CN104458342B - 一种取水浮标 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及取水工程设备领域，尤其涉及一种取水浮标。该取水浮标包括上部的浮标本体、下部的浮标筒体和连通浮标本体与浮标筒体的水管，浮标筒体的筒壁上部设有加热圈，可实现对冰层水域的化冰功能，筒壁下部与筒底均开有通孔，浮标筒体内设有与水管连接的水泵，可实现自动取水功能，浮标筒体外套有保温层套筒，减少能耗，浮标本体内还设有蓄电池、电机和控制装置，水泵上设有加热圈和传感器，控制装置分别连接蓄电池、所有加热圈、电机和水泵，控制化冰与分层取水的操作动作，浮标本体顶部还设有太阳能电板可为蓄电池蓄电而供电，该取水浮标结构设计简单高效，本身即能实现化冰分层取水，效率高、节能环保、操作性好、可控性高。

Description

一种取水浮标
技术领域
本发明涉及取水工程设备领域，尤其涉及可用于冰层水域的一种取水浮标。
背景技术
目前，在一些水质监测与管理项目中，需要对水源地进行取水。现有技术中取水设备粗陋，功能单一，应用范围有限，经常给取水工作造成不便，对于复杂环境的水源地和水体情况而言，简易的取水设备无法满足工作要求，尤其对于北方冬季，水面表层结冰，没有有效破冰设施，通常会采用机械方式或者其他破坏式取水方式，比如用钢钎凿孔或者炸药炸冰层，曾经不小心把水库堤坝炸垮塌，另外化冰时冰块导致取水设备冲击损坏。此外现有取水设备中，分层取水困难，不能实现分层取水的自动控制和实时反馈。
现有取水设备依靠人力现场操作，可控性不好，在恶劣环境中，给操作人员造成困难，现有设备的电动性能不好，不能有机结合电力拖动技术；另外由于水源地水质情况不明，杂质淤泥会堵塞、损坏取水设备，而影响取水工作顺利进行。
对于CN201320623215的加热浮筒专利，耗电高，结构复杂，仅能实现化冰功能，对于CN201420349062的取水浮船专利不适用于水面结冰的环境取水，结构复杂，功能单一，可操作性，可控性不足，没有分层取水的功能。
因此，针对以上不足，本发明提供了一种适用范围更广，结构紧凑有效，耗能低、操作性和控制性能高，能实现分层取水，尤其可用于冬季结冰层化冰取水的环保型取水浮标。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种取水浮标以解决现有取水设备欠缺有效破冰功能，冬季在有冰层水域取水困难，适用范围小的问题，以及解决现有取水设备结构复杂，耗能高，不能分层取水的问题，同时解决取水设备不够便捷，操作性和可控性不高的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种取水浮标，其包括上部的浮标本体、下部的浮标筒体和连通所述浮标本体与所述浮标筒体的水管，所述浮标筒体的筒壁上部设有第一加热圈，筒壁下部与筒底均开有通孔，所述浮标筒体内设有与所述水管连接的水泵，所述浮标本体内设有蓄电池和控制装置，所述控制装置分别连接所述第一加热圈和所述水泵。
优选地，所述浮标本体为由保温层构成且具有内部容腔的密封船式结构，所述浮标本体的外壁上设有至少两个吊环。
优选地，所述浮标本体顶部设有太阳能电板，所述太阳能电板与所述蓄电池连接。
优选地，所述浮标本体内设有固定在支架上的卷筒和电机，所述电机与所述卷筒通过法兰连接，所述电机连接所述控制装置，所述卷筒上绕有与所述水泵连接的缆绳。
优选地，所述水泵上设有传感器，该传感器与所述控制装置连接。
优选地，所述水泵上设有第二加热圈，所述第二加热圈与所述控制装置连接。
优选地，所述浮标筒体内部设有滑杆，所述水泵通过套筒连接在所述滑杆上。
优选地，所述滑杆底端设有限位元件。
优选地，所述浮标筒体的底部取水端面设有过滤网。
优选地，所述浮标筒体外套有保温层套筒，所述保温层套筒与所述浮标筒体的筒顶面固定连接。
优选地，所述浮标本体的底部与所述浮标筒体的上平面通过螺纹紧固联接。
