本發明屬于水利工程和新能源發電領域，具體涉及一種水利擋水閘門發電裝置。

背景技術：

在中國環境污染日益嚴重的今天，新能源的開發愈加重要，水利和風力發電均是利用水或風的流動從而將動能傳動給轉動葉片，通過轉動葉片的轉動將能量傳送給發電機組，從而產生電能。

在中國眾多的大大小小的水利工程中，擋水閘門是必需要設置的一種部件，通過擋水閘門的開閉，實現蓄水和泄洪的操作，目前的擋水閘門僅僅只有這一種作用，由于擋水閘門常年承受一側較高的壓力，從而容易造成擋水閘門的變形從而影響側部密封，造成漏水。并且當擋水閘門升起的時候（尤其有時候需要少量放水的時候需要升起一半的擋水閘門），下部流水對擋水閘門下端的剪切應力非常集中，從而容易造成擋水閘門下側的彎曲。

由于水的渦流效應，在擋水閘門一側常年都會集中很多漂浮物，漂浮物不僅造成水質的污染、影響景觀，同時還會隨著水流的沖擊進而對擋水閘門進行重復沖擊，降低擋水閘門的疲勞強度。現有采用的方式是人工撈取，但是這種操作不但耗費大量的人力，而且還會造成生產事故。

技術實現要素：

本發明通過提出一種水利擋水閘門發電裝置。

具體通過如下技術手段實現：

一種水利擋水閘門發電裝置，包括第一閘門、第二閘門、第三閘門、葉輪裝置、發電機組、污水處理裝置、控制裝置以及漂浮物收集裝置。

所述第一閘門包括外板和內板，所述外板能夠沿著內板向上滑動，所述內板為多孔設置，所述第一閘門的所述內板設置有第一滑塊，所述第二閘門一側設置有第一滑軌，與所述第一滑塊配合，所述第二閘門的另一側設置有第二滑塊，所述第三閘門一側設置有第二滑軌，與所述第二滑塊配合，所述第三閘門的另一側上部設置有所述發電機組，下部設置有所述污水處理裝置。

所述第三閘門的高度大于所述第一閘門的高度，并且也大于所述第二閘門的高度。

所述葉輪裝置包括設置在所述第三閘門下側的水利葉輪和設置在所述第三閘門頂端的風力葉輪，所述水利葉輪和所述風力葉輪都通過鏈條與所述發電機組的輸入軸連接。

所述發電機組包括發電機和蓄電池。

所述污水處理裝置橫向垂直設置于所述第三閘門上，并設置在所述發電機組下端，包括石英砂過濾盒、活性炭過濾盒、紫外線消毒部件和儲水部件，所述污水處理裝置在石英砂過濾盒與所述第三閘門接觸的部位設置有污水處理裝置開口，所述污水處理裝置開口能夠通過控制裝置的控制實現開閉操作。

所述漂浮物收集裝置設置于所述第三閘門擋水的一側，包括兩側伸長臂和架設于兩側伸長臂之間的軟網，所述兩側伸長臂在靠近第三閘門的一端設置有轉動塊，所述轉動塊能夠在所述第二滑軌上下滑動，并且能夠轉動所述兩側伸長臂。

所述控制裝置用于控制第一閘門和第二閘門的上升和下降、第一閘門外板的上升和下降，污水處理裝置開口的開閉，漂浮物收集裝置的轉動和滑動。

作為優選，所述第一閘門的外板上設置有第三滑塊，所述內板與所述外板相對的一側設置有與第三滑塊配合的第三滑軌，所述外板能夠沿著內板向上滑動。

作為優選，所述第一閘門的所述外板頂端設置有與所述第二閘門頂端連接的卡扣。

作為優選，所述水利葉輪為3~8個，設置在第三閘門底端并通過長度調節桿伸出到第三閘門下部外側，在所述第三閘門上還設置有兩個中間軸，所述中間軸外部設有帶有鏈齒的軸承，通過鏈條分別與水利葉輪和發電機組的輸入軸相連。

