JPS6216282B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は、用水路や排水路の河川近傍端に設
けられる樋門を自動操作する装置に関する。

樋門（水門とも称される）は、河川の増水時あ
るいは陸上側の増水時に、流入ないし流出する水
量を制限もしくは増大させるために開閉操作され
るもので、台風や集中豪雨時のごとく大量の増水
時に操作されることが多いため、開閉頻度は年間
平均２〜３回に留まる。

〔従来技術の問題点〕

このため、架設されていない地点の樋門には、
一般にハンドルによる働操作、足ぶみ式人力操
作、あるいは可搬式石油エンジン操作などの操作
方式が採用されているが、悪天候下で現場に操作
員が急行しなければならないという共通の問題点
のほかに、人力操作方式では強力な操作員を必要
とし、可搬式石油エンジン操作方式では悪天候下
での作業性、操作頻度極小に伴う起動操作の信頼
性や日常の保守管理、燃料の運搬保管などの問題
点があり、自動操作方式の開発が求められてい
る。

この解決策として最も簡便なものは電力線を架
設して樋門をモータ駆動することであるが、前述
した低操作頻度と一般に付近に電力負荷が存在し
ないことが多いことに起因して費用対効果の観点
から採用がはばかられているのが実状である。

〔発明の目的〕

そこで、本発明は操作員が現場へ赴くことなく
遠隔操作をすることが可能で、電力線架設より安
価にして取扱いが容易かつエネルギ効率の良好な
樋門自動操作装置を提供することを目的とする。

〔発明の要点〕

上記目的は、本発明によれば、樋門を電動操作
方式とし、駆動電動機の電源としてバツテリとこ
のバツテリの自己放電電流を補充する程度の容量
の太陽電池を用い、遠隔制御信号としてレーザ光
線を用いることを主たる要件とする操作装置を用
いることにより達成される。

本発明の好適な実施態様の要点を述べれば下記
のとおりである。

(1) 遠隔操作の操作性を良くするために、樋門に
は開または閉操作中であることないしは内水
位、外水位が危険レベルに達したことを遠方か
ら視認することができるようにするための表示
灯を備える。

(2) 装置価格を安価にするために、太陽電池の取
付けのための特別な支柱を設けずに電動操作ス
ピンドルのケースに太陽電池を取り付ける。

(3) 取扱いの容易性向上のために、駆動電動機と
手動操作機の連結を容易に取外し可能なタイミ
ングベルトにて行なう。

(4) 省エネルギのために、レーザ光受信器の制御
回路の消費電力を常時は電源投入指令信号の受
信可能な程度に微少にしておき、電源投入指令
信号到来時にはじめて制御回路に対しその後の
操作指令信号処理に必要な電力を切替供給する
よう回路構成を行う。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の実施例を示すもので、用、排
水路と河川との境界近傍の堰堤１に形成された樋
門２は、樋門扉３を備えており、この樋門扉３に
より外水面４と内水面５とをしや断し得るように
なつている。樋門扉３にはスピンドル６が固定さ
れ、このスピンドル６は樋門２の基礎７を貫通し
て上部に突き出しており、操作基台８の内部で駆
動電動機９および手動ハンドル１０と適宜の歯車
機構を介して連結されている。スピンドル６の上
部はスピンドルケース１１で覆われている。

駆動電動機９の電源としてバツテリ１２が備え
られ、このバツテリ１２から給電線１３および制
御部１４ならびに給電線１５を介して駆動電動機
９が駆動される。制御部１４には図示しない手動
押ボタンスイツチが設けられる。バツテリ１２の
自己放電による容量低下を避けるために、太陽電
池１６が適宜の支柱に取り付けられ、その発電電
力が給電線１７および充電器１８を介してバツテ
リ１２に供給される。

太陽電池１６の発電容量は本発明によれば電動
機電流を基準に定めるのではなくバツテリの自己
放電電流を基準に定められる。たとえば直流
12V、15Aの電動機を駆動電動機として使用する
場合、電動機電流を基準に太陽電池の容量を定め
ると、太陽電池のセル電圧16V、セル電流15Aの
積240Wの容量のものを備える必要がある。しか
るに、上記電動機に対しバツテリとして150Ah
（10時間放電率にて）の容量の鉛バツテリを用い
た場合、自己放電率は一般に容量の0.8％／日で
あるから、自己放電Ahは1.2Ah／日となり、平均
日照時間を１日３時間とすれば自己放電を補償す
るための充電電流は0.4Aとなり、したがつて太
陽電池の容量は16V×0.4A＝6.4Wで済むことに
なる。

一般に太陽電池とバツテリとを組合わせて用い
る場合、太陽電池の容量はバツテリの負荷放電に
よる損失分を補うだけの容量に設計されるのが常
であるが、本発明の対象とする樋門は年間に２〜
３回しか操作されないものであるので、自己放電
に伴う低下分のみを補償するに足る僅かの容量の
太陽電池を設置すればよいのである。

