[发明专利]一种自动化全天候的渠道破冰引水设施

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动化全天候的渠道破冰引水设施，尤其涉及一种经济、有效、快速、便捷、自动化的破冰设施。

背景技术

在高纬度地区，冬季严寒，会出现河流结冰的情况，使一些引水式水电站在冬季冰期不能引水发电，部分农田不能冬灌，且城市供水也不能保证。

传统的破冰方式有以下几种：

人工破冰：使用的有钢钎、冰铲和十字镐等手工打冰工具。明渠引水式水电站的渠道，当岸冰严重时，可用人工定时沿渠巡回，把岸冰打掉；引水渠局部冰堵和冰密集，把冰水疏通；渠道发生连底冻把冰打碎并排除，或开成清沟引水。人工打冰也常用在引水渠首前的河道上开清沟；压力前池和泄水陡坡打冰；排冰闸辅助排冰和捞冰机排冰等。人工打冰是一个普遍采用最简单的处理冰害事故的有效方法，但人工打冰劳动强度大、效率低、成本高而且条件差。

机械破冰法：水电站引水渠道、压力前池和水库上使用的破冰机械有打冰机、破冰船和破冰机。均因破冰效果极差而被淘汰。

爆炸破冰法：炸药的不确定性大，具有一定的危险性，并且要在迫不得已的情况下才能使用。

除此以外，也有不破冰的运行方式，比如结冰盖运行：

此类冰盖有2种。一种是全封闭冰盖，另一种是不完全封闭冰盖。冰盖要达到理想状态，即坚固整齐，冰盖下有足够过水断面，须具备3个要素：气温、水位、流量。结冰盖运行要考虑各种要素，还要靠人工去隔一段距离在冰上打洞，如果不能结成坚固整齐、理想状态的冰盖，那么对渠道反而是一种危害。此外，在天气回暖后，冰盖将在水渠内融化，成为碎冰，顺流漂向下游，会对下游闸门，拦污栅等水工建筑物造成威胁。

由上可见，此前采用的破冰方法耗时费力，效率低下，不够安全。而结冰盖运行又要具有一定的条件，甚至可能会从一些方面对水工建筑物造成威胁。由此看来，保持水在引水渠内流动是预防冰害的最佳途径，从引水式的水电站的布置方式看到，在引水渠首放置一种在引水渠首能够自动化破冰的设施，可以起到自动破冰，保持水渠内水流动的作用，且能够保证水渠首附近不会发生冰凌堵塞的情况，保证水渠正常引水，下游水电站正常运行，保障电力供应。为此，本发明设计了这种引水渠前自动化破冰设施，这个装置能够自动感应冰的靠近，当冰阻断了对射式的光电开关的信号时，通过单片机控制电路，采用相应的破冰机械，能够控制破冰机械把冰切割成为适当的形状，以便于下游的捞冰机械将浮冰清理到适当的地方（如原河道），保护环境，充分利用水资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够及时发现冰情并进行碎冰的、安全有效的自动化全天候的渠道破冰引水设施；进一步地，本发明提供一种破冰设施不仅可以在待破冰引水的水渠上方根据冰情任意向水平运动，还可以自动在上下向往复运动从而进行碎冰操作的自动化全天候的渠道破冰引水设施；更进一步地，本发明自动化程度高，简单易行，生产成本低，便于安装且普适性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种自动化全天候的渠道破冰引水设施，其特征在于：包括：传送部分、破冰实施部分和自动化控制部分，所述传送部分包括左右对称设置的两纵向传送带和水平固定于两所述纵向传送带之间的横向钢架，所述横向钢架上设置有横向传送带，所述纵向传送带的下表面由支架支撑，所述支架固定于待破冰引水的渠道两岸，所述破冰实施部分固定连接于所述横向传送带上；所述自动化控制部分包括至少1对对射式光电开关、单片机控制电路和电机，所述对射式光电开关包括光电孔位于同一垂直线上的上开关和下开关，所述上开关固定于所述横向钢架上，所述下开关位于待破冰引水的渠中；1对所述对射式光电开关发出的信号由所述单片机控制电路进行接收和处理，再控制所述电机工作来实现对所述破冰设施部分进行操控。

所述纵向传送带的传送带为上下平行的环形带且两端均绕过第一滚轴，位于两所述纵向传送带的前端的所述第一滚轴由横轴转动相连，位于一侧的所述第一滚轴与一个第二滚轴联动，两个所述第二滚轴上设置有同步传送带，另一个所述第二滚轴与第一电机相连；两滑动固定导轨连接所述支架固定在待破冰引水的渠道两岸，固定于所述横向钢架下表面的滑动支架在所述滑动固定导轨上滑动。

第一电机带动一个第二滚轴转动，从而带动同步传送带和另一个第二滚轴转动，与第二滚轴联动的第一滚轴也进行转动，从而带动横轴转动，横轴的转动带动位于另一侧的第一滚轴转动，从而实现了两侧的第一滚轴同步运转，由于纵向传送带套在第一滚轴上，故两纵向传送带也实现了同步转动，从而带动与两纵向传送带相垂直连接的横向钢架运动，最终实现了位于横向钢架上的横向传送带的纵向运动。