CN113737750B - 面向智慧农业的生态浮体坝 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了面向智慧农业的生态浮体坝，包括浮体坝本体、水浪缓冲件；浮体坝本体的水池箱体的上方设置有浮体坝门页，浮体坝门页与水池箱体转动连接；浮体坝门页的第一门页、第二门页和连接杆之间首尾连接，并组成截面为三角形的结构；连接杆的底部安装有浮体水箱，浮体水箱的底部与水管的一端连通，水管的另一端延伸到水池箱体内，水管上安装有水泵；本发明的生态浮体坝为一体化设计，整体钢构件焊接拼装，直接安装到水渠内就可以使用，无需传统的水坝需要构建大量的混凝土基础，以及，控制水渠排水具有工作简单，方便使用的优点。

Description

面向智慧农业的生态浮体坝
技术领域
本发明涉及智慧农业技术领域，具体涉及面向智慧农业的生态浮体坝。
背景技术
中国专利CN204223155U公开了一种浮体防浪坝，包括多个首尾依次连接的浮体防浪坝，防护墙连接有浮体定位桩，浮体定位桩靠近顶部的位置与防护墙连接；浮体定位桩包括连接柱以及浮力舱，浮力舱具有封闭的第一空腔，浮力舱与连接柱的顶端连接；浮体防浪坝的排水量不小于浮体防浪坝的总质量，浮体防浪坝在海洋中工作时，浮体防浪坝的重心位于海平面以下且低于浮心。两浮体防浪坝之间由浮体定位桩连接，在海洋中工作时，浮体定位桩利用浮力舱产生的浮力、以及自身重力之间的平衡，能够在垂直于海平面的方向实现平衡而浮于海洋中，能实现稳定定位，使得浮体防浪坝可以不受海洋深度的影响，可用于深海区域。
传统的水坝需要构建大量的混凝土基础，其水坝不能一体化设计安装，直接安装到水渠内进行使用，存在着体积大，以混凝土形式构成导致使用也不方便；以及浮体坝门页在遇到水势比凶猛时，水浪会不停地冲击浮体坝门页，从而会造成浮体坝门页安装处松弛，牢固性不好，影响设备整体的使用寿命的问题。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出面向智慧农业的生态浮体坝。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
面向智慧农业的生态浮体坝，包括浮体坝本体、水浪缓冲件；浮体坝本体的水池箱体的上方设置有浮体坝门页，浮体坝门页与水池箱体转动连接；浮体坝门页的第一门页、第二门页和连接杆之间首尾连接，并组成截面为三角形的结构；连接杆的底部安装有浮体水箱，浮体水箱的底部与水管的一端连通，水管的另一端延伸到水池箱体内，水管上安装有水泵。
作为本发明进一步的方案：浮体坝本体的水池箱体为方形结构，水池箱体的尺寸与安装槽相适配，安装槽由水渠混凝土基础墙体和水渠混凝土基础地基砌成的。
作为本发明进一步的方案：第一门页的两端分别与第二门页和连接杆连接，第二门页远离第一门页的一端与连接杆远离第一门页的一端连接。
作为本发明进一步的方案：第一门页为弧形结构的不锈钢，第二门页为水平结构的不锈钢钢板，连接杆平行设置有两组。
作为本发明进一步的方案：水池箱体上设置有与第一门页运行轨迹相适配的止水橡胶。
作为本发明进一步的方案：浮体坝门页的前方设置有水浪缓冲件，水浪缓冲件通过弹性伸缩杆与浮体坝门页的第一门页连接。
作为本发明进一步的方案：水浪缓冲件的安装板安装在水渠混凝土基础墙体上，并位于水流通道的进水端处；水浪缓冲件的挡门的顶部活动安装在位于上方的安装板上，水浪缓冲件的挡门的底部与下方的安装板搭接。
作为本发明进一步的方案：安装板上下平行设置有两组，安装板的内腔为中空结构。
作为本发明进一步的方案：安装板的内腔设置有滑板，滑板与安装板的内壁通过弹簧进行连接，滑板远离弹簧的一侧设置有水平板，水平板滑动穿过安装板。
作为本发明进一步的方案：水平板与安装板的连接处套设有密封套。
本发明的有益效果：
