CN111535262A - 虹吸式智能闸门 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种虹吸式智能闸门，通过设置至少两个不同的溢流通道，不同高度的溢流通道对应不同的级别的水位警戒线，溢流通道通过蓄水池连接虹吸结构；第一虹吸结构具有第一入水口和第一出水口，第一出水口有一封口装置，封口装置上设置有压力传感器，压力传感器与控制芯片连接，控制芯片控制封口装置的开闭；第二虹吸结构具有第二入水口和第二出水口，第二出水口连接着水力发电机，水力发电机的输出端通过钢缆与闸门的端部连接。本发明提供的虹吸式智能闸门解决了现有的闸门需要接收统一调度启闭，没有利用好水资源的问题，实现闸门的自动控制灌溉、自动防洪、泄洪，达到节水、节能的目的。

Description

虹吸式智能闸门

技术领域

本发明是关于一种涉及于智能闸门技术领域，尤其涉及一种虹吸式智能闸门。

背景技术

现有的水库、河流一般都筑有堤坝，用来蓄水或者泄洪，以作生活用水及农田灌溉。为了安全起见，在堤坝上一般都安装有防洪泄洪闸门，水位超过一定高度如到水位警戒线时，就要开闸放水。而在水位不高于水位警戒线时，水闸的作用仅是拦截水流的去向。若要根据下游的灌溉需求或者防洪、泄洪需求开闭水闸，则堤坝管理方需接收统一调度，闸口需要消耗对应火电或者核电所发的电力才能完成闸门的开闭，无法充分利用水资源，不能满足节水、节能的要求。因此需要一种能够使闸门实现自动控制灌溉、自动防洪、泄洪的智能闸门。

发明内容

本发明的目的在于提供一种虹吸式智能闸门，以解决现有的闸门需要接收统一调度启闭，无法充分利用水资源的问题，实现闸门的自动控制灌溉、自动防洪、泄洪，达到节水、节能的目的。

为了可达到前述的目的，本发明提供一种虹吸式智能闸门，包括：

设置于闸门两侧的至少两个不同高度的溢流通道，不同高度的所述溢流通道对应不同级别的水位警戒线；

第一虹吸结构，具有第一入水口和第一出水口，其中所述第一入水口通过一蓄水池与第一溢流通道连接，所述第一出水口有一封口装置，所述封口装置上设置有压力传感器，所述压力传感器与外接控制芯片连接，所述控制芯片控制所述封口装置的开闭；所述封口装置还包括固定座、若干液压缸、及封堵门，其中所述固定座对应与所述第一出水口连接，所述液压缸连接于所述固定座内并与所述控制芯片连接，所述封堵门固定连接于所述若干液压缸的伸缩杆上，且所述封堵门上装设有所述压力传感器；及

第二虹吸结构，具有第二入水口和第二出水口，其中所述第二入水口通过另一蓄水池与第二溢流通道连接，所述第二出水口连接有水力发电机，所述水力发电机的输出端通过钢缆与所述闸门的端部连接；其中，所述第二溢流通道高于所述第一溢流通道。

作为优选方案，所述第一出水口连接着下游明渠或者灌溉渠，当水位超过较低水位警戒线时，通过所述第一溢流通道将水资源引入与其相连的蓄水池，并通过所述第一入水口进入所述第一虹吸结构，然后当所述第一虹吸结构内水柱压力达到所述压力传感器的阈值时，所述控制芯片控制所述封口装置打开，将水资源引入到下游进行农业灌溉。

作为优选方案，当水位超过较高水位警戒线时，通过所述第二溢流通道将水资源引入与其相连的蓄水池，并通过所述第二入水口进入所述第二虹吸结构，并通过所述第二出水口驱动所述水力发电机启动拉动所述闸门，从而实现自动开启闸门进行泄洪。

作为优选方案，所述第一溢流通道对应第一级别的水位警戒线，第一级别的水位警戒线用于农业灌溉；所述第二溢流通道对应第二级别的水位警戒线，第二级别的水位警戒线用于泄洪。

作为优选方案，同一高度的多个溢流通道通过同一个蓄水池连接多个虹吸结构。

作为优选方案，同一高度的多个溢流通道通过多个蓄水池连接多个虹吸结构。

作为优选方案，所述固定座和所述封堵门之间还设置有密封圈，所述密封圈上穿设有所述伸缩杆。

作为优选方案，所述第一虹吸结构还包括水位传感器，所述水位传感器装设于所述第一虹吸结构内邻近其第一出水口的位置，且所述水位传感器与所述控制芯片连接。

因此依据本发明的技术手段，本发明可以获得的功效简要说明如下所述：与现有技术相比，本申请的技术方案通过在闸门两侧的堤坝上设置有多个不同高度的溢流通道，溢流通道通过蓄水池与虹吸结构连接；第一虹吸结构的第一出水口有一封口装置，封口装置上设置有压力传感器，压力传感器与控制芯片连接，控制芯片控制封口装置的开闭；第一出水口连接着下游明渠或者灌溉渠，第二虹吸结构的第二出水口连接着水力发电机，水力发电机的输出端通过钢缆与闸门的端部连接。当第一出水口的压力传感器感应到第一虹吸结构内的水压高于阈值时，控制芯片控制封口装置开启以引流至明渠或灌溉渠，从而实现自动控制灌溉；当水库水位高于第二虹吸结构对应的溢流通道高度时，水流依次通过溢流通道、蓄水池和第二虹吸结构作用于水力发电机上，以使水力发电机启动驱使闸门开启泄洪。因而本申请的技术方案解决了现有的闸门需要接收统一调度启闭，没有利用好水资源的问题，可实现闸门的自动控制灌溉、自动防洪、泄洪，达到节水、节能的目的。