それゆえ、第１図の実施例では太陽電池１６を
特別な支柱に取り付けているが、太陽電池として
大型のものを用いずに済むため、太陽電池をスピ
ンドルケース１１に直付けして特別な支柱を省略
することが可能となる。

樋門２にはさらに表示器群１９とレーザ信号の
受信器２１Ｂとが設けられる。レーザ信号受信器
２１Ｂには一般に200m以上離れた制御所２０に
設けられたレーザ信号発信器２１Ａから電源投入
指令信号、開操作または閉操作信号が公知の様式
で変調化されたレーザー光信号２２として送信さ
れる。樋門側ではこれを受けて公知の様式で復調
する。変復調の形式は信号の種類に応じて変調周
波数を変える方式やデユーテイサイクルを変える
方式など通常の電気制御方式で採用されている伝
送、モデム方式を利用することが可能である。

樋門側の制御部１４の回路構成例を第２図に示
す。第２図において、２３はレーザ信号受信器、
２４は復調回路、２５は電源投入指令判別回路で
ある。電源投入指令判別回路２５は通常の増幅器
付きフイルタで、電源投入指令信号を識別して電
力切換回路２６を駆動する。この電力切換回路２
６は、太陽電池１６から充電器１８を介して補充
充電されているバツテリ１２の電力を入力として
常時は受信器２３および復調回路２４ならびに電
源投投入指令判別回路２５に電源投入指令信号の
到来を検知するに足るだけの電力を供給し、電源
投入指令信号判別回路２５から出力が生じると全
制御回路に必要な電力を供給するもので、スイツ
チングリギユレータと適切な切換スイツチとから
なるものでよい。

制御所から引続き到来する開操作指令信号また
は閉操作指令信号はそれぞれフイルタ２７または
２８により弁別され、対応するモータ正転回路２
９またはモータ逆転回路３０ないしは開操作中フ
リツカランプ３１または閉操作中フリツカランプ
３２を駆動する。各フリツカランプ３１，３２は
同一のランプとしてフリツカ周期などを変えるこ
とにより識別可能としてもよい。これらのフリツ
カランプは第１図の表示灯群１９のいずれかに相
当するもので、他の表示灯は図示しない水位計が
危険水位を検知したときに点滅させるなどの用途
に用いられる。

第３図は電動操作と手動操作とを容易に切換え
られるようにするための実施例を示すもので、第
１図と同一の符号は同一または同様の部分を示
す。この実施例では手動ハンドル１０と同軸に固
定された歯車３３と駆動電動機９との間にタイミ
ングベルト３４が掛け渡され、その上から押え板
３５がボルト３６でねじ止めされている。タイミ
ングベルト３４として布入りゴム製のものを用い
れば、何らかの理由により手動操作を行いたいと
きには、ボルト３６と押え板３５を外し、タイミ
ングベルト３４を引張り外したのち、把手３７を
手動ハンドルの穴に挿入すればよい。かくするこ
とにより、必ずしも熟練を要さずとも容易に手動
で樋門扉を手動開閉することができるようにな
る。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば樋門の開閉
操作信号としてレーザー光信号を用いることによ
り、超音波や無線信号では指向性の点で実現不可
能な200m以上の遠隔地からの遠隔制御が可能と
なり、また樋門扉の開閉用駆動電動機の電源とし
てバツテリとこのバツテリの自己放電による損失
を補う程度の太陽電池とを用いることにより電力
線架設より安価な電源を得ることが可能となり、
さらに太陽電池として小容量のものを用いること
ができるため、樋門制御に不可欠なスピンドルの
ケースを太陽電池の取付け支柱として用いて装置
価格をより安価にすることが可能となるなどの多
くの効果を奏し得るものであつて、総じて従来人
力によつていた樋門開閉操作を経済的に遠隔操作
とすることを可能ならしめたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の機器構成図、第２図
は制御ブロツク回路図、第３図は操作部の変形例
を示す図でＡは正面図、Ｂは側面図である。 ２…樋門、３…樋門扉、６…スピンドル、９…
駆動電動機、１０…手動ハンドル、１１…スピン
ドルケース、１２…バツテリ、１６…太陽電池、
１８…充電器、１９…表示器、２０…制御所、２
１Ａ…発信器、２２…受信器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも200m以上離れた制御所からのレ
   ーザー光信号を受信して電源投入指令信号および
   開閉操作信号を識別する制御部と、樋門扉に直結
   されたスピンドルを上下動させるための駆動電動
   機と、前記制御部および駆動電動機に電力を供給
   するためのバツテリと、このバツテリの自己放電
   に伴なう容量低下分を補償する程度の容量の太陽
   電池とを備えたことを特徴とする樋門の自動操作
   装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   太陽電池がスピンドルのケースに取り付けられる
   ことを特徴とする樋門の自動操作装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
   電源投入指令信号の到来前と到来後とで制御部へ
   の電力供給量を小から大へ切り換えることを特徴
   とする樋門の自動操作装置。