作為優選，所述風力葉輪為2~5個。

作為優選，所述轉動塊能夠轉動所述兩側伸長臂，轉動的角度為與水平方向呈-15°~20°。

作為優選，所述石英砂過濾盒的內部裝有石英砂水處理濾料，所述石英砂水處理濾料為石英砂顆粒和高嶺石粘土形成的多孔泥球，所述多孔泥球的粒徑為1~3mm。

作為優選，所述活性炭過濾盒設置于所述石英砂過濾盒的一側，內部頂端設置有攪拌葉片，在攪拌葉片下端設置有多個橫向的活性炭處理盒，所述活性炭處理盒外殼為多孔結構，內部裝設有活性炭復合顆粒，所述活性炭復合顆粒為活性炭、淀粉和聚丙烯酸鈉混合形成的多孔球狀顆粒。

作為優選，所述紫外線消毒部件內部設置有紫外線發生裝置，通過發生的紫外線對內部的水進行消毒操作，所述儲水部件用于儲存經過過濾和消毒之后的飲用水。

所述蓄電池用于給整個裝置各個部件供電。

本發明的效果在于：

1，通過設置三個閘門，使得可以根據水位的高低和需要放水量而選擇升起一個閘門或兩個閘門。如果需要連最上面的閘門（第三閘門）也要升起的時候，則三個閘門（包括在閘門上的附屬物）整體提升。通過將最下面的第一閘門設置成外板和內板，并將內板設置為多孔狀，可以在需要小量放水的時候，僅打開外板，而水通過內板上的多個通孔而進行放水，從而水的壓力均勻分散在第一閘門的內板上，避免了只打開一半閘門放水時，流水對閘門下部形成橫向切力導致閘門斜向變形，通孔還可以形成一定的城市景觀。

2，由于第三閘門是三個閘門中最高的，通過設置第三閘門頂端的風力發電葉片，可以在任意時刻都實現少量的風力發電，同時配合設置在第三閘門下端的水利發電葉片，發出的電量能夠供本裝置各個部件使用。當部分閘門升起的時候下端的水流速度一般會比較大，因此在第三閘門下端設置有水利發電葉片可以抵消一部分流水的動能，即能避免流水對閘門下側的沖擊，又能將該動能轉化為電能，一舉兩得。

通過在第三閘門上橫向設置有污水處理裝置，當所有閘門降下的時候，可以打開污水處理裝置開口，該開口將閘門左側的河（江）水與右側的污水處理裝置連通，并且由于左側的水具有較大的壓力，因此會直接帶有很大動能的情況下沖入右側的石英砂過濾盒，無需像常規污水處理裝置需要再增加水泵來進行抽水增加壓力的操作。在活性炭過濾箱頂端設置攪拌葉片，將進入到活性炭過濾箱的處理水再次混勻后再進行多層的活性炭過濾，在經過活性炭過濾盒過濾之后的水基本上可以達到較高的純凈度，再經過紫外線消毒殺除水中殘留的細菌和極少量的微生物后就可以在儲存箱中儲存而供水利工程工作的人員或野外作業的其他人員直接飲用了。并且通過設置在第三閘門上的開口可以緩解水壓對第三閘門的沖擊，同時還可以得到純凈的飲用水。

3，通過設置漂浮物收集裝置，可以對水上漂浮物進行收集。僅僅通過上下滑動轉動塊，使得整個收集裝置向下運動或向上運動，同時結合轉動轉動塊使得伸長臂帶動的軟網先深入水面，然后再轉動轉動塊使得遠離第三閘門的一端向上翹起必要時結合向上滑動轉動塊，使得漂浮物都收集到軟網靠近第三閘門的位置，非常便于人工收集，基本上不用耗費太多的人力。而由于整個水面的漂浮物基本上都集中于第三閘門水面上這一部分，因此通過該漂浮物收集裝置就能盡可能完全的將水上漂浮物進行清除。

