CN114635392A - 一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，属于防洪设备技术领域。该一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置包括：第一水槽，设于地下车库入库斜坡的入库口处；第二水槽，设于入库斜坡的两侧，第二水槽的槽底与水平面具有夹角，第二水槽一端与第一水槽连通，第二水槽另一端设有凹槽，所述凹槽底部设有排水口；水轮车，铰接于所述凹槽内；卷轮，铰接于地下车库的库顶；闸板，一端铰接于入库斜坡上，闸板另一端与卷轮通过缆绳连接。本发明的一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，能够在发生洪水时，利用洪水的水力驱动水闸抬升，进而自动且及时的拦截洪水，防止洪水进入地下车库造成车辆受损。
Description
技术领域
本发明涉及防洪设备技术领域，具体涉及一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置。
背景技术
城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。近年来，我国的城市化进程不断加快，城市建成区面积不断扩张，但相应的排水配套设施并不匹配；再加之全球气候变化引起的暴雨事件频发。此类现象暴露了城市防灾减灾能力与城市经济发展水平不相称的隐患。
随着城市规模的不断扩大，地下空间的开发利用已经逐渐发展为城市地下综合体工程的建设，如轨道交通工程、地下车库、城市地下通道等。对于地下空间设施而言，防洪问题不容忽视。例如地下车库，城市内涝引起洪水倒灌，而地下车库因排水系统不佳，且未设置水淹预警装置，容易造成车辆损坏，给人民群众带来财产损失。因此，为了避免严重的社会和经济损失，城市防洪问题已被逐步重视，地下空间的出入口成为规划的重点防护区。
现有技术中，地下车库的防洪措施主要采用砂袋堆堵以及利用简易防汛板防堵，然而砂袋堆砌耗时耗力且重复投资污染环境，利用简易的防汛板防堵需要人工进行防堵，洪水来临时会出现防堵不及时等问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，能够在发生洪水时，利用洪水的水力驱动水闸抬升，进而自动且及时的拦截洪水，防止洪水进入地下车库造成车辆受损。
本发明提供了一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，包括：
第一水槽，设于地下车库入库斜坡的入库口处；
第二水槽，设于入库斜坡的两侧，所述第二水槽的槽底与水平面具有夹角，第二水槽一端与第一水槽连通，第二水槽另一端设有凹槽，所述凹槽底部设有排水口；
水轮车，铰接于所述凹槽内；
卷轮，铰接于地下车库的库顶，所述卷轮与所述水轮车链传动；
闸板，一端铰接于入库斜坡上，所述闸板另一端与所述卷轮通过缆绳连接。
较佳地，所述水轮车与卷轮之间设有传动机构，所述传动机构包括传动轴和离合器，所述水轮车连接于所述传动轴上，所述传动轴与所述离合器的输入端连接，离合器的输出端与卷轮链传动，所述卷轮上还设有锁紧机构和行程开关，当闸板上升到预定高度时卷轮触发行程开关，离合器将传动轴与卷轮脱开连接，同时锁紧机构将卷轮锁死。
较佳地，所述离合器的输出端还齿接有发电机，所述发电机电连接充电电源，当闸板上升到预定高度时卷轮触发行程开关，离合器将传动轴与卷轮连接切换至传动轴与发电机连接，所述充电电源电连接有控制器。
较佳地，所述库顶设有太阳能电池板，所述太阳能电池板与所述充电电源电连接。
较佳地，所述闸板上设有水位传感器和压力传感器，所水位传感器和压力传感器均与所述控制器电连接，控制器还电连接有信号收发模块，所述信号收发模块与用户端无线连接，所述水位传感器用于检测闸板处的水位并将水位信号传输至控制器，所述压力传感器用于检测闸板所承受的水压，并将水压信号传输至控制器，所述控制器通过信号收发模块将水位及水压信息传输至用户端。
较佳地，所述闸板上还设有蝶形支撑板，所述蝶形支撑板一端铰接于入库斜坡上，蝶形支撑板另一端铰接于所述闸板上，蝶形支撑板上设有支撑弹簧，所述蝶形支撑板用于支撑闸板。
较佳地，所述第一水槽上覆盖有第一雨水箅，第一水槽与第二水槽连通处设有第二雨水箅。
较佳地，所述第二水槽上设有盖板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，能够在发生洪水时，利用洪水的水力驱动水闸抬升，进而自动且及时的拦截洪水，防止洪水进入地下车库造成车辆受损。通过设置离合器和行程开关，能在闸板升起后及时使卷筒停止对缆绳收卷，进而防止缆绳因拉力过大而断裂。通过设置发电机，利用转动的水轮车驱动发电机进行发电，从而将洪水的水力势能转换为电能储存备用。通过在库顶设置太阳能电池板，利用太阳能电池板进行发电，从而将太阳能转换为电能在充电电源内储存备用。通过设置水位传感器和压力传感器，从而使使用者能对闸板处的水位和水压进行实时监控。通过设置蝶形支撑板，当闸板未升起时，蝶形支撑板折叠在闸板下，闸板升起过程后，蝶形支撑板伸开并对闸板进行支撑，从而防止洪水将闸板冲垮。通过设置第一雨水箅和第二雨水箅，能够对洪水中的杂质进行过滤，进而防止洪水中的杂物堵塞排水口。通过设置盖板，从而防止第二水槽影响行车。
附图说明
