CN109682646A - 一机多控的铅鱼取水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一机多控的铅鱼取水器，包括手持控制端和铅鱼取水端，手持控制端和铅鱼取水端通过钢缆连接，钢缆设在移动设备上吊装铅鱼，铅鱼取水端挂载在铅鱼上。手持控制端内设有载波通讯模块Ⅰ，铅鱼取水端内设有载波通讯模块Ⅱ，载波通讯模块Ⅰ和载波通讯模块Ⅱ通过钢缆双向通信；铅鱼取水端上设有至少一个取水瓶，每个取水瓶的瓶口均设有电磁阀；手持控制端通过载波通信控制铅鱼取水端上取水瓶取水。本发明经单根钢缆实现吊装通讯功能，结合高频大功率载波通讯模块实现通讯距离扩展。在铅鱼取水端上一次可悬挂多个取水瓶，可分时控制各取水瓶取水，实现铅鱼一次入水多次采集水样的目的，节约每次铅鱼装配、入出水时间，极大提高工作效率。

Description

一机多控的铅鱼取水器

技术领域

本发明属于水文探测技术领域，具体涉及一种一机多控的铅鱼取水器。

背景技术

近年来，我国自然灾害频发，洪水灾害及水污染事件不断，给人民群众的生命和财产安全带来极大危害。实施水情实时监测，保证河道、水库安全，进行灾害预防和控制，保障人民群众生命财产及用水安全，不仅需要水利、水务部门深度谋划和通力合作，更需要在水文数据采集、水灾风险预测及水污染预警方面深入研究，开展相关研究的前提是取水样，提取水样的快慢决定了风险预警及处置决策的速度，如何快速的采集不同监测点不同水深的水样是一个难点。

目前水文站取水样的方式主要有三种，一种是借助船只人工取水，二是通过水文站的悬索缆道吊装铅鱼入水取水，三是通过水文测量船上的绞车钢缆吊装铅鱼入水取水。通过船只人工取水方式操作复杂、成本高、效率低，无法精准控制取水深度，仅适用于偏远水域；部分水文站通过电台的方式遥控铅鱼取水器取水，因牵涉到水陆通信，须采用长波通信，长波通信设备不仅体积大、成本高，且需要申请专用频段才能使用，而且，无论是水文站缆道吊装还是测量船上的水文绞车吊装，一次取水操作的时间较长，若进行多次取水，花在铅鱼装配、入水及出水的时间较长，操作繁琐，取水效率较低。

发明内容

针对现有取水操作复杂、效率低的技术问题，本发明提供一种一机多控的铅鱼取水器，通过载波通讯可实现铅鱼一次入水取多个深度的水。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种一机多控的铅鱼取水器，包括手持控制端和铅鱼取水端，包括手持控制端和铅鱼取水端，手持控制端和铅鱼取水端通过钢缆连接，钢缆设在移动设备上吊装铅鱼，铅鱼取水端挂载在铅鱼上。手持控制端内设有载波通讯模块Ⅰ，铅鱼取水端内设有载波通讯模块Ⅱ，载波通讯模块Ⅰ和载波通讯模块Ⅱ通过钢缆双向通信；铅鱼取水端上设有至少一个取水瓶，每个取水瓶的瓶口均设有电磁阀；手持控制端通过载波通信控制铅鱼上的取水瓶取水。

具体地，所述手持控制端内设有处理器Ⅰ、功能按键、电源和载波通讯模块Ⅰ，所述功能按键为薄膜键盘，包括数字键、开关按键、加、减、设置、急停、取水等按键，可根据实际操作需求进行设置。

功能按键与处理器Ⅰ的输入端连接，处理器Ⅰ与载波通讯模块Ⅰ双向连接，且载波通讯模块Ⅰ与钢缆的一端连接，电源给处理器Ⅰ供电。所述移动设备可以是水文站的悬索缆道，也可以是水文测量船上的水文绞车。且所述电源为12V电池，可方便拆卸安装，当没电的时候可以进行充电。

作为本发明的一种优选方案，手持控制端还设有显示屏，显示屏与处理器Ⅰ的输出端连接，用于接收处理器Ⅰ的指令显示载波通讯模块Ⅰ传输过来的信息，给操作人员以直观查阅的感官。

为提高通讯效果，所述手持控制端设有接地线，手持控制端接地、钢缆以及铅鱼入水共地，构成通信回路，实现手持控制端与铅鱼取水端的双向通讯，并且采用高频大功率有线载波通讯方式，有效解决了通信线不足、通讯信号不好及通信距离短等的问题。