(1)本发明的浮体坝门页，通过水泵向浮体水箱内充水的时候，浮体水箱连接的浮体坝门页整个重量增加，浮体坝门页重量大于水箱的浮力时，浮体坝门页开始下沉，水流通道便将打开，开始放水，同理，当向浮体水箱外排水时，浮体坝门页重量减小，直到重量小于水箱浮力时，浮体坝门页开始上升，水流通道便将关闭，开始拦水；所以，通过启动水泵控制浮体水箱的重量，便可控制生态浮体坝的放水或拦水工作；为了提高浮体水箱放水和排水的效率；以及生态浮体坝的构件为一体化设计，整体钢构件焊接拼装，直接安装到水渠内就可以使用，无需传统的水坝需要构建大量的混凝土基础，并且可以按不同使用要求进行定制及批量化生产；
(2)风能发电单元和太阳能发电单元分别通过控制箱内的控制器与水泵连接，即风能发电单元和太阳能发电单元给水泵提供电力，供水泵进行工作；所以，本发明的生态浮体坝的电力来源于清洁环保的风能及太阳能发电；
(3)本发明的水浪缓冲件，可以有效解决浮体坝门页在遇到水势比凶猛时，水浪会不停地冲击浮体坝门页，从而会造成浮体坝门页安装处松弛，牢固性不好，影响设备整体的使用寿命的问题。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中浮体坝本体与水渠混凝土基础墙体连接关系的立体结构示意图；
图3是本发明中浮体坝本体与水渠混凝土基础墙体连接关系的立体俯视图；
图4是本发明中浮体坝门页下沉放水状态的结构示意图；
图5是本发明中浮体坝门页上升拦水状态的结构示意图；
图6是本发明中浮体坝门页的立体结构示意图；
图7是本发明中水浪缓冲件的结构示意图。
图中：1、风能发电单元；2、太阳能发电单元；3、控制箱；4、止水橡胶；5、浮体坝门页；6、水渠混凝土基础墙体；7、水渠混凝土基础地基；8、水浪缓冲件；9、安装盒；10、水泵；11、连接横板；12、第一门页；13、第二门页；14、连接杆；15、浮体水箱；16、水管；17、弹性伸缩杆；18、挡门；19、安装板；20、弹簧；21、滑板；22、水平板；23、密封套；24、安装杆；25、水池箱体。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-7所示，本发明为面向智慧农业的生态浮体坝，包括浮体坝本体、水浪缓冲件8；
在水渠内通过混凝土建立用于放置浮体坝本体的安装槽，该安装槽由水渠混凝土基础墙体6和水渠混凝土基础地基7砌成得到的，具体的，两组水渠混凝土基础墙体6平行设置，两组水渠混凝土基础地基7也平行设置，两组水渠混凝土基础墙体6和两组水渠混凝土基础地基7之间构造成一个长方体的安装槽，水渠混凝土基础墙体6的顶面高度要高于水渠混凝土基础地基7的顶面高度，从而在安装槽的顶部形成一股水流通道；
浮体坝本体包括止水橡胶4、浮体坝门页5、安装盒9、水泵10、浮体水箱15、水管16、水池箱体25，水池箱体25为方形结构，水池箱体25的尺寸与安装槽相适配，安装时，首先将水池箱体25置于混凝土砌成的安装槽内，水池箱体25的上方设置有浮体坝门页5，浮体坝门页5与水池箱体25转动连接，使得浮体坝门页5可以沿着水池箱体25下沉放水，也可以沿着水池箱体25上升拦水，从而控制水流的流通；
优选的，该浮体坝门页5包括第一门页12、第二门页13、连接杆14，第一门页12、第二门页13和连接杆14之间首尾连接，并组成截面为三角形的结构，具体的，第一门页12的两端分别与第二门页13和连接杆14连接，第二门页13远离第一门页12的一端与连接杆14远离第一门页12的一端连接，其中，第一门页12为弧形结构的不锈钢，第二门页13为水平结构的不锈钢钢板，连接杆14平行设置有两组，第二门页13和连接杆14的连接处通过转轴安装在水池箱体25上；该浮体坝门页5工作时，通过转轴沿着水池箱体25进行转动，当浮体坝门页5下沉放水时，即第一门页12转动至水池箱体25的内部中，第二门页13水平处于水池箱体25上，从而流水便可以沿着第二门页13进行流动，当浮体坝门页5上升拦水时，连接杆14转动至水平状态上，此时第一门页12转动至水池箱体25的上方，对流水进行拦截，使得流水不能通过水流通道；
