CN116212514A - 一种闸口过滤装置和闸道流量监控方法 - Google Patents

一种闸口过滤装置和闸道流量监控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种闸口过滤装置和闸道流量监控方法，所述过滤装置包括多个过滤部件，呈平行安装在闸道内并保持相邻的过滤部件之间具有间隙；闸门，活动设置在过滤部件排水端的闸道内；滤渣排出结构，设置在过滤部件和闸门之间的闸道内；以及滤渣刮出结构，用于将堵塞在过滤部件上的滤渣刮动至滤渣排出结构。该过滤装置可方便的将闸口排水时的水中滤渣进行过滤，并且方便将过滤出的滤渣进行及时的排出，防止产生堵塞。

Description

一种闸口过滤装置和闸道流量监控方法
技术领域
本发明涉及水利工程垃圾处理技术领域，具体讲是一种水利工程的闸口过滤装置。
背景技术
水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，水利工程均设有防水闸门，以达到防洪、灌溉等目的，水闸口一般会设置杂质拦截装置，用于对水里的垃圾杂质进行过滤拦截，避免水闸在卸流时，上游的垃圾杂物随着水流流向至下游。
现有的杂质拦截装置一般分为两种，一种是用于拦截水面上的垃圾，例如将多个空油桶串接在一起，并放置在水面上，即可对水面上的垃圾进行拦截，等待工作人员定时的打捞即可。
另一种是用于拦截夹杂在水中的垃圾，如水草或者其他悬浮物等，一般只是单一的设置拦截网，是一种集中处理垃圾的方式，拦截网在长时间拦截后，垃圾杂物会堆积在拦截网前，如果不能及时清理，垃圾杂物容易堵塞拦截网，从而影响水闸口水流的正常流通，从而影响水闸卸流的效率。
经过检索发现，专利公开号为“CN217854824U”公开了一种水利工程用闸口过滤装置，属于水利工程垃圾处理技术领域，针对了通过拦截网对闸口进行过滤拦截垃圾杂物时，拦截网在长时间拦截后，垃圾杂物会堆积在拦截网前，容易堵塞拦截网，影响水闸卸流的效率的问题，包括闸门框体，闸门框体内开设有闸口，闸口的侧面上固定有过滤板，矩形槽的两端共同转动连接有丝杆，丝杆的侧面上螺纹配合有与矩形槽滑动配合的丝杆螺母，丝杆螺母的外侧面上固定有连接杆，连接杆远离丝杆螺母的一端固定有清理机构。
该结构通过清理机构在往复移动过程中对过滤板的侧面进行反复地清理疏通，确保过滤板始终具有较高的工作效率，同时将垃圾杂物进行收集，方便将清理机构内的垃圾杂物清理。
但是该清理机构在使用后仍然需要人工的定时清理，不能保证实用性，并且清理机构在过滤板上反复的移动，会造成磨损，最后影响清理的质量，同时过滤板上的死角部位不能清理到。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种水利工程的闸口过滤装置，该闸口过滤装置便于对堵塞在过滤部件上的滤渣进行刮动，防止产生堵塞，并且刮出的滤渣可自动的将其排出，不会影响后续的使用。
一方面，本发明提供了一种水利工程的闸口过滤装置，包括多个过滤部件，闸门，滤渣排出结构和滤渣刮出结构，所述过滤部件以平行的方式安装在闸道内并保持相邻的过滤部件之间具有间隙；所述闸门活动设置在过滤部件排水端的闸道内；所述滤渣排出结构设置在过滤部件和闸门之间的闸道内；所述滤渣刮出结构用于将堵塞在过滤部件上的滤渣刮动至滤渣排出结构。
进一步的，所述闸门沿上下滑动的方式设置在闸道的闸口内，在所述闸道的外侧上设置有用于带动闸门上下运动的顶升块。
进一步的，所述滤渣刮出结构为旋转轴和多个刮动杆，所述旋转轴通过轴承连接在闸道的两侧上；多个刮动杆设置在闸道内的旋转轴上并保持每个刮动杆处于过滤部件的间隙内，此设置的目的是便于将堵塞在过滤部件上的滤渣刮出，防止产生堵塞。
进一步的，所述过滤部件为倾斜杆，其一端与闸道的内底部连接并通过连接板将多个过滤部件连接在一起，另一端倾斜向上，所述刮动杆在旋转轴的转动下将滤渣随着倾斜杆向上刮动。
