CN103487113A - 一种河道水深监测装置 - Google Patents

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王香兵
唐豪
周桃英
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Abstract

本发明公开了一种河道水深监测装置，属于水深监测领域。该水深监测装置包括用于浮于水面的壳体，以及安装于壳体内的超声测距模块、微控制单元、无线通信模块和电源模块，所述超声测距模块用于测量向下的垂直距离，在壳体的底部设有处于水平面位置的超声发射和接收口，所述超声测距模块通过微控制单元连接无线通信模块，在壳体的顶部设有无线通信的天线。本发明可实现河道水深的自动测量，并能自动将监测值无线传输到监测站，有效提高了监测效率，结构简单，功能实用。

Description

一种河道水深监测装置
技术领域
本发明涉及一种河道水深监测装置，属于水深监测领域。
背景技术
每到梅雨季节，降雨量骤增，全国各地都会积极开展防汛工作。但是人算不如天算，每年都会有地区发生洪灾，给人民的生命财产造成了严重损失。为了提前做好防洪防汛准备，河流水深监测工作必不可少。
常用的水深测量方法是在河道中设置一根垂直的水深测尺，以人工方式读取水面处的测尺刻度，获得水深数据。这种方式需要工作人员现场查看，监测效率较低，而且会因河底泥沙堆积造成数据误差，影响了监测的准确性。
发明内容
本发明的目的是：提出一种无线式的河道水深监测装置，以实现水深的自动实时监测。
该河道水深监测装置包括用于浮于水面的壳体，以及安装于壳体内的超声测距模块、微控制单元、无线通信模块和电源模块，所述超声测距模块用于测量向下的垂直距离，所述壳体的底部设有处于水平面位置的超声发射和接收口，所述超声测距模块通过微控制单元连接无线通信模块，所述壳体的顶部设有无线通信模块的天线。
进一步地，所述壳体通过四个十字形设置的浮体浮于水面。
进一步地，所述电源模块采用蓄电池。
技术效果：
1、实现了河道水深的自动监测功能，无需人工操作，有效提高了监测效率，同时能自动将监测数据无线上传至监测站，提高了实时性，能满足日常水位监测的需要。
2、采用超声波测距技术，可避免河底泥沙层对数据的影响，测量数据准确度高。
3、结构设计简单，功能实用，维护方便，适用于水面起伏小的河流、湖泊和水库。
附图说明
图1为本发明的截面结构示意图。
图中标号名称：1、壳体；2、浮体；3、超声发射和接收口；4、天线；5、水面。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
本发明河道水深监测装置的截面结构如图1所示，包括用于浮于水面5的壳体1，以及安装于壳体1内的超声测距模块、微控制单元（MCU）、无线通信模块和电源模块，所述超声测距模块用于测量向下的垂直距离，在壳体1的底部设有处于水平面位置的超声发射和接收口3，所述超声测距模块通过MCU连接无线通信模块，在壳体1的顶部设有无线通信模块的天线4。
壳体1由金属机舱和浮力支架组成，所有电路模块均设于金属机舱中，浮力支架是由四个十字形设置的浮体2构成，金属机舱设于浮力支架的中央（十字形中心），浮体2为空心的密闭塑料箱，超声发射和接收口3设于机舱底部，并处于水平面位置，这样超声测得的距离即为水面到河底的距离，从而保证测量的准确性；超声测距模块采用UCM40压电型超声波传感器，其包括UCM40T超声发射头和UCM40R超声接收头；MCU采用51单片机为核心，用于控制超声波传感器的发射时长和发射频率，并用于控制无线通信模块工作；无线通信模块采用Zigbee模块与远程监测站的上位机无线连接，如果距离较远，可采用多跳传输方式；电源模块采用两个蓄电池供电。
具体使用时，将本装置放置于河道水面上，并用缆绳拴于岸边，然后启动电源，使本装置与上位机无线匹配，单片机按程序自动控制超声测距模块进行水深测量，并将测量数据无线上传至上位机存储，在上位机上形成监测曲线。

Claims (3)

1.一种河道水深监测装置，其特征在于：包括用于浮于水面的壳体（1），以及安装于壳体（1）内的超声测距模块、微控制单元、无线通信模块和电源模块，所述超声测距模块用于测量向下的垂直距离，所述壳体（1）的底部设有处于水平面位置的超声发射和接收口（3），所述超声测距模块通过微控制单元连接无线通信模块，所述壳体（1）的顶部设有无线通信模块的天线（4）。
2.根据权利要求1所述的河道水深监测装置，其特征在于：所述壳体（1）通过四个十字形设置的浮体（2）浮于水面。
3.根据权利要求1所述的河道水深监测装置，其特征在于：所述电源模块采用蓄电池。
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