附图说明

图1为本发明一实施例的虹吸式智能闸门的结构示意图。

图2为实现图1中封口装置与第一虹吸结构的结构示意图。

图中：1-闸门；10-溢流通道；11-第一溢流通道；12-第二溢流通道；20-第一虹吸结构；21-第一入水口；22-第一出水口；23-封口装置；231-压力传感器；232-固定座；233-液压缸；234-封堵门；235-密封圈；24-水位传感器；30-第二虹吸结构；31-第二入水口；32-第二出水口；40-蓄水池；41-第一蓄水池；42-第二蓄水池；50-水力发电机；60-钢缆。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。附图中显示的连接仅仅是为便于清晰描述，而并不限定连接方式。

需要理解的是，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等术语是基于附图描述本发明所示方向或位置关系，仅是为了方便描述本发明和简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特殊的方向或位置关系，因此不能理解为对本发明的限制。需要理解的是，“第一”、“第二”等术语仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特殊的顺序，因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是，当一个件被认为是“连接”另一个件，它可以是直接连接到另一个件或者可能同时存在居中件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1和图2所示，本发明一实施例提供一种虹吸式智能闸门1，包括：

设置于闸门1两侧的至少两个不同高度的溢流通道10，不同高度的溢流通道10对应不同级别的水位警戒线；溢流通道10通过蓄水池40与虹吸结构连接；其中，溢流通道10包括第一溢流通道11和第二溢流通道12，蓄水池40对应包括第一蓄水池41和第二蓄水池42；

第一虹吸结构20，具有第一入水口21和第一出水口22，其中第一入水口21通过第一蓄水池41与第一溢流通道11连接，第一出水口22有一封口装置23，封口装置23上设置有压力传感器231，压力传感器231与外接控制芯片连接，所述控制芯片控制封口装置23的开闭；及

第二虹吸结构30，具有第二入水口31和第二出水口32，其中第二入水口31通过第二蓄水池42与第二溢流通道12连接，第二出水口32连接有水力发电机50，水力发电机50的输出端通过钢缆60与闸门1的端部连接；

其中第二溢流通道12对应的水位警戒线高于第一溢流通道11对应的水位警戒线。

优选的，封口装置23还包括固定座232、若干液压缸233、及封堵门234，其中固定座232固定于第一蓄水池11侧壁上并对应与第一出水口22连接，液压缸233连接于固定座232内并与所述控制芯片连接，封堵门234固定连接于若干液压缸233的伸缩杆上，且封堵门234上装设有压力传感器231。

优选的，固定座232和封堵门234之间还设置有密封圈235，密封圈235上穿设有液压缸233的伸缩杆。

优选的，第一虹吸结构20还包括水位传感器24，水位传感器24装设于第一虹吸结构20内邻近其第一出水口22的位置，且水位传感器24与所述控制芯片连接。

第一虹吸结构20中封口装置23结合水位传感器24的设置，能够实现闸门1的自控灌溉。具体的，第一出水口22连接着下游明渠或者灌溉渠，当水位超过第一溢流通道11对应的水位警戒线时，通过第一溢流通道11将水资源引入与其相连的第一蓄水池41，并通过第一入水口21进入第一虹吸结构20，然后当第一虹吸结构20内水柱压力达到压力传感器231的阈值时，所述控制芯片控制液压缸233启动以伸出其伸缩杆，带动封堵门234移动一段距离以打开第一出水口22，将水资源引入到下游进行农业灌溉，为下游农业灌溉提供水资源，下游可以根据需要直接进行分渠灌溉，也可以对分流到的水资源进行储备，达到节水的目的。当水位传感器24检测到第一虹吸结构20内的水位低于预设阈值时，所述控制芯片控制液压缸233启动以回缩其伸缩杆，带动封堵门234复位以封闭第一出水口22。

封口装置23的设置有利于蓄存水库中超过第一溢流通道11的水源，使其在达到一定的水量后再进行排水操作。上述设置能够规范排水灌溉的水量，避免发生因少量多次的排水行为，而无法满足下游水渠末段的灌溉要求的情况。

第二虹吸结构30与水力发电机50的设置，能够实现闸门1的自动防洪、泄洪。具体的，当水位超过第二溢流通道12对应的水位警戒线时，通过第二溢流通道12将水资源引入与其相连的第二蓄水池42，并通过第二入水口31进入第二虹吸结构30，并通过第二出水口3驱动水力发电机50启动拉动闸门1，从而实现自动开启闸门进行泄洪，达到节能的目的。