所述铅鱼取水端设有钢筒，钢筒是将电路板保护起来，钢筒内设有电路板，在电路板上设有载波通讯模块Ⅱ、处理器Ⅱ、电磁阀驱动电路；载波通讯模块Ⅱ与通信钢缆的另一端连接，且载波通讯模块Ⅱ与处理器Ⅱ双向连接；处理器Ⅱ接收载波通讯模块Ⅱ的信息后进行处理并通过电磁阀驱动电路控制相应电磁阀开闭。

为了便于用户对铅鱼取水端进行充电操作，铅鱼取水端上设有外置电源，所述外置电源通过防水盒安装在钢筒上，并插接在电路板的电源插口上给处理器Ⅱ和电磁阀供电，插拔式供电方式，在保证供电稳定的前提下，便于工作人员进行充电作业。

为了确保线路的安全，在电路板上喷涂防水漆，并使用橡胶圈、密封胶等材料将钢筒封闭，保证水不会进入设备，为以防进水，在电路板上设有进水检测电路；进水检测电路检测钢筒内是否进水，若有水则将检测信号传输至处理器Ⅱ，处理器Ⅱ将信息反馈给处理器I后切断铅鱼取水端电源，减小进水损失。

作为本发明的另一种优选方案，在铅鱼取水端上设有水深检测模块，水深检测模块时刻检测水深信号并将检测信号传输至处理器Ⅱ内，处理器Ⅱ通过载波通讯模块Ⅱ和钢缆传输至载波通讯模块Ⅰ，载波通讯模块Ⅰ传输至处理器Ⅰ，处理器Ⅰ控制显示屏显示。所述水深检测模块可采用MS5535C水深测量模块。

并且为了提高本发明的适应性，从电路板布线到元器件的选材都按照宽温、高耐压及抗干扰的设计，可有效防止暴晒高温及雷击等带来的损害，提高本发明的适用性。

为了便于后续改进，在处理器Ⅱ上预留有水流速采集接口，以便后期将测水流速和目前的取水合为一体，进一步扩大本发明的应用市场。

对于一机多控的铅鱼取水器的使用方法，步骤如下：

S1，将手持控制端接地，并与钢缆连接；

S2，铅鱼取水端挂载在铅鱼上，钢缆的另一端与载波通讯模块Ⅱ连接后将铅鱼吊起；

S3，操作移动设备通过钢缆吊装铅鱼入水到不同水深；

S4，铅鱼取水端上的水深检测模块时刻检测水深信号并传输至处理器Ⅱ，处理器Ⅱ通过载波通讯模块Ⅱ和钢缆传输至载波通讯模块Ⅰ，载波通讯模块Ⅰ传输至处理器Ⅰ，处理器Ⅰ接收后控制显示屏显示水深；

S5，操作人员根据手持控制端显示屏显示内容，通过按键操作，适时通过处理器I、载波通讯模块Ⅰ、钢缆和载波通讯模块Ⅱ给处理器Ⅱ一个信号，处理器Ⅱ控制第一个电磁阀打开设定时间，第一个取水瓶灌满水后第一个电磁阀闭合；

S6，重复步骤S3-S5，直至所有取水瓶都灌满水；

S7，操作移动设备通过钢缆将铅鱼收起出水，操作人员将取水瓶全部取下。

本发明通过单根钢缆实现吊装和通讯功能，并结合载波通讯模块实现通讯距离的扩展，并且因为载波通讯采用高频大功率，所以自身具有较强的抗强干扰和强衰减的特性，适合远距离通信，不仅适用于小型河道水文采集，结合测量船也适用于大流域河流、湖泊和海洋的水文测量，覆盖面广。并且在铅鱼取水端上一次悬挂多个取水瓶，可分时控制各取水瓶取水，实现铅鱼一次入水多次采集的目的，节约每次铅鱼装配、入水和出水时间，极大地提高了工作效率，缩短灾害预警时间及水污染处置响应时间。且本发明设置的抗雷击电路能保证设备在野外具有强大的生存能力。低功耗元件的使用保证了本发明的续航能力，提升了市场竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：一种一机多控的铅鱼取水器，如图1所示，包括手持控制端和铅鱼取水端，手持控制端和铅鱼取水端通过钢缆连接，钢缆设在移动设备上吊装铅鱼，铅鱼取水端挂载在铅鱼上。手持控制端内设有载波通讯模块Ⅰ，铅鱼取水端内设有载波通讯模块Ⅱ，载波通讯模块Ⅰ和载波通讯模块Ⅱ通过钢缆双向通信；铅鱼取水端上设有至少一个取水瓶，每个取水瓶的瓶口均设有电磁阀；手持控制端通过载波通信控制铅鱼上的取水瓶取水。

