[發(fā)明專利]一種渠道自動清淤系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810351858.0
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108442329B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 葉方舟;侯利軍;戴邦國;周秉軒;廖迎娣
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: E02B5/08
• 分類號: E02B5/08;E02F5/28
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種渠道自動清淤系統(tǒng)，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(diào)整清淤機(jī)的功率；

傳感器檢測模塊，包括若干個傳感器，分別用于實現(xiàn)系統(tǒng)定位、測量淤泥厚度、測量渠道內(nèi)水流速、測量清淤機(jī)與渠道兩側(cè)的距離、測量絞刀裝置感應(yīng)阻力、測量升降臺背部與清淤機(jī)的距離、測量升降臺底部與水面的距離；

清淤機(jī)控制模塊，用于啟動清淤機(jī)使其開始工作；

數(shù)據(jù)輸入模塊，用于鍵盤輸入，實現(xiàn)系統(tǒng)工作參數(shù)的設(shè)置和啟動工作；

信號分析處理模塊，與數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jī)控制模塊輸入端相連接，根據(jù)處理得到的結(jié)果調(diào)控升降模塊、變頻模塊和清淤機(jī)控制模塊；

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

所述升降模塊包括升降驅(qū)動電機(jī)、升降臺和閘門，在工作過程中升降驅(qū)動電機(jī)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(nèi)且二者在升降驅(qū)動電機(jī)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(jī)、絞刀裝置和防纏繞刀片，變頻電機(jī)固定于清淤機(jī)主箱內(nèi)部，用于改變絞刀裝置的轉(zhuǎn)速，絞刀裝置通過可調(diào)伸縮桿與清淤機(jī)主箱相連接，絞刀裝置通過旋轉(zhuǎn)對渠底淤泥進(jìn)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道自動清淤系統(tǒng)，其特征在于，所述清淤機(jī)控制模塊包括推進(jìn)器、用于固定絞刀裝置的可調(diào)伸縮桿、用于保護(hù)絞刀裝置的鋼筋桿、清淤機(jī)和GPS定位器，所述推進(jìn)器為清淤機(jī)的前進(jìn)提供動力，可調(diào)伸縮桿能自動伸縮，可調(diào)伸縮桿一端固定于清淤機(jī)主箱上，可調(diào)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(jìn)行調(diào)整并使絞刀裝置貼近渠底淤泥，鋼筋桿位于可調(diào)伸縮桿上，鋼筋桿底端與絞刀裝置底端平行，當(dāng)GPS定位器顯示清淤機(jī)與升降臺之間的距離達(dá)到設(shè)計距離時清淤機(jī)自動返回。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道自動清淤系統(tǒng)，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(jī)主箱兩側(cè)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(nèi)部的壓力傳感器以及分別固定于渠道內(nèi)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(nèi)水流速度并傳輸給信號分析處理模塊進(jìn)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(jī)主箱兩側(cè)邊沿的第一激光測距傳感器實時采集清淤機(jī)與渠道兩側(cè)的距離信號并傳輸給信號分析處理模塊進(jìn)行處理，通過信號分析處理模塊控制清淤機(jī)與渠道兩側(cè)的距離達(dá)到設(shè)定值以控制清淤機(jī)的前進(jìn)方向，升降臺背部的第二激光測距傳感器用于清淤機(jī)工作結(jié)束退回后實時采集升降臺與清淤機(jī)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(jī)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(jī)，通過固定于絞刀裝置內(nèi)部的壓力傳感器采集清淤機(jī)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(jìn)行處理，通過信號分析處理模塊分析處理后調(diào)控變頻模塊和可調(diào)伸縮桿。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種渠道自動清淤系統(tǒng)，其特征在于，所述信號分析處理模塊包括單片機(jī)和相應(yīng)控制電路，通過單片機(jī)接收數(shù)據(jù)輸入模塊和傳感器檢測模塊輸入的信號并實現(xiàn)對升降模塊、變頻模塊、清淤機(jī)控制模塊的控制，所述數(shù)據(jù)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(shù)，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(tǒng)的狀態(tài)。