，放入水中的卡车和沙袋极易被洪水冲走，无法起到堵漏的效果，而且，更甚者还会危及解放军战士的生命安全，非常危险。

洪水给人类社会造成了灾难和损失。70年代，美国首先提出采用非工程措施(Non-structural measures)的概念，即通过洪水预报、防洪调度、分洪、滞洪、立法、洪水保险、洪泛区管理以及造林、水土保持等非工程措施来减缓洪涝灾害，改变损失分摊方法，加强防洪管理，顺应洪水的天然特性，因势利导，以达到防洪减灾的目的。随着我国防洪事业科学技术水平的日益提高和计算机技术和通信技术的飞速发展，有必要提供一种防洪抗洪挡水装置的智能遥控系统，以建立工程措施和非工程措施相结合的防洪减灾体系，加强和改善现有防洪体系存在的缺陷。

发明内容

针对上述现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，通过采用蓝牙无线技术，实现挡水装置的快速投放与使用，不仅能够确保数据传输可靠，不串频，而且能够快速有效的封堵决堤口。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，包括：主控设备和至少一个挡水装置，所述挡水装置包括有挡水伞，挡水伞上设有传感器模块，所述传感器模块通过蓝牙无线通信与主控设备连接，所述主控设备内置有蓝牙收发模块、存储器、显示器、时钟芯片和无线通信模块，所述主控设备通过无线通信模块与各终端设备连接。

所述传感器模块，包括位移传感器、压力传感器、水流量传感器和水位传感器中的一种或多种。

所述挡水伞包装于收纳装置中。

所述收纳装置由主控设备控制无人机定位空投。

所述挡水伞连接有多排伞绳，伞绳一端与挡水伞连接，另一端收纳于储缆装置上。

所述储缆装置内设有钢绳轮和张力传感器，伞绳与钢绳轮连接并绕在钢绳轮上。

所述张力传感器通过蓝牙无线通信与主控设备连接。

所述主控设备远程控制钢绳轮的转动，实现伞绳的释放。

所述蓝牙模块为主从机一体蓝牙模块。

与现有技术相比，本发明在挡水装置和主控设备之间建立了蓝牙通信的连接通道，通过蓝牙遥控的方式对防洪抗洪挡水装置进行智能控制，提高了工作效率，实用性强，功耗低，为防洪减灾提供有力的技术支撑，减少了不必要的人力成本和财产损失。本发明使用蓝牙遥控不仅传输速率快、而且所有传输都是完全双向的，不会受WiFi或者Zigbee等其他系统的干扰，数据传输安全、稳定、可靠。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1：本发明基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置结构框图；

图2：本发明防洪抗洪挡水装置俯视结构示意图；

图3：本发明基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置状态图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，本发明提供的一种基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，包括：主控设备1和至少一个挡水装置2，所述挡水装置2包括有挡水伞21，挡水伞21上设有传感器模块22，所述传感器模块22通过蓝牙无线通信与主控设备1连接，所述主控设备1内置有蓝牙收发模块11、存储器12、显示器13、时钟芯片14和无线通信模块15，所述主控设备1通过无线通信模块15与各终端设备连接。所述传感器模块22，包括位移传感器221、压力传感器222、水流量传感器223和水位传感器224中的一种或多种。

具体实施中，传感器模块进行现场信号的数据采集，将现场信号的模拟量转化为数字量，并完成数字量的变换和存储，并将现场数据通过蓝牙无线的方式传送到主控设备中。主控设备能够根据各传感器发送的数据，精确地分析位移的变化状况，判断水流量的值以及水位信号，并将实测的数据信息与设定信息进行比较，得出偏差，然后根据偏差的性质，控制挡水装置到达指定位置或设定高度，通过对信息的实时处理，从而实现对挡水装置的蓝牙智能远程控制。

本发明主控设备1含有存储器12和显示器13，能够将传感器模块传输的数据储存并实时显示出来，或以电子地图的形式显示传感器监测点的位置，用户点击后可进入监测点查看详细数据，支持单项和多项查询，方便工作人员查看历史数据信息，并对数据进行分析、预测，以调度防洪抗洪挡水装置的使用。

本发明主控设备1通过无线通信模块15与各终端设备连接，共享数据信息。本发明终端设备可以为计算机、便携机、个人手持终端装置，如智能手机，掌上电脑，平板电脑等。

如图2所示，本发明防洪抗洪挡水装置，包括挡水伞21，所述挡水伞21包装于收纳装置23中，所述挡水伞21连接有多排伞绳24，伞绳24一端与挡水伞21连接，另一端收纳于储缆装置25上。储缆装置25设于铁锚26和收纳装置23之间。