优选地，所述控制装置为可编程控制器或工业控制计算机。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：取水浮标包括浮标本体和浮标筒体，水管连通浮标本体和浮标筒体，水管从浮标筒体内取水经浮标本体输送水。浮标筒体的筒壁上部设有第一加热圈，自身具有化冰功能，可应用于具有结冰层的水域取水，避免机械或者炸药破冰的破坏性方式取水，同时避免冰块冲击破坏设备，浮标筒体的下部筒壁与筒底均开有能使水流入的通孔，浮标筒体内设有与水管连接的水泵，可实现自动取水功能，浮标筒体外套有保温层套筒，保温隔热，降低能耗。另外，浮标本体内还设有蓄电池、电机和控制装置，水泵上设有第二加热圈和传感器，控制装置分别连接蓄电池、第一加热圈、第二加热圈、传感器、电机和水泵，控制化冰与分层取水的操作动作，在取水过程中，第二加热圈辅助加热保温，第一加热圈可间断停止加热而降低能耗；浮标本体顶部还设有太阳能电板，且与蓄浮标本体内的电池连接，可为蓄电池蓄电而供电而供各用电设备用电，减少了能源消耗，电机通过缆绳驱动水泵上下移动，并通过传感器反馈，可进行分层取水，本发明的取水浮标四季通用，尤其适用于冬季具有结冰层的水域破冰取水。
综上，本发明的取水浮标，独创性的结构设计，实现自身化冰取水的功能效果，能充分利用太阳能蓄电而加热融冰，环保节能，通过电力拖动技术实现自动取水，利用传感和控制技术，实现化冰分层取水，可实时监控操作。
附图说明
图1是本发明一种取水浮标实施例的结构示意图。
图中，1：浮标本体；2：浮标筒体；3：太阳能电板；4水管；5：支架；6：电机；7：卷筒；8：限位元件；9：缆绳；10：控制装置；11：蓄电池；12：吊环；13：外壁；14：第一加热圈；15：传感器；16：水泵；17：导杆；18：避雷针；19：冰层；20：保温层套筒；21：第二加热圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，一种取水浮标，包括上部的浮标本体(1)、下部的浮标筒体(2)和连通浮标本体(1)与浮标筒体(2)的水管(4)，浮标筒体(2)的筒壁上部设有第一加热圈(14)，筒壁下部与筒底均开有通孔，浮标筒体(2)内设有与水管(4)连接的水泵(16)，浮标本体内设有蓄电池(11)和控制装置(10)，控制装置(10)分别连接蓄电池(11)、第一加热圈(14)和水泵(16)。第一加热圈(14)使电能转化为热能融冰，这样设备本身具备化冰功能，取水时，水流通过浮标筒体的通孔进入筒体腔内，水泵(16)在控制装置(10)的控制下，将水泵送进水管(4)，并输送到浮标本体(1)上，控制装置(10)可发出操作指令，实时控制相关设备的工作状态。
如图1所示，浮标本体(1)为由保温层构成且具有内部容腔的密封船式结构，浮标本体(1)的外壁(13)上设有至少两个吊环(12)。浮标本体的密封外壁具有保温御寒作用，该外壁(13)符合GB4208-2008外壳防护等级标准的要求，并能达到IP65的防护等级，满足室外恶劣环境下应用，能防大浪侵入，防止外物及灰尘侵入内部，使浮标本体内部各设施设备得到保护，外壁(13)上设有至少两个吊环(12)可与水域岸边连接固定，使本取水浮标不至随波逐流。
如图1所示，浮标本体(1)顶部设有太阳能电板(3)，太阳能电板(3)与蓄电池(11)连接，可为其蓄电而给各用电设备供电，减少了能源的消耗，符合节能降耗的环保理念，需要说明的是，当阴雨天，不便于太阳能供电时，蓄电池(11)可与外部供电设备或市电连接而蓄电。
如图1所示，浮标本体(1)内设有固定在支架(5)上的卷筒(7)和电机(6)，电机(6)与卷筒(7)通过法兰连接，其中，电机(6)连接控制装置(10)，卷筒(7)上绕有与水泵(16)连接的缆绳(9)。这样，在实际取水中，通过控制装置(10)接通电机(6)，驱动卷筒(7)转动而通过缆绳的卷绕带动水泵(16)实现上下移动进行不同水深的分层取水。
如图1所示，在水泵(16)上还设有传感器(15)和第二加热圈(21)，且均与控制装置(10)连接，这样传感器可以将取水处的温度及压力反馈到控制装置，在取水过程中，第二加热圈(21)可辅助加热，使第一加热圈(14)间断性的停止加热而降低能耗，且通过控制装置(10)的控制，便于通电融冰、辅助保温和控制水泵上下移动的操作。