附圖說明

圖1為本發明水利擋水閘門發電裝置擋水時（外板升起）側視的結構示意圖。

圖2為本發明水利擋水閘門發電裝置擋水時（外板降下）側視的結構示意圖。

圖3為本發明漂浮物收集裝置俯視的結構示意圖。

其中：11-外板，12-多孔設置的內板，13-第一滑塊，2-第二閘門，21-第一滑軌，22-第二滑塊，3-第三閘門，31-第二滑軌，41-水利葉輪，42-風力葉輪，43-鏈條，5-發電機組，61-石英砂過濾盒，62-活性炭過濾盒，63-紫外線消毒部件，64-儲水部件，65-污水處理裝置開口，71-轉動塊，72-兩側伸長臂，8-河（江）水，9-控制裝置。

具體實施方式

實施例1

一種水利擋水閘門發電裝置，包括第一閘門、第二閘門、第三閘門、葉輪裝置、發電機組、污水處理裝置、控制裝置以及漂浮物收集裝置。

所述第一閘門包括外板和內板，所述外板能夠沿著內板向上滑動，所述內板為多孔設置，所述第一閘門的所述內板設置有第一滑塊，所述第二閘門一側設置有第一滑軌，與所述第一滑塊配合，所述第二閘門的另一側設置有第二滑塊，所述第三閘門一側設置有第二滑軌，與所述第二滑塊配合，所述第三閘門的另一側上部設置有所述發電機組，下部設置有所述污水處理裝置。

所述第三閘門的高度大于所述第一閘門的高度，并且也大于所述第二閘門的高度。

所述葉輪裝置包括設置在所述第三閘門下側的水利葉輪和設置在所述第三閘門頂端的風力葉輪，所述水利葉輪和所述風力葉輪都通過鏈條與所述發電機組的輸入軸連接。

所述發電機組包括發電機和蓄電池。

所述污水處理裝置橫向垂直設置于所述第三閘門上，并設置在所述發電機組下端，包括石英砂過濾盒、活性炭過濾盒、紫外線消毒部件和儲水部件，所述污水處理裝置在石英砂過濾盒與所述第三閘門接觸的部位設置有污水處理裝置開口，所述污水處理裝置開口能夠通過控制裝置的控制實現開閉操作。

所述漂浮物收集裝置設置于所述第三閘門擋水的一側，包括兩側伸長臂和架設于兩側伸長臂之間的軟網，所述兩側伸長臂在靠近第三閘門的一端設置有轉動塊，所述轉動塊能夠在所述第二滑軌上下滑動，并且能夠轉動所述兩側伸長臂。

所述控制裝置用于控制第一閘門和第二閘門的上升和下降、第一閘門外板的上升和下降，污水處理裝置開口的開閉，漂浮物收集裝置的轉動和滑動。

所述第一閘門的外板上設置有第三滑塊，所述內板與所述外板相對的一側設置有與第三滑塊配合的第三滑軌，所述外板能夠沿著內板向上滑動。

所述第一閘門的所述外板頂端設置有與所述第二閘門頂端連接的卡扣。

所述水利葉輪為6個，設置在第三閘門底端并通過長度調節桿伸出到第三閘門下部外側，在所述第三閘門上還設置有兩個中間軸，所述中間軸外部設有帶有鏈齒的軸承，通過鏈條分別與水利葉輪和發電機組的輸入軸相連。

所述風力葉輪為2個。

所述轉動塊能夠轉動所述兩側伸長臂，轉動的角度極限為向下與水平方向呈-15°，向上與水平方向呈20°。

所述石英砂過濾盒的內部裝有石英砂水處理濾料，所述石英砂水處理濾料為石英砂顆粒和高嶺石粘土形成的多孔泥球，所述多孔泥球的粒徑為2.2mm。

所述活性炭過濾盒設置于所述石英砂過濾盒的一側，內部頂端設置有攪拌葉片，在攪拌葉片下端設置有多個橫向的活性炭處理盒，所述活性炭處理盒外殼為多孔結構，內部裝設有活性炭復合顆粒，所述活性炭復合顆粒為活性炭、淀粉和聚丙烯酸鈉混合形成的多孔球狀顆粒。