实施中，收纳装置23由主控设备1控制无人机定位空投。在收纳装置23下落过程中，通过控制挡水伞21的打开按钮，使挡水伞21打开，其原理与降落伞的原理类似。

优选的，本发明挡水伞21的截面形状近似为四边形，挡水伞21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，水流可以穿过所述过孔，避免水流巨大，破坏挡水伞。

具体的，挡水伞21的上部设有至少一排浮球211，挡水伞21的底部设有至少一排坠重块212。当挡水伞21在水中撑开时，依靠坠重块212的重力，挡水伞21下部沉入水底；浮球211在水中上浮，依靠浮球211的浮力，将挡水伞上部保持在水面上。使整个挡水伞21完全张开形成一张网，具有最大的有效拦截范围。实施中，优选的，可将水位传感器置于浮球内。当水位上涨时，浮球211也会跟着上浮，将挡水伞21上拉，使挡水伞21形成的拦截区域的高度增加，形成有效的拦截。

本发明储缆装置25内设有钢绳轮251和张力传感器252，伞绳24与钢绳轮251连接并绕在钢绳轮251上。伞绳24在钢绳轮251上至少绕有一圈，确保伞绳能够放长。所述张力传感器252通过蓝牙无线通信与主控设备1连接。具体的，主控设备将张力传感器采集来的信号进行处理，并与预先控制指标对比，根据控制性能要求进行相应数据处理，再将调整信号发出，通过放大环节来远程控制钢绳轮的转动，实现伞绳的释放，完成控制过程。本发明能够根据水势调节伞绳的长度，确保抗洪抢险及河流的及时防护。

本发明实施中，铁锚26的锚杆铰接在储缆装置25上，因此铁锚26可绕着与储缆装置25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。

具体实施中，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连成一排，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。具体的，本发明主控设备可对各个挡水装置进行远程遥控，使一排位置上挡水装置上的挡水伞基本连成一条直线。

如图3所示，在实际使用时，将一个或多个挡水装置2通过主控设备1控制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。在挡水装置下落过程中，通过控制挡水伞21的打开按钮，使挡水伞21打开，其原理与降落伞的原理类似。收纳装置23、储缆装置25和铁锚26都会沉入水中，铁锚26的锚爪会钩住地表，将整个挡水装置的位置固定住。挡水伞21的下端依靠坠重块212的重力会沉入水底，挡水伞的上端依靠浮球211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，通过远程控制钢绳轮251的转动，调节伞绳24的长度，使得各一排位置上的所有挡水伞依次排列成一排，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。

本发明基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，是控制河势的重要措施，具有控导主流、护摊保堤等作用。相比传统用卡车或人力堵漏的方式，本发明在挡水装置和主控设备之间建立了蓝牙通信的连接通道，通过蓝牙遥控的方式对防洪抗洪挡水装置实现智能控制，为防洪减灾提供有力的技术支撑，减少了不必要的人力成本和财产损失。本发明使用蓝牙遥控不仅传输速率快、而且所有传输都是完全双向的，不会受WiFi或者Zigbee等其他系统的干扰，数据传输稳定可靠。

此外，本发明还能预防超高水位，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，由于挡水伞的高度可调，能够自动调节洪峰。除了防洪作用，对本发明进行适度改进，如改变过孔的大小，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。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，其特征在于，包括：主控设备(1)和至少一个挡水装置(2)，所述挡水装置(2)包括有挡水伞(21)，挡水伞(21)上设有传感器模块(22)，所述传感器模块(22)通过蓝牙无线通信与主控设备(1)连接，所述主控设备(1)内置有蓝牙收发模块(11)、存储器(12)、显示器(13)、时钟芯片(14)和无线通信模块(15)，所述主控设备(1)通过无线通信模块(15)与各终端设备连接。

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，其特征在于，所述传感器模块(22)，包括位移传感器(221)、压力传感器(222)、水流量传感器(223)和水位传感器(224)中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，其特征在于，所述挡水伞(21)包装于收纳装置(23)中。

4.根据权利要求3所述的基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，其特征在于，所述收纳装置(23)由主控设备(1)控制无人机定位空投。

5.根据权利要求4所述的基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，其特征在于，所述挡水伞(21)连接有多排伞绳(24)，伞绳(24)一端与挡水伞(21)连接，另一端收纳于储缆装置(25)上。

6.根据权利要求5所述的基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，其特征在于，所述储缆装置(25)内设有钢绳轮(251)和张力传感器(252)，伞绳(24)与钢绳轮(251)连接并绕在钢绳轮(251)上。

7.根据权利要求6所述的基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，其特征在于，所述张力传感器(252)通过蓝牙无线通信与主控设备(1)连接。

8.根据权利要求7所述的基于蓝牙智能控制的防洪抗洪挡水装置，其特征在于，所述主控设备(1)远程控制钢绳轮(251)的转动，实现伞绳的释放。