进一步的，所述滤渣排出结构为第一滤渣筒和第一螺旋轴，所述第一滤渣筒以水平的方式设置在闸道两侧上，所述过滤部件倾斜向上的一端部与第一滤渣筒的侧面顶端连接，所述第一滤渣筒顶端开口，所述第一螺旋轴置于第一滤渣筒内并通过外部驱动装置带动其旋转。
进一步的，所述第一滤渣筒的任意一端延伸至闸道的外侧，在第一滤渣筒的外沿端部分底部开设有出料口，所述第一滤渣筒的底部与闸道对应的部位开设有滤水孔。
进一步的，所述过滤部件为C字形杆，其两端分别连接在过滤板的板面上下两侧，所述过滤板的底端与闸道内底部之间具有间隙，所述刮动杆在旋转轴的转动下将C字形杆外沿被阻挡下来的滤渣刮动至过滤板下端与闸道之间的间隙中。
进一步的，所述滤渣排出结构共两组，分别对称设置在过滤部件和闸门之间的闸道内部两侧，每个滤渣排出结构包括导料框，第二滤渣筒，第二螺旋轴和排料框，所述导料框设置在过滤板的底端与闸道内底部之间的间隙中；所述第二滤渣筒竖直设置在闸道内并保持底部侧面与导料框相互连通；所述第二螺旋轴设置在第二滤渣筒内用于对物料进行提升输送；所述排料框一端与第二滤渣筒侧面连接，另一端延伸至闸道外部。
进一步的，所述导料框的进料端呈敞口形式，两个导料框相互结合的长度对应于闸道内的宽度。
进一步的，所述闸口过滤装置还包括，控制器、上游流量采集器、下游流量采集器、报警器和现场监控器；
所述控制器作为现场控制中心，并以无线网络与远程控制终端连接；
所述上游流量采集器安装于所述滤渣排出结构的进水端，作为信号输入单元与所述控制连接；
所述下游流量采集器安装于所述闸口的出水端，作为信号输入单元与所述控制器连接；
所述报警器与所述控制器连接；
所述现场监控器与所述控制器连接，安装于河岸，用于监控闸门进水端的环境情况；
所述控制器与滤渣排出结构、滤渣刮出结构和闸门的控制部件连接，所述闸门的控制部件为顶升块。
另一方面，为了解决上述闸口过滤装置对滤渣处理不及时或反应不及时造成的闸道堵塞，还提供了一种基于所述闸口过滤装置的闸道流量监控方法，该方法包括如下步骤：
利用上游流量采集器采集滤渣排出结构进水端的进水流量信号，利用下游流量采集器采集闸口出水端的出水流量信号；
控制器对输入信号进行分析处理，该输入信号为上述流量信号或管理人员发送的指定，并将处理后的信号发送至控制闸道过水量的执行设备；
根据控制器对输入信号的处理情况，控制滤渣排出结构或/和滤渣刮出结构进行滤渣处理。
本发明具有如下有益效果：
与现有技术相比，本发明不仅方便对水中的滤渣（如水草等其他悬浮物等）进行过滤，防止穿过水闸进入下游影响使用，同时也便于将过滤后的滤渣进行排出，方便后续的过滤，防止滤渣长时间的堆积在过滤部件上而产生堵塞，影响水资源的流动。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明的侧视图；
图4是本发明的俯视图；
图5是图3中A-A的剖视图；
图6是本发明另一种结构的示意图；
图7是图6的主视图；
图8是图6的侧视图；
图9是图6的俯视图；
图10是图8中B-B的剖视图；
图11是所述闸道流量监控方法的流程示意图；
图中：1、闸道；2、闸口；3、闸门；4、顶升块；5、过滤部件；6、刮动杆；7、旋转轴；8、连接板；9、第一滤渣筒；10、第一螺旋轴；11、过滤板；12、第二滤渣筒；13、排料框；14、第二螺旋轴；15、导料框。
具体实施方式
下面将结合附图1-图11对本发明进行详细说明，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。
本发明通过改进在此提供一种水利工程的闸口过滤装置，可以按照如下方式予以实施：
实施例一，如附图1-图5所示；
一种水利工程的闸口过滤装置，包括多个过滤部件5，闸门3，滤渣排出结构和滤渣刮出结构，所述过滤部件5以平行的方式安装在闸道1内并保持相邻的过滤部件5之间具有间隙；所述闸门3活动设置在过滤部件5排水端的闸道1内；所述滤渣排出结构设置在过滤部件5和闸门3之间的闸道1内；所述滤渣刮出结构用于将堵塞在过滤部件5上的滤渣刮动至滤渣排出结构。
