水利水電工程高壩長輸過魚系統的製作方法
2023-10-11 08:36:39
本發明涉及一種水利水電工程高壩長輸過魚系統。
背景技術：
我國近年加快了水資源的開發進度，攔江高壩的數量和規模也越來越大，由於防洪、發電和通航的需要，工程中修建的擋水建築物對水生態系統帶來了一系列的負面影響，對魚類的自然種群產生了較大的負面效應。在水利水電工程建設中，以魚類資源保護和河流生態系統修復為目的的過魚建築物建設受到了廣泛的關注。我國在建和規劃的水利水電工程多以中、高壩為主，且壩體地質條件複雜，高壩長輸過魚設施可作為魚類洄遊通道的一種緩解措施，此項技術的研究對生態環境建設具有重要意義。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是：工程中修建的擋水建築物對水生態系統帶來了一系列的負面影響，對魚類的自然種群產生了較大的負面效應，為解決上述問題，提供一種水利水電工程高壩長輸過魚系統。
本發明的目的是以下述方式實現的：
水利水電工程高壩長輸過魚系統，包括下遊集魚轉運系統、翻壩運輸系統、上遊轉運放魚系統及集控系統，集控系統與下遊集魚轉運系統、翻壩運輸系統和上遊轉運放魚系統均相連，下遊集魚轉運系統包括設置在下遊側的集魚池，在集魚池中設置有驅魚柵，驅魚柵與動力裝置連接，在集魚池的進口設置有攔魚柵，在集魚池端部設置有集運魚箱，集運魚箱與運輸裝置連接。
動力裝置為設置在集魚池上的移動式臺車。
運輸裝置包括與集運魚箱連接的移動式電動葫蘆，移動式電動葫蘆設置在支架上，在支架的下方設置有移動平臺。
翻壩運輸系統包括設置在壩頂平臺上的卷揚提升水平行動裝置。
上遊轉運放魚系統包括設置在壩頂上的斜拉牽引設備和設置在斜拉牽引設備上的斜拉車，在上遊放魚平臺上設置有門式起重機。
集控系統包括分別設置在下遊集魚轉運系統、翻壩運輸系統和上遊轉運放魚系統中的子系統，子系統包括攝像裝置，攝像裝置與存儲設備連接，子系統中的存儲設備與子系統交換機連接，子系統交換機與遠程監控中心交換機連接，遠程監控中心交換機與視頻流伺服器、磁碟陣列和電腦客戶端連接。
相對於現有技術，本發明通過在高壩的壩體上下遊設置集魚、放魚及轉運平臺，將高壩下遊集魚池誘入的魚類驅趕至集運魚箱後提升，並長距離運送至高壩上遊庫區，實現魚類的翻壩活動，達到保護魚類資源和生態環境的目的。此高壩長輸過魚系統建造成本低，能適應上遊水位變化較大的情況，對魚類的洄遊能力要求也低。
附圖說明
圖1是本發明總布置圖。
圖2是集魚池布置圖。
圖3是監控系統拓撲圖。
圖4是視頻監控系統拓撲圖。
其中，1是驅魚柵；2是移動式臺車；3是攔魚柵；4是集運魚箱；5是移動式電動葫蘆；6是電動滑車；7是卷揚提升水平行動裝置；8是斜拉牽引設備；9是斜駕車；10是門式起重機；11是集控系統；12是集魚池；13是下遊轉運平臺；14是壩頂平臺；15是上遊放魚平臺。
具體實施方式
如圖1-2所示，一種水利水電工程高壩長輸過魚系統，包括下遊集魚轉運系統、翻壩運輸系統、上遊轉運放魚系統及集控系統，集控系統與下遊集魚轉運系統、翻壩運輸系統和上遊轉運放魚系統均相連，下遊集魚轉運系統包括設置在下遊側的集魚池12，在集魚池12中設置有驅魚柵1，驅魚柵1與動力裝置連接，在集魚池的進口設置有攔魚柵3，在集魚池端部設置有集運魚箱4，集運魚箱4與運輸裝置連接。集魚池12為長方形，集運魚箱4設置在集魚池12的端部，集魚池12的一側為進口，在進口處設置有攔魚柵。
動力裝置為設置在集魚池上的移動式臺車2。