图1为本发明的正视结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图。
附图标记说明：
101.第一水槽，102.入库斜坡，103.第二水槽，104.排水口，105.水轮车， 106.卷轮，107.库顶，108.闸板，109.缆绳，2.太阳能电池板，301.水位传感器，302.压力传感器，401.蝶形支撑板，402.支撑弹簧，501.第一雨水箅，502.第二雨水箅，6.盖板。
具体实施方式
下面结合附图1和2，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的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。
实施例1：
如图1和2所示，本发明提供的一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，包括：第一水槽101、第二水槽103、水轮车105、卷轮106和闸板108，第一水槽101设于地下车库入库斜坡102的入库口处；第二水槽103设于入库斜坡102的两侧，所述第二水槽103的槽底与水平面具有夹角，第二水槽103 一端与第一水槽101连通，第二水槽103另一端设有凹槽，所述凹槽底部设有排水口104；水轮车105，铰接于所述凹槽内；卷轮106铰接于地下车库的库顶107，所述卷轮106与所述水轮车105链传动；闸板108一端铰接于入库斜坡102上，所述闸板108另一端与所述卷轮106通过缆绳109连接。
现简述实施例1的工作原理：
在发生洪水时，洪水进入地下车库后洪水流进入库斜坡102的入库口处的第一水槽101内，之后，洪水流进入库斜坡102的两侧的第二水槽103内，第二水槽103内的水流在重力作用下流向排水口104，并推动位于排水口104的水轮车105，水轮车105驱动与其链传动的卷轮106转动，转动的卷轮106将与闸板108连接的缆绳109收卷，缆绳109将闸板108一端拉起，从而将闸板 108竖立起来，闸板108两侧设有密封条，密封条与地下车库入库斜坡102两侧的墙壁密封滑动连接，竖立起来的闸板108和密封条将从排水口104来不及排放的洪水隔绝在地下车库的入库口，进而防止洪水灌进地下车库造成车辆受损。更进一步，为利于排水，第二水槽103的槽宽度为500mm，第二水槽103 底部设计坡度略大于地下空间入口坡面的坡度，第一水槽101断面尺寸设计为 400mm×400mm，第一水槽101底部为中间高两端低的结构。
本发明的一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，能够在发生洪水时，利用洪水的水力驱动水闸抬升，进而自动且及时的拦截洪水，防止洪水进入地下车库造成车辆受损。
实施例2：
在实施例1的基础上，为了在闸板108升起后及时使卷筒停止对缆绳109 收卷，进而防止缆绳109因拉力过大而断裂。
其中，所述水轮车105与卷轮106之间设有传动机构，所述传动机构包括传动轴和离合器，所述水轮车105连接于所述传动轴上，所述传动轴与所述离合器的输入端连接，离合器的输出端与卷轮106链传动，所述卷轮106上还设有锁紧机构和行程开关，当闸板108上升到预定高度时卷轮106触发行程开关，离合器将传动轴与卷轮106脱开连接，同时锁紧机构将卷轮106锁死。
在闸板108升起过程中，离合器将传动轴与卷轮106连接，从而利用水轮车105驱动卷轮106转动，当闸板108完全升起后，卷轮106触发行程开关，行程开关被触发后切换离合器，离合器将传动轴与卷轮106脱开连接，从而使卷轮106不再收卷缆绳109，同时锁紧机构将卷轮106锁死，从而防止闸板108 下落。通过设置离合器和行程开关，能在闸板108升起后及时使卷筒停止对缆绳109收卷，进而防止缆绳109因拉力过大而断裂。
实施例3：
在实施例2的基础上，为了在离合器将传动轴与卷轮106脱开连接后，利用转动的水轮车105进行发电，从而将洪水的水力势能转换为电能储存备用。
其中，所述离合器的输出端还齿接有发电机，所述发电机电连接充电电源，当闸板108上升到预定高度时卷轮106触发行程开关，离合器将传动轴与卷轮 106连接切换至传动轴与发电机连接，所述充电电源电连接有控制器。
通过设置发电机，在闸板108升起后，卷轮106触发行程开关，离合器将传动轴与卷轮106连接切换至传动轴与发电机连接，从而在闸板108升起后，利用转动的水轮车105驱动发电机进行发电，发电机发出的电能经控制器整流后利用充电电源将电能储存起来，从而将洪水的水力势能转换为电能储存备用。
作为一种优选方案，如图1所示，其中，所述库顶107设有太阳能电池板2，所述太阳能电池板2与所述充电电源电连接。通过在库顶107设置太阳能电池板2，利用太阳能电池板2进行发电，从而将太阳能转换为电能在充电电源内储存备用。
作为一种优选方案，如图1所示，其中，所述闸板108上设有水位传感器 301和压力传感器302，所水位传感器301和压力传感器302均与所述控制器电连接，控制器还电连接有信号收发模块，所述信号收发模块与用户端无线连接，所述水位传感器301用于检测闸板108处的水位并将水位信号传输至控制器，所述压力传感器302用于检测闸板108所承受的水压，并将水压信号传输至控制器，所述控制器通过信号收发模块将水位及水压信息传输至用户端。通过设置水位传感器301和压力传感器302，利用水位传感器301检测闸板108 处的水位并将水位信号传输至控制器，所述压力传感器302用于检测闸板108 所承受的水压，并将水压信号传输至控制器，所述控制器通过信号收发模块将水位及水压信息传输至用户端，从而使使用者能对闸板108处的水位和水压进行实时监控。