所述紫外線消毒部件內部設置有紫外線發生裝置，通過發生的紫外線對內部的水進行消毒操作，所述儲水部件用于儲存經過過濾和消毒之后的飲用水。

實施例2

一種水利擋水閘門發電裝置，包括第一閘門、第二閘門、第三閘門、葉輪裝置、發電機組、污水處理裝置、控制裝置以及漂浮物收集裝置。

所述第一閘門包括外板和內板，所述外板能夠沿著內板向上滑動，所述內板為多孔設置，所述第一閘門的所述內板設置有第一滑塊，所述第二閘門一側設置有第一滑軌，與所述第一滑塊配合，所述第二閘門的另一側設置有第二滑塊，所述第三閘門一側設置有第二滑軌，與所述第二滑塊配合，所述第三閘門的另一側上部設置有所述發電機組，下部設置有所述污水處理裝置。

所述第三閘門的高度大于所述第一閘門的高度，并且也大于所述第二閘門的高度。

所述葉輪裝置包括設置在所述第三閘門下側的水利葉輪和設置在所述第三閘門頂端的風力葉輪，所述水利葉輪和所述風力葉輪都通過鏈條與所述發電機組的輸入軸連接。

所述發電機組包括發電機和蓄電池。所述發電機為小型發電機，蓄電池安裝在發電機上端。

所述污水處理裝置橫向垂直設置于所述第三閘門上，并設置在所述發電機組下端，包括石英砂過濾盒、活性炭過濾盒、紫外線消毒部件和儲水部件，所述污水處理裝置在石英砂過濾盒與所述第三閘門接觸的部位設置有污水處理裝置開口，所述污水處理裝置開口能夠通過控制裝置的控制實現開閉操作。

所述漂浮物收集裝置設置于所述第三閘門擋水的一側，包括兩側伸長臂和架設于兩側伸長臂之間的軟網，所述兩側伸長臂在靠近第三閘門的一端設置有轉動塊，所述轉動塊能夠在所述第二滑軌上下滑動，并且能夠轉動所述兩側伸長臂。

所述控制裝置用于控制第一閘門和第二閘門的上升和下降、第一閘門外板的上升和下降，污水處理裝置開口的開閉，漂浮物收集裝置的轉動和滑動。

所述第一閘門的外板上設置有第三滑塊，所述內板與所述外板相對的一側設置有與第三滑塊配合的第三滑軌，所述外板能夠沿著內板向上滑動。

所述第一閘門的所述外板頂端設置有與所述第二閘門頂端連接的卡扣。

所述水利葉輪為6個，設置在第三閘門底端并通過長度調節桿伸出到第三閘門下部外側，在所述第三閘門上還設置有兩個中間軸，所述中間軸外部設有帶有鏈齒的軸承，通過鏈條分別與水利葉輪和發電機組的輸入軸相連。

所述風力葉輪為3個。

所述轉動塊能夠轉動所述兩側伸長臂，轉動的角度為與水平方向呈-12°~18°。

所述石英砂過濾盒的內部裝有石英砂水處理濾料，所述石英砂水處理濾料為石英砂顆粒和高嶺石粘土形成的多孔泥球，所述多孔泥球的粒徑為2mm。

所述活性炭過濾盒設置于所述石英砂過濾盒的一側，內部頂端設置有攪拌葉片，在攪拌葉片下端設置有多個橫向的活性炭處理盒，所述活性炭處理盒外殼為多孔結構，內部裝設有活性炭復合顆粒，所述活性炭復合顆粒為活性炭、淀粉和聚丙烯酸鈉混合形成的多孔球狀顆粒，三者原料的比例按重量計為8:1:0.8。