优选的，第一溢流通道11对应第一级别的水位警戒线，第一级别的水位警戒线用于农业灌溉。

优选的，第二溢流通道12对应第二级别的水位警戒线，第二级别的水位警戒线用于泄洪。

除了通过虹吸结构进行自动灌溉和自动泄洪，闸门1也接受传统的统一调度进行闸门开启或者闭合。

优选的，同一高度的多个溢流通道10能够连接通过同一个蓄水池40连接多个虹吸结构。

优选的，同一高度的多个溢流通道10能够通过多个蓄水池40连接多个虹吸结构。

与现有技术相比，本申请的技术方案通过在闸门两侧的堤坝上设置有多个不同高度的溢流通道，溢流通道通过蓄水池与虹吸结构连接；第一虹吸结构的第一出水口有一封口装置，封口装置上设置有压力传感器，压力传感器与控制芯片连接，控制芯片控制封口装置的开闭；第一出水口连接着下游明渠或者灌溉渠，第二虹吸结构的第二出水口连接着水力发电机，水力发电机的输出端通过钢缆与闸门的端部连接。当第一出水口的压力传感器感应到第一虹吸结构内的水压高于阈值时，控制芯片控制封口装置开启以引流至明渠或灌溉渠，从而实现自动控制灌溉；当水库水位高于第二虹吸结构对应的溢流通道高度时，水流依次通过溢流通道、蓄水池和第二虹吸结构作用于水力发电机上，以使水力发电机启动驱使闸门开启泄洪。因而本申请的技术方案解决了现有的闸门需要接收统一调度启闭，没有利用好水资源的问题，可实现闸门的自动控制灌溉、自动防洪、泄洪，达到节水、节能的目的。

本申请的说明书和权利要求中，词语“包括/包含”和词语“具有/包括”及其变形，用于指定所陈述的特征、数值步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、数值、步骤、件或它们的组合。

为清楚起见，本发明在单独实施例中所描述的某些特征，可以组合在单个实施例中使用。而且，在单个实施例中描述的本发明的各种特征，也可以在单独地或以任何合适形式在子组合中使用。

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)

1.一种虹吸式智能闸门，其特征在于，包括：

设置于闸门两侧的至少两个不同高度的溢流通道，不同高度的所述溢流通道对应不同级别的水位警戒线；

第一虹吸结构，具有第一入水口和第一出水口，其中所述第一入水口通过一蓄水池与第一溢流通道连接，所述第一出水口有一封口装置，所述封口装置上设置有压力传感器，所述压力传感器与外接控制芯片连接，所述控制芯片控制所述封口装置的开闭；所述封口装置还包括固定座、若干液压缸、及封堵门，其中所述固定座对应与所述第一出水口连接，所述液压缸连接于所述固定座内并与所述控制芯片连接，所述封堵门固定连接于所述若干液压缸的伸缩杆上，且所述封堵门上装设有所述压力传感器；及

第二虹吸结构，具有第二入水口和第二出水口，其中所述第二入水口通过另一蓄水池与第二溢流通道连接，所述第二出水口连接有水力发电机，所述水力发电机的输出端通过钢缆与所述闸门的端部连接；其中，所述第二溢流通道高于所述第一溢流通道。

2.如权利要求1所述的虹吸式智能闸门，其特征在于，所述第一出水口连接着下游明渠或者灌溉渠，当水位超过较低水位警戒线时，通过所述第一溢流通道将水资源引入与其相连的蓄水池，并通过所述第一入水口进入所述第一虹吸结构，然后当所述第一虹吸结构内水柱压力达到所述压力传感器的阈值时，所述控制芯片控制所述封口装置打开，将水资源引入到下游进行农业灌溉。

3.如权利要求1所述的虹吸式智能闸门，其特征在于，当水位超过较高水位警戒线时，通过所述第二溢流通道将水资源引入与其相连的蓄水池，并通过所述第二入水口进入所述第二虹吸结构，并通过所述第二出水口驱动所述水力发电机启动拉动所述闸门，从而实现自动开启闸门进行泄洪。

4.如权利要求1-3中任一项所述的虹吸式智能闸门，其特征在于，所述第一溢流通道对应第一级别的水位警戒线，第一级别的水位警戒线用于农业灌溉；所述第二溢流通道对应第二级别的水位警戒线，第二级别的水位警戒线用于泄洪。

5.如权利要求1所述的虹吸式智能闸门，其特征在于，同一高度的多个溢流通道通过同一个蓄水池连接多个虹吸结构。

6.如权利要求1所述的虹吸式智能闸门，其特征在于，同一高度的多个溢流通道通过多个蓄水池连接多个虹吸结构。

7.如权利要求1-3中任一项所述的虹吸式智能闸门，其特征在于，所述固定座和所述封堵门之间还设置有密封圈，所述密封圈上穿设有所述伸缩杆。

8.如权利要求1-3中任一项所述的虹吸式智能闸门，其特征在于，所述第一虹吸结构还包括水位传感器，所述水位传感器装设于所述第一虹吸结构内邻近其第一出水口的位置，且所述水位传感器与所述控制芯片连接。

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