作为一种优选方案，如图1所示，其中，所述闸板108上还设有蝶形支撑板401，所述蝶形支撑板401一端铰接于入库斜坡102上，蝶形支撑板401另一端铰接于所述闸板108上，蝶形支撑板401上设有支撑弹簧402，所述蝶形支撑板401用于支撑闸板108。通过设置蝶形支撑板401，当闸板108未升起时，蝶形支撑板401折叠在闸板108下，闸板108升起过程后，蝶形支撑板401 伸开并对闸板108进行支撑，从而防止洪水将闸板108冲垮。
作为一种优选方案，如图1和2所示，其中，所述第一水槽101上覆盖有第一雨水箅501，第一水槽101与第二水槽103连通处设有第二雨水箅502。第一雨水箅501和第二雨水箅502均为钢格栅板，第一雨水箅501的过滤密度比第二雨水箅502低，通过设置第一雨水箅501和第二雨水箅502，能够对洪水中的杂质进行过滤，进而防止洪水中的杂物堵塞排水口104。
作为一种优选方案，如图1和2所示，其中，所述第二水槽103上设有盖板6。通过设置盖板6，从而防止第二水槽103影响行车。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，其特征在于，包括：
第一水槽(101)，设于地下车库入库斜坡(102)的入库口处；
第二水槽(103)，设于入库斜坡(102)的两侧，所述第二水槽(103)的槽底与水平面具有夹角，第二水槽(103)一端与第一水槽(101)连通，第二水槽(103)另一端设有凹槽，所述凹槽底部设有排水口(104)；
水轮车(105)，铰接于所述凹槽内；
卷轮(106)，铰接于地下车库的库顶(107)，所述卷轮(106)与所述水轮车(105)链传动；
闸板(108)，一端铰接于入库斜坡(102)上，所述闸板(108)另一端与所述卷轮(106)通过缆绳(109)连接。
2.如权利要求1所述的一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，其特征在于，所述水轮车(105)与卷轮(106)之间设有传动机构，所述传动机构包括传动轴和离合器，所述水轮车(105)连接于所述传动轴上，所述传动轴与所述离合器的输入端连接，离合器的输出端与卷轮(106)链传动，所述卷轮(106)上还设有锁紧机构和行程开关，当闸板(108)上升到预定高度时卷轮(106)触发行程开关，离合器将传动轴与卷轮(106)脱开连接，同时锁紧机构将卷轮(106)锁死。
3.如权利要求3所述的一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，其特征在于，所述离合器的输出端还齿接有发电机，所述发电机电连接充电电源，当闸板(108)上升到预定高度时卷轮(106)触发行程开关，离合器将传动轴与卷轮(106)连接切换至传动轴与发电机连接，所述充电电源电连接有控制器。
4.如权利要求4所述的一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，其特征在于，所述库顶(107)设有太阳能电池板(2)，所述太阳能电池板(2)与所述充电电源电连接。
5.如权利要求4所述的一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，其特征在于，所述闸板(108)上设有水位传感器(301)和压力传感器(302)，所水位传感器(301)和压力传感器(302)均与所述控制器电连接，控制器还电连接有信号收发模块，所述信号收发模块与用户端无线连接，所述水位传感器(301)用于检测闸板(108)处的水位并将水位信号传输至控制器，所述压力传感器(302)用于检测闸板(108)所承受的水压，并将水压信号传输至控制器，所述控制器通过信号收发模块将水位及水压信息传输至用户端。
6.如权利要求1所述的一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，其特征在于，所述闸板(108)上还设有蝶形支撑板(401)，所述蝶形支撑板(401)一端铰接于入库斜坡(102)上，蝶形支撑板(401)另一端铰接于所述闸板(108)上，蝶形支撑板(401)上设有支撑弹簧(402)，所述蝶形支撑板(401)用于支撑闸板(108)。
7.如权利要求1所述的一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，其特征在于，所述第一水槽(101)上覆盖有第一雨水箅(501)，第一水槽(101)与第二水槽(103)连通处设有第二雨水箅(502)。
8.如权利要求1所述的一种基于水动力的智慧防洪倒灌自动挡水装置，其特征在于，所述第二水槽(103)上设有盖板(6)。
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2022
- 2022-03-14 CN CN202210248176.3A patent/CN114635392A/zh active Pending
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