運輸裝置包括與集運魚箱4連接的移動式電動葫蘆5，移動式電動葫蘆5設置在支架上，在支架的下方設置有移動平臺，移動平臺為電動滑車6。
翻壩運輸系統包括設置在壩頂平臺上的卷揚提升水平行動裝置7，卷揚提升水平行動裝置7為長臂起重機。
上遊轉運放魚系統包括設置在壩頂上的斜拉牽引設備8和設置在斜拉牽引設備8上的斜拉車，在上遊放魚平臺上設置有門式起重機10。
集控系統包括分別設置在下遊集魚轉運系統、翻壩運輸系統和上遊轉運放魚系統中的子系統，子系統包括攝像裝置，攝像裝置與存儲設備連接，子系統中的存儲設備與子系統交換機連接，子系統交換機與遠程監控中心交換機連接，遠程監控中心交換機與視頻流伺服器、磁碟陣列和電腦客戶端連接。
集控系統11採用計算機監控系統與全數位化視頻監控系統相結合的方式，計算機監控系統採用開放式分層分布式網絡結構，設置主控級和現地子站級兩層，在集放魚、上下遊轉運和翻壩過程等各個環節設置視頻監控設備用來監控各個環節的工作狀態和進行遠程控制。
本發明的工作原理為：由布置於下遊集魚池進口的驅魚柵在移動式臺車的驅動下，將誘進集魚池的魚類驅趕至集魚池端部的集運魚箱內。攔魚柵布置在集魚池的進口處，由懸掛於集魚池進口上方排架上的升降機構啟閉，升降機構為設置在攔魚柵上方的固定式電動葫蘆，誘魚時升降機構將攔魚柵3升起開啟，驅魚時升降機構將攔魚柵3落下關閉。移動式電動葫蘆5將集魚完畢的集運魚箱起吊運到下遊轉運平臺上的電動滑車6上，再由壩頂平臺14布置的卷揚提升水平行動裝置7將電動滑車6上的集運魚箱繼續翻壩轉運。設於壩頂斜坡段頂部的斜拉牽引設備8拖動斜架車9將卷揚提升水平行動裝置7運載的集運魚箱運至上遊放魚平臺15，由門式起重機10載集運魚箱至上遊放魚位置下降到水下，打開集運魚箱活動門將魚類放入水中，完成魚類的洄遊。下行時逆序操作。
整套系統採用計算機集中監控，開放式分層分布式網絡結構。安全監控系統和控制系統採用智能控制方式，綜合採用現場總線通訊技術、自動識別定位技術及安全可靠冗餘技術，實時採集、處理、存貯傳動裝置的全部運行數據。在轉運翻壩過程的各個環節設置視頻監控設備，視頻信號通過光纖傳輸至監控中心視頻存儲設備（硬碟錄像機），同時將硬碟錄像機接入公網，遠程監控中心通過ip訪問遠程查看該硬碟錄像機的實時視頻。
計算機監控系統通過乙太網與各控制子站進行通信，構成光纖環網，通過光纜連接；各控制子站採用現地總線（modbus或dp通訊協議），實現與現地傳感器及儀表的通訊。監控系統拓撲圖如圖3所示。
在轉運翻壩過程的各個環節設置視頻監控設備，視頻信號通過光纖傳輸至監控中心視頻存儲設備（硬碟錄像機），同時將硬碟錄像機接入公網，遠程監控中心通過ip訪問遠程查看該硬碟錄像機的實時視頻。視頻監控系統拓撲圖如圖4所示。
本發明通過在高壩的壩體上下遊設置集魚、放魚及轉運平臺，將高壩下遊集魚池誘入的魚類驅趕至集運魚箱後提升，並長距離運送至高壩上遊庫區，實現魚類的翻壩活動，達到保護魚類資源和生態環境的目的。此高壩長輸過魚系統建造成本低，能適應上遊水位變化較大的情況，對魚類的洄遊能力要求也低。集控系統的智能化，可實現無人或少人操作，提高運行效率，降低維護費用，確保系統安全穩定運行，提升工程運行管理水平。為了在大力發展水電的同時仍能維持水生態的完整性，保證魚種的繁衍，通過對高壩長輸過魚系統技術的研究，採取人工幹預的技術手段，實現循環高效過魚、生態和諧發展。
以上所述的僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明整體構思前提下，還可以作出若干改變和改進，這些也應該視為本發明的保護範圍。