进一步的，所述闸道1是由河床与河岸构成；或预制成型，再现场安装于河道。
在本实施例中，所述闸门3沿上下滑动的方式设置在闸道1的闸口2内，在所述闸道1的外侧上设置有用于带动闸门3上下运动的顶升块4；进一步的，所述顶升块4可以为液压缸或能够带动闸门上下移动的其他动力部件。
在本实施例中，所述滤渣刮出结构为旋转轴7和多个刮动杆6，所述旋转轴7通过轴承连接在闸道1的两侧上；多个刮动杆6设置在闸道1内的旋转轴7上并保持每个刮动杆6处于过滤部件5的间隙内，此设置的目的是便于将堵塞在过滤部件上的滤渣刮出，防止产生堵塞。
在本实施例中，所述过滤部件5为倾斜杆，其一端与闸道1的内底部连接并通过连接板8将多个过滤部件5连接在一起，另一端倾斜向上，所述刮动杆6在旋转轴7的转动下将滤渣随着倾斜杆向上刮动。
在本实施例中，所述滤渣排出结构为第一滤渣筒9和第一螺旋轴10，所述第一滤渣筒9以水平的方式设置在闸道1两侧上，所述过滤部件5倾斜向上的一端部与第一滤渣筒9的侧面顶端连接，所述第一滤渣筒9顶端开口，所述第一螺旋轴10置于第一滤渣筒9内并通过外部驱动装置带动其旋转。
在本实施例中，所述第一滤渣筒9的任意一端延伸至闸道1的外侧，在第一滤渣筒9的外沿端部分底部开设有出料口，所述第一滤渣筒9的底部与闸道1对应的部位开设有滤水孔。
该实施例的使用方法：当通过顶升块4向上顶起闸门3进行排水时，同时通过外接装置带动旋转轴7和第一螺旋轴10转动，水中的滤渣被阻挡在过滤部件5上，由于过滤部件5为倾斜杆，在堆积的过程中会缓慢向上移动，再结合刮动杆6的旋转，将滤渣向上刮动最终掉进第一滤渣筒9内，随着第一螺旋轴10的转动，滤渣在第一滤渣筒9内向一端移动，最后从闸道1外端底部的出料口排出。
在一些实施例中，为了实时监控闸道情况和闸口流量，所述闸口过滤装置还包括，控制器、上游流量采集器、下游流量采集器、报警器和现场监控器；
所述控制器作为现场控制中心，并以无线网络与远程控制终端连接；
所述上游流量采集器安装于所述滤渣排出结构的进水端，作为信号输入单元与所述控制连接；
所述下游流量采集器安装于所述闸口的出水端，作为信号输入单元与所述控制器连接；
所述报警器与所述控制器连接；
所述现场监控器与所述控制器连接，安装于河岸，用于监控闸门进水端的环境情况；
所述控制器与滤渣排出结构、滤渣刮出结构和闸门的控制部件连接，所述闸门的控制部件为顶升块。进一步的，所述顶升块可以为液压缸或能够带动闸门上下移动的其他动力部件
通过所述上游流量采集器和下游流量采集器可以监控到经过闸口的水流量，并将该水流量信号发送至控制器，通过控制器的分析得出是否需要通过滤渣排出结构和滤渣刮出结构加快排渣，或是否需要闸门的控制部件（如顶升块4）进行增加或减小闸口卡合度，控制流量，
实施例二，如附图6-图10所示；
一种水利工程的闸口过滤装置，包括多个过滤部件5，闸门3，滤渣排出结构和滤渣刮出结构，所述过滤部件5以平行的方式安装在闸道1内并保持相邻的过滤部件5之间具有间隙；所述闸门3活动设置在过滤部件5排水端的闸道1内；所述滤渣排出结构设置在过滤部件5和闸门3之间的闸道1内；所述滤渣刮出结构用于将堵塞在过滤部件5上的滤渣刮动至滤渣排出结构。
在本实施例中，所述闸门3沿上下滑动的方式设置在闸道1的闸口2内，在所述闸道1的外侧上设置有用于带动闸门3上下运动的顶升块4。
在本实施例中，所述滤渣刮出结构为旋转轴7和多个刮动杆6，所述旋转轴7通过轴承连接在闸道1的两侧上；多个刮动杆6设置在闸道1内的旋转轴7上并保持每个刮动杆6处于过滤部件5的间隙内，此设置的目的是便于将堵塞在过滤部件上的滤渣刮出，防止产生堵塞。
在本实施例中，所述过滤部件5为C字形杆，其两端分别连接在过滤板11的板面上下两侧，所述过滤板11的底端与闸道1内底部之间具有间隙，所述刮动杆6在旋转轴7的转动下将C字形杆外沿被阻挡下来的滤渣刮动至过滤板11下端与闸道1之间的间隙中。