所述紫外線消毒部件內部設置有紫外線發生裝置，通過發生的紫外線對內部的水進行消毒操作，所述儲水部件用于儲存經過過濾和消毒之后的飲用水。

實施例3

一種水利擋水閘門發電裝置，包括第一閘門、第二閘門、第三閘門、葉輪裝置、發電機組、污水處理裝置、控制裝置以及漂浮物收集裝置。

所述第一閘門包括外板和內板，所述外板能夠沿著內板向上滑動，所述內板為多孔設置，所述第一閘門的所述內板設置有第一滑塊，所述第二閘門一側設置有第一滑軌，與所述第一滑塊配合，所述第二閘門的另一側設置有第二滑塊，所述第三閘門一側設置有第二滑軌，與所述第二滑塊配合，所述第三閘門的另一側上部設置有所述發電機組，下部設置有所述污水處理裝置。

所述第三閘門的高度大于所述第一閘門的高度，并且也大于所述第二閘門的高度。

所述葉輪裝置包括設置在所述第三閘門下側的水利葉輪和設置在所述第三閘門頂端的風力葉輪，所述水利葉輪和所述風力葉輪都通過鏈條與所述發電機組的輸入軸連接。

所述發電機組包括發電機和蓄電池。

所述污水處理裝置橫向垂直設置于所述第三閘門上，并設置在所述發電機組下端，包括石英砂過濾盒、活性炭過濾盒、紫外線消毒部件和儲水部件，所述污水處理裝置在石英砂過濾盒與所述第三閘門接觸的部位設置有污水處理裝置開口，所述污水處理裝置開口能夠通過控制裝置的控制實現開閉操作。

所述漂浮物收集裝置設置于所述第三閘門擋水的一側，包括兩側伸長臂和架設于兩側伸長臂之間的軟網，所述兩側伸長臂在靠近第三閘門的一端設置有轉動塊，所述轉動塊能夠在所述第二滑軌上下滑動，并且能夠轉動所述兩側伸長臂。

所述控制裝置用于控制第一閘門和第二閘門的上升和下降、第一閘門外板的上升和下降，污水處理裝置開口的開閉，漂浮物收集裝置的轉動和滑動。

所述第一閘門的外板上設置有第三滑塊，所述內板與所述外板相對的一側設置有與第三滑塊配合的第三滑軌，所述外板能夠沿著內板向上滑動。

所述第一閘門的所述外板頂端設置有與所述第二閘門頂端連接的卡扣。

所述水利葉輪為5個，設置在第三閘門底端并通過長度調節桿伸出到第三閘門下部外側，在所述第三閘門上還設置有兩個中間軸，所述中間軸外部設有帶有鏈齒的軸承，通過鏈條分別與水利葉輪和發電機組的輸入軸相連。

所述風力葉輪為5個。

所述轉動塊能夠轉動所述兩側伸長臂，轉動的角度為與水平方向呈-10°~10°。

所述石英砂過濾盒的內部裝有石英砂水處理濾料，所述石英砂水處理濾料為石英砂顆粒和高嶺石粘土形成的多孔泥球，所述多孔泥球的粒徑為1.5mm。

所述活性炭過濾盒設置于所述石英砂過濾盒的一側，內部頂端設置有攪拌葉片，在攪拌葉片下端設置有多個橫向的活性炭處理盒，所述活性炭處理盒外殼為多孔結構，內部裝設有活性炭復合顆粒，所述活性炭復合顆粒為活性炭、淀粉和聚丙烯酸鈉混合形成的多孔球狀顆粒。三者重量比例為5:1:0.9。

所述紫外線消毒部件內部設置有紫外線發生裝置，通過發生的紫外線對內部的水進行消毒操作，所述儲水部件用于儲存經過過濾和消毒之后的飲用水。