如图1所示，浮标筒体(2)内部还设有滑杆(17)，水泵(16)通过套筒连接在所述滑杆(17)上，能沿滑杆(17)进行上下移动，滑杆(17)起到很好的导向作用，不致使水泵(16)运动不稳定而与浮标筒体碰撞，损坏设备，另外，滑杆(17)底端设有限位元件(8)，以防出现意外时，水泵脱离滑杆而损坏相应设备。
此外，取水浮标筒体(2)的筒壁与筒底的通孔上设有过滤网，防止水藻和大颗粒等杂质进入，堵塞管路或损坏相应装置。
如图1所述，浮标筒体(2)外套有保温层套筒(20)，保温层套筒(20)与浮标筒体(2)的上平面固定连接，可以起到隔热保温降耗作用，具体实施中，保温层套筒(20)可以采用玻璃棉等无机或其他有机合成的保温材质。
如图1所示，浮标本体(1)的底部与浮标筒体(2)的上平面通过螺纹紧固联接，具体连接中选用螺钉或者螺栓等能实现两者紧固连接效果的方式均可，这样便于移动、安装与维护设备。
此外，本发明的取水浮标内的控制装置(10)选用可编程控制器(PLC)或者工业控制计算机，可根据需要设定程序，并与外部智能设备通过网络连通实现远程实时监控操控。
需要说明的是，浮标本体(1)与浮标筒体(2)之间具有通过水管(4)、缆绳(9)及电线的通孔，在具体实施中，合理布置管路及线路，应尽可能减少通孔数量，另外，浮标本体(1)的顶部设有避雷针(18)，可避免遭遇雷电损坏相应设备，安保防护可靠。
综上所述，本发明的一种取水浮标结构设计合理有效，可用于冰层化冰取水，可实时分层取水，适用范围广，节能环保，集成控制，操作性好，可控性高，安全可靠，成本低。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种取水浮标，其特征在于，包括上部的浮标本体(1)、下部的浮标筒体(2)和连通所述浮标本体(1)与所述浮标筒体(2)的水管(4)，所述浮标筒体(2)的筒壁上部设有第一加热圈(14)，筒壁下部与筒底均开有通孔，所述浮标筒体(2)内设有与所述水管(4)连接的水泵(16)，所述浮标本体(1)内设有蓄电池(11)和控制装置(10)，所述控制装置(10)分别连接所述蓄电池(11)、第一加热圈(14)和水泵(16)；所述水泵(16)上设有第二加热圈(21)，第二加热圈(21)与所述控制装置(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种取水浮标，其特征在于，所述浮标本体(1)为由保温隔层构成且具有内部容腔的密封船式结构，所述浮标本体(1)的外壁(13)上设有至少两个吊环(12)。
3.根据权利要求1所述的一种取水浮标，其特征在于，所述浮标本体(1)顶部设有太阳能电板(3)，所述太阳能电板(3)与所述蓄电池(11)连接。
4.根据权利要求1所述的一种取水浮标，其特征在于，所述浮标本体(1)内设有固定在支架(5)上的卷筒(7)和电机(6)，所述电机(6)与所述卷筒(7)通过法兰连接，所述电机(6)连接所述控制装置(10)，所述卷筒(7)上绕有与所述水泵(16)连接的缆绳(9)。
5.根据权利要求4所述的一种取水浮标，其特征在于，所述水泵(16)上设有传感器(15)，该传感器(15)与所述控制装置(10)连接。
6.根据权利要求1所述的一种取水浮标，其特征在于，所述浮标筒体(2)内部设有滑杆(17)，所述水泵(16)通过套筒连接在所述滑杆(17)上。
7.根据权利要求6所述的一种取水浮标，其特征在于，所述滑杆(17)底端设有限位元件(8)。
8.根据权利要求1所述的一种取水浮标，其特征在于，所述浮标筒体(2)的筒壁与筒底的通孔上设有过滤网。
9.根据权利要求1所述的一种取水浮标，其特征在于，所述浮标筒体(2)外套有保温层套筒(20)，所述保温层套筒(20)与所述浮标筒体(2)的上平面固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种取水浮标，其特征在于，所述浮标本体(1)的底部与所述浮标筒体(2)的上平面通过螺纹紧固联接。
11.根据权利要求1所述的一种取水浮标，其特征在于，所述控制装置(10)为可编程控制器或工业控制计算机。
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