在本实施例中，所述滤渣排出结构共两组，分别对称设置在过滤部件5和闸门3之间的闸道1内部两侧，每个滤渣排出结构包括导料框15，第二滤渣筒12，第二螺旋轴14和排料框13，所述导料框15设置在过滤板11的底端与闸道1内底部之间的间隙中；所述第二滤渣筒12竖直设置在闸道1内并保持底部侧面与导料框15相互连通；所述第二螺旋轴14设置在第二滤渣筒12内用于对物料进行提升输送；所述排料框13一端与第二滤渣筒12侧面连接，另一端延伸至闸道1外部。
在本实施例中，所述导料框15的进料端呈敞口形式，两个导料框15相互结合的长度对应于闸道1内的宽度
该实施例的使用方法：当通过顶升块4向上顶起闸门3进行排水时，同时通过外接装置带动旋转轴7和第二螺旋轴14转动，水中的滤渣被阻挡在过滤部件5上，由于过滤部件5为C形杆，随着刮动杆6的旋转，将滤渣向下刮动最终掉在过滤板11与闸道1内底部的间隙中，滤渣穿过导料框15进入第二滤渣筒12内，随着第二螺旋轴14的转动，滤渣在第二滤渣筒12内向上端移动，最后从排料框13排出。
在一些实施例中，为了实时监控闸道情况和闸口流量，所述闸口过滤装置还包括，控制器、上游流量采集器、下游流量采集器、报警器和现场监控器；
所述控制器作为现场控制中心，并以无线网络与远程控制终端连接；
所述上游流量采集器安装于所述滤渣排出结构的进水端，作为信号输入单元与所述控制连接；
所述下游流量采集器安装于所述闸口的出水端，作为信号输入单元与所述控制器连接；
所述报警器与所述控制器连接；
所述现场监控器与所述控制器连接，安装于河岸，用于监控闸门进水端的环境情况；
所述控制器与滤渣排出结构、滤渣刮出结构和闸门的控制部件连接，所述闸门的控制部件为顶升块。
实施例三，如图11所示；
为了解决上述闸口过滤装置对滤渣处理不及时或反应不及时（该不及时可能是过滤装置处理滤渣不及时导致，也可能是因为闸道水流量导致，也可能是闸道中渣物过多导致）造成的闸道堵塞，还提供了一种基于所述闸口过滤装置的闸道流量监控方法，该方法包括如下步骤：
步骤S100、利用上游流量采集器采集滤渣排出结构进水端的进水流量信号，利用下游流量采集器采集闸口出水端的出水流量信号；上游流量采集器和下游流量采集器分别将获得的流量信号发送至控制器；同时所述现场监控器获取现场的实时影像，并将该影像通过控制器发送至远程控制端的工作人员。
步骤S200、控制器对输入信号进行分析处理，该输入信号为上述流量信号或管理人员发送的指定，并将处理后的信号发送至控制闸道过水量的执行设备；
步骤S300、根据控制器对输入信号的处理情况，控制滤渣排出结构或/和滤渣刮出结构进行滤渣处理。
所述步骤S200的具体方式是，首先在控制器中设置预审阈值（该预设阈值为阈值A、阈值B和阈值C三个中任一个或任意组合形成，所述阈值A是进水端的流量，所述阈值B是出水端流量，所述阈值C是进水端流量和出水端流量的差值的绝对值）。
所述步骤S300的具体方式是，若控制器根据上游流量采集器和下游流量采集器采集的信号得出的实际控制值与预设阈值不符时，触发控制滤渣排出结构或/和滤渣刮出结构运行或加速运行。
滤渣排出结构的排渣运行方式可参照实施例一或二中的控制滤渣排出结构运行方式；所述滤渣刮出结构的运行方式可参照施例一或二中的滤渣刮出结构的运行方式。通过滤渣刮出结构和滤渣排出结构的运行可疏通闸口前端区域，防止因为滤渣过多而堵塞闸口；同时可通过顶升块带动闸门升降，改变闸口的开合大小，从而控制闸口的流量。
该闸道流量监控方法可实现对闸口流量的监控，防止因为滤渣排出不及时导致闸口堵塞，并根据闸道实际流量和滤渣量，实现及时排渣，从而降低所述过滤装置收集滤渣后对闸口流量的影响。而该方法控制闸口流量的方式是，通过控制闸门升降改变闸口卡合大小，或/和通过滤渣刮出结构和滤渣排出结构的运行速度来改变堵塞状况。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种闸口过滤装置，其特征在于：包括