具体地，所述手持控制端内设有处理器Ⅰ、功能按键、电源和载波通讯模块Ⅰ，所述功能按键为薄膜键盘，包括数字键、开关按键、加、减、设置、急停、取水等按键，可根据实际操作需求进行设置。

功能按键与处理器Ⅰ的输入端连接，处理器Ⅰ与载波通讯模块Ⅰ双向连接，且载波通讯模块Ⅰ与钢缆的一端连接，电源给处理器Ⅰ供电，载波通讯模块Ⅰ的输出端与吊装移动设备连接。所述吊装移动设备可以是水文站的悬索缆道，也可以是水文测量船上的水文绞车。且所述电源为12V电池，可方便拆卸安装，当没电的时候可以进行充电。

作为本发明的一种优选方案，手持控制端还设有显示屏，显示屏与处理器Ⅰ的输出端连接，用于接收处理器Ⅰ的指令显示载波通讯模块Ⅰ传输过来的信息，给操作人员以直观查阅的感官。

为提高通讯效果，所述手持控制端设有接地线，手持控制端接地、钢缆以及铅鱼入水共地，构成通信回路，实现手持控制端与铅鱼取水端的双向通讯，并且采用大功率有线载波通讯方式，有效解决了通信线不足、通讯信号不好及通信距离短等的问题。

所述铅鱼取水端设有钢筒，钢筒是将电路板保护起来，钢筒内设有电路板，在电路板上设有载波通讯模块Ⅱ、处理器Ⅱ、电磁阀驱动电路；载波通讯模块Ⅱ与通信钢缆的另一端连接，且载波通讯模块Ⅱ与处理器Ⅱ双向连接；处理器Ⅱ接收载波通讯模块Ⅱ的信息后进行处理并通过电磁阀驱动电路控制相应电磁阀开闭。

为了便于用户对铅鱼取水端进行充电操作，铅鱼取水端上设有外置电源，所述外置电源通过防水盒安装在钢筒上，并插接在电路板的电源插口上给处理器Ⅱ和电磁阀供电，插拔式供电方式，在保证供电稳定的前提下，便于工作人员进行充电作业。

为了确保线路的安全，在电路板上喷涂防水漆，并使用橡胶圈、密封胶等材料将钢筒封闭，保证水不会进入设备，为以防进水，在电路板上设有进水检测电路；进水检测电路检测钢筒内是否进水，若有水则将检测信号传输至处理器Ⅱ，处理器Ⅱ将信息反馈给处理器I后切断铅鱼取水端电源，减小进水损失。

所述进水检测电路即可采用专利号为CN201310027212.4，专利名称为：进水检测传感器、进水保护装置、方法及通信设备中的进水检测电路。

作为本发明的另一种优选方案，在铅鱼取水端上设有水深检测模块，水深检测模块时刻检测水深信号并将检测信号传输至处理器Ⅱ内，处理器Ⅱ通过载波通讯模块Ⅱ和钢缆传输至载波通讯模块Ⅰ，载波通讯模块Ⅰ传输至处理器Ⅰ，处理器Ⅰ控制显示屏显示。所述水深检测模块可采用MS5535C水深测量模块。

并且为了提高本发明的适应性，对电路板布线到元器件的选材都按照宽温、高耐压及抗干扰的设计，可有效防止暴晒高温及雷击等带来的损害，提高本发明的适用性。

为了便于后续改进，在处理器Ⅱ上预留有水流速采集接口，以便后期将测水流速和目前的取水合为一体，进一步扩大本发明的应用市场。

实施例2：一种一机多控的铅鱼取水器的使用方法，步骤如下：

S1，将手持控制端接地，并与钢缆连接；

S2，铅鱼取水端挂载在铅鱼上，钢缆的另一端与载波通讯模块Ⅱ连接后将铅鱼吊起；

S3，操作移动设备通过钢缆吊装铅鱼入水到不同水深；

S4，铅鱼取水端上的水深检测模块时刻检测水深信号并传输至处理器Ⅱ，处理器Ⅱ通过载波通讯模块Ⅱ和钢缆传输至载波通讯模块Ⅰ，载波通讯模块Ⅰ传输至处理器Ⅰ，处理器Ⅰ接收后控制显示屏