为了控制浮体坝门页5的转动工作，其在连接杆14的底部安装有浮体水箱15，浮体水箱15的底部与水管16的一端连通，水管16的另一端延伸到水池箱体25内，水管16上安装有水泵10，水泵10通过安装盒9设置在水池箱体25的外壁上；该浮体水箱15具体控制浮体坝门页5工作方法为：通过水泵10向浮体水箱15内充水的时候，浮体水箱15连接的浮体坝门页5整个重量增加，浮体坝门页5重量大于水箱的浮力时，浮体坝门页5开始下沉，水流通道便将打开，开始放水，同理，当向浮体水箱15外排水时，浮体坝门页5重量减小，直到重量小于水箱浮力时，浮体坝门页5开始上升，水流通道便将关闭，开始拦水；所以，通过启动水泵10控制浮体水箱15的重量，便可控制生态浮体坝的放水或拦水工作；为了提高浮体水箱15放水和排水的效率，其水泵10和水管16分别设置有两组；
优选的，水池箱体25上设置有与第一门页12运行轨迹相适配的止水橡胶4；止水橡胶4用来对门页密封，防止水渠大量漏水；
优选的，在水池箱体25的顶面上设置有连接横板11，连接横板11的顶面上竖直设置有安装杆24，安装杆24从上往下依次设置有风能发电单元1、太阳能发电单元2和控制箱3，风能发电单元1和太阳能发电单元2分别通过控制箱3内的控制器与水泵10连接，即风能发电单元1和太阳能发电单元2给水泵10提供电力，供水泵10进行工作；所以，本发明的生态浮体坝的电力来源于清洁环保的风能及太阳能发电；
该浮体坝门页5在遇到水势比凶猛时，水浪会不停地冲击浮体坝门页5，从而会造成浮体坝门页5安装处松弛，牢固性不好，影响设备整体的使用寿命，于是，为了提高该生态浮体坝中的浮体坝门页5的使用寿命，在浮体坝门页5的前方设置有水浪缓冲件8，水浪缓冲件8通过弹性伸缩杆17与浮体坝门页5的第一门页12连接，水浪缓冲件8包括弹性伸缩杆17、挡门18、安装板19、弹簧20、滑板21、水平板22、密封套23；安装板19上下平行设置有两组，安装板19安装在水渠混凝土基础墙体6上，并位于水流通道的进水端处；安装板19的内腔为中空结构，安装板19的内腔设置有滑板21，滑板21与安装板19的内壁通过弹簧20进行连接，滑板21远离弹簧20的一侧设置有水平板22，水平板22穿过安装板19，并与安装板19滑动连接，挡门18的顶部活动安装在位于上方的安装板19上，挡门18的底部与下方的安装板19搭接；在水平板22与安装板19的连接处套设有密封套23，其密封套23可以避免水渠内的水进入到安装板19的内腔中；该水浪缓冲件8的具体工作为：当浮体坝门页5处于拦水状态时，该挡门18处于竖直状态，位于浮体坝门页5的前方，可以阻挡水浪的冲击，保护浮体坝门页5，其水浪作用在挡门18上，挡门18可以将水浪冲击的能量传递到弹簧20上，使得安装板19内的弹簧20发生形变，从而缓冲水浪对挡门18自身的冲击，延长挡门18的使用寿命；当浮体坝门页5处于放水状态时，第一门页12转动至水池箱体25的内部中，第二门页13水平处于水池箱体25上，第一门页12通过弹性伸缩杆17带动挡门18转动，使得挡门18处于水平状态，从而使得水渠的水按照正常流速进行排放；挡门18上均匀设置有多组泄水孔，该泄水孔可以使得第二门页13通过弹性伸缩杆17带动挡门18转动时，可以减少水渠中的水作用在挡门18的压力，使得控制挡门18转动更加省力。
实施例2
面向智慧农业的生态浮体坝的工作方法，包括以下步骤：
步骤1：通过水泵10向浮体水箱15内充水的时候，浮体水箱15连接的浮体坝门页5整个重量增加，浮体坝门页5重量大于水箱的浮力时，浮体坝门页5开始下沉，水流通道便将打开，开始放水，其中，浮体坝门页5处于第一门页12转动至水池箱体25的内部中，第二门页13水平处于水池箱体25上的状态，挡门18处于竖直状态，位于浮体坝门页5的前方，可以阻挡水浪的冲击，保护浮体坝门页5；
步骤2：通过水泵10向浮体水箱15外排水时，浮体坝门页5重量减小，直到重量小于水箱浮力时，浮体坝门页5开始上升，水流通道便将关闭，开始拦水，其中，浮体坝门页5处于连接杆14转动至水平状态上，此时第一门页12转动至水池箱体25上的状态，第一门页12通过弹性伸缩杆17带动挡门18转动，使得挡门18处于水平状态，使得水渠的水按照正常流速进行排放。