多个过滤部件（5），以相互平行的方式安装在闸道（1）内并保持相邻的过滤部件（5）之间具有间隙；
闸门（3），安装于所述闸道（1）内，并位于所述过滤部件（5）的排水端，实现对闸道（1）过水量的控制；
滤渣排出结构，设置在过滤部件（5）和闸门（3）之间的闸道（1）内；以及
滤渣刮出结构，用于将堵塞在过滤部件（5）上的滤渣刮动至滤渣排出结构。
2.根据权利要求1所述一种闸口过滤装置，其特征在于：所述闸门（3）沿上下滑动的方式设置在闸道（1）的闸口（2）内，在所述闸道（1）的外侧上设置有用于带动闸门（3）上下运动的顶升块（4）。
3.根据权利要求1所述一种闸口过滤装置，其特征在于：所述滤渣刮出结构为旋转轴（7），通过轴承连接在闸道（1）的两侧上；以及
多个刮动杆（6），设置在闸道（1）内的旋转轴（7）上并保持每个刮动杆（6）处于过滤部件（5）的间隙内。
4.根据权利要求3所述一种闸口过滤装置，其特征在于：所述过滤部件（5）为倾斜杆，其一端与闸道（1）的内底部连接并通过连接板（8）将多个过滤部件（5）连接在一起，另一端倾斜向上，所述刮动杆（6）在旋转轴（7）的转动下将滤渣随着倾斜杆向上刮动。
5.根据权利要求4所述一种闸口过滤装置，其特征在于：所述滤渣排出结构为第一滤渣筒（9）和第一螺旋轴（10），所述第一滤渣筒（9）以水平的方式设置在闸道（1）两侧上，所述过滤部件（5）倾斜向上的一端部与第一滤渣筒（9）的侧面顶端连接，所述第一滤渣筒（9）顶端开口，所述第一螺旋轴（10）置于第一滤渣筒（9）内并通过外部驱动装置带动其旋转。
6.根据权利要求5所述一种闸口过滤装置，其特征在于：所述第一滤渣筒（9）的任意一端延伸至闸道（1）的外侧，在第一滤渣筒（9）的外沿端部分底部开设有出料口，所述第一滤渣筒（9）的底部与闸道（1）对应的部位开设有滤水孔。
7.根据权利要求3所述一种闸口过滤装置，其特征在于：所述过滤部件（5）为C字形杆，其两端分别连接在过滤板（11）的板面上下两侧，所述过滤板（11）的底端与闸道（1）内底部之间具有间隙，所述刮动杆（6）在旋转轴（7）的转动下将C字形杆外沿被阻挡下来的滤渣刮动至过滤板（11）下端与闸道（1）之间的间隙中。
8.根据权利要求7所述一种闸口过滤装置，其特征在于：所述滤渣排出结构共两组，分别对称设置在过滤部件（5）和闸门（3）之间的闸道（1）内部两侧，每个滤渣排出结构包括导料框（15），设置在过滤板（11）的底端与闸道（1）内底部之间的间隙中；
第二滤渣筒（12），竖直设置在闸道（1）内并保持底部侧面与导料框（15）相互连通；
第二螺旋轴（14），设置在第二滤渣筒（12）内用于对物料进行提升输送；以及
排料框（13），一端与第二滤渣筒（12）侧面连接，另一端延伸至闸道（1）外部。
9.根据权利要求1-8任一权利要求所述一种闸口过滤装置，其特征在于：还包括
控制器，作为现场控制中心，并以无线网络与远程控制终端连接；
上游流量采集器，安装于所述滤渣排出结构的进水端，作为信号输入单元与所述控制连接；
下游流量采集器，安装于所述闸口的出水端，作为信号输入单元与所述控制器连接；
报警器，与所述控制器连接；以及
现场监控器，与所述控制器连接，安装于河岸，用于监控闸门进水端的环境情况；
所述控制器与、滤渣排出结构、滤渣刮出结构和闸门（3）的控制部件连接。
10.一种基于如权利要求9所述的一种闸口过滤装置的闸道流量监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
利用上游流量采集器采集滤渣排出结构进水端的进水流量信号，利用下游流量采集器采集闸口出水端的出水流量信号；
控制器对输入信号进行分析处理，该输入信号为上述流量信号或管理人员发送的指定，并将处理后的信号发送至控制闸道过水量的执行设备；
根据控制器对输入信号的处理情况，控制滤渣排出结构或/和滤渣刮出结构进行滤渣处理。
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