[發明專利]一種渠道自動清淤系統

有效

• 申請號: 201810351858.0
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108442329B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 葉方舟;侯利軍;戴邦國;周秉軒;廖迎娣
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E02B5/08
• 分類號: E02B5/08;E02F5/28
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種渠道自動清淤系統，其特征在于，包括：

升降模塊，用于控制升降臺和閘門在豎直方向移動；

變頻模塊，用于調整清淤機的功率；

傳感器檢測模塊，包括若干個傳感器，分別用于實現系統定位、測量淤泥厚度、測量渠道內水流速、測量清淤機與渠道兩側的距離、測量絞刀裝置感應阻力、測量升降臺背部與清淤機的距離、測量升降臺底部與水面的距離；

清淤機控制模塊，用于啟動清淤機使其開始工作；

數據輸入模塊，用于鍵盤輸入，實現系統工作參數的設置和啟動工作；

信號分析處理模塊，與數據輸入模塊和傳感器檢測模塊輸出端相連，用于接收并處理數據輸入模塊和傳感器檢測模塊輸出的信號，信號分析處理模塊還與升降模塊、變頻模塊以及清淤機控制模塊輸入端相連接，根據處理得到的結果調控升降模塊、變頻模塊和清淤機控制模塊；

還包括用于在系統無法正常工作時緊急停止的安全系統模塊和用于為系統各模塊提供電源的電源模塊；

所述升降模塊包括升降驅動電機、升降臺和閘門，在工作過程中升降驅動電機始終固定于升降臺和閘門表面并為升降臺和閘門提供升降動力，升降臺和閘門固定于混凝土架內且二者在升降驅動電機的作用下沿混凝土架做升降運動；

所述變頻模塊包括變頻電機、絞刀裝置和防纏繞刀片，變頻電機固定于清淤機主箱內部，用于改變絞刀裝置的轉速，絞刀裝置通過可調伸縮桿與清淤機主箱相連接，絞刀裝置通過旋轉對渠底淤泥進行清理，絞刀裝置上裝有防纏繞刀片，以防止絞刀裝置被水草纏住。

2.根據權利要求1所述的一種渠道自動清淤系統，其特征在于，所述清淤機控制模塊包括推進器、用于固定絞刀裝置的可調伸縮桿、用于保護絞刀裝置的鋼筋桿、清淤機和GPS定位器，所述推進器為清淤機的前進提供動力，可調伸縮桿能自動伸縮，可調伸縮桿一端固定于清淤機主箱上，可調伸縮桿另一端固定于絞刀裝置上，用于對絞刀裝置的位置進行調整并使絞刀裝置貼近渠底淤泥，鋼筋桿位于可調伸縮桿上，鋼筋桿底端與絞刀裝置底端平行，當GPS定位器顯示清淤機與升降臺之間的距離達到設計距離時清淤機自動返回。

3.根據權利要求1所述的一種渠道自動清淤系統，其特征在于，所述傳感器檢測模塊包括七個與信號分析處理模塊輸入端相連的傳感器，分別為：兩個分別固定于清淤機主箱兩側邊沿的第一激光測距傳感器、一個固定于升降臺背部的第二激光測距傳感器、一個固定于升降臺底部的第三激光測距傳感器、一個固定于絞刀裝置內部的壓力傳感器以及分別固定于渠道內的淤泥量傳感器和水流速傳感器，通過淤泥量傳感器和水流速傳感器分別采集測定淤泥厚度和渠道內水流速度并傳輸給信號分析處理模塊進行處理，通過信號分析處理模塊控制閘門的啟閉和升降臺的下降，通過固定于清淤機主箱兩側邊沿的第一激光測距傳感器實時采集清淤機與渠道兩側的距離信號并傳輸給信號分析處理模塊進行處理，通過信號分析處理模塊控制清淤機與渠道兩側的距離達到設定值以控制清淤機的前進方向，升降臺背部的第二激光測距傳感器用于清淤機工作結束退回后實時采集升降臺與清淤機的距離信號并傳輸給信號分析處理模塊行處理，通過信號分析處理模塊分析處理后控制清淤機停止和升降臺上升，固定于升降臺底部的第三激光測距傳感器用于采集升降臺底部與水面的距離信號并傳輸給信號分析處理模塊，通過信號分析處理模塊分析處理后控制啟動清淤機，通過固定于絞刀裝置內部的壓力傳感器采集清淤機所遇阻力大小信號和是否接觸到物體信號并傳輸給信號分析處理模塊進行處理，通過信號分析處理模塊分析處理后調控變頻模塊和可調伸縮桿。

4.根據權利要求1所述的一種渠道自動清淤系統，其特征在于，所述信號分析處理模塊包括單片機和相應控制電路，通過單片機接收數據輸入模塊和傳感器檢測模塊輸入的信號并實現對升降模塊、變頻模塊、清淤機控制模塊的控制，所述數據輸入模塊包括鍵盤控制模塊，鍵盤控制模塊用于選擇工作模式及輸入工作參數，液晶顯示模塊用于顯示鍵盤控制模塊的工作模式和清淤系統的狀態。