本发明的工作原理：浮体坝原理类似如潜水艇工作原理，即当浮体坝的浮体水箱15向内充水的时候，浮体水箱15连接的浮体坝门页5整个重量增加，浮体坝门页5重量大于水箱的浮力时，浮体水箱15连接的浮体坝门页5开始下沉，这时浮体坝门页5开始放水，同理，当向浮体水箱15外排水时，整个浮体坝门页5重量减小，直到重量小于浮体水箱15浮力时，浮体水箱15连接的浮体坝门页5开始上升拦水。
此生态浮体坝工作简单，浮体水箱15的充水排水是由两台直流潜水泵完成的，其电力来源于清洁环保的风能及太阳能发电，加之数字化的控制单元，可以实现对农田的科学灌溉。水池箱体25用来蓄水，提供水箱的浮力用水。止水橡胶4用来对门页密封，防止水渠大量漏水。浮体坝的技术参数及相关零部件参数配置一般根据不同的使用场景进行设计，比如坝宽0.8-1.5m，拦水高度0.5-1m等；
水浪缓冲件8的原理为：当浮体坝门页5处于拦水状态时，该挡门18处于竖直状态，位于浮体坝门页5的前方，可以阻挡水浪的冲击，保护浮体坝门页5，其水浪作用在挡门18上，挡门18可以将水浪冲击的能量传递到弹簧20上，使得安装板19内的弹簧20发生形变，从而缓冲水浪对挡门18自身的冲击，延长挡门18的使用寿命；当浮体坝门页5处于放水状态时，第一门页12转动至水池箱体25的内部中，第二门页13水平处于水池箱体25上，第一门页12通过弹性伸缩杆17带动挡门18转动，使得挡门18处于水平状态，从而不影响流水排放的流速；挡门18上均匀设置有多组泄水孔，该泄水孔可以使得第二门页13通过弹性伸缩杆17带动挡门18转动时，可以减少水渠中的水作用在挡门18的压力，使得控制挡门18转动更加省力。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (4)

1.面向智慧农业的生态浮体坝，其特征在于，包括浮体坝本体；浮体坝本体的水池箱体(25)的上方设置有浮体坝门页(5)，浮体坝门页(5)与水池箱体(25)转动连接；浮体坝门页(5)的第一门页(12)、第二门页(13)和连接杆(14)之间首尾连接，并组成截面为三角形的结构；连接杆(14)的底部安装有浮体水箱(15)，浮体水箱(15)的底部与水管(16)的一端连通，水管(16)的另一端延伸到水池箱体(25)内，水管(16)上安装有水泵(10)；
浮体坝门页(5)的前方设置有水浪缓冲件(8)，水浪缓冲件(8)通过弹性伸缩杆(17)与浮体坝门页(5)的第一门页(12)连接；
水浪缓冲件(8)的安装板(19)安装在水渠混凝土基础墙体(6)上，并位于水流通道的进水端处；水浪缓冲件(8)的挡门(18)的顶部活动安装在位于上方的安装板(19)上，水浪缓冲件(8)的挡门(18)的底部与下方的安装板(19)搭接；
安装板(19)上下平行设置有两组，安装板(19)的内腔为中空结构；
安装板(19)的内腔设置有滑板(21)，滑板(21)与安装板(19)的内壁通过弹簧(20)进行连接，滑板(21)远离弹簧(20)的一侧设置有水平板(22)，水平板(22)滑动穿过安装板(19)；
水平板(22)与安装板(19)的连接处套设有密封套(23)。
2.根据权利要求1所述的面向智慧农业的生态浮体坝,其特征在于，浮体坝本体的水池箱体(25)为方形结构，水池箱体(25)的尺寸与安装槽相适配，安装槽由水渠混凝土基础墙体(6)和水渠混凝土基础地基(7)砌成的。
3.根据权利要求1所述的面向智慧农业的生态浮体坝,其特征在于，第一门页(12)为弧形结构的不锈钢，第二门页(13)为水平结构的不锈钢钢板，连接杆(14)平行设置有两组。
4.根据权利要求1所述的面向智慧农业的生态浮体坝,其特征在于，水池箱体(25)上设置有与第一门页(12)运行轨迹相适配的止水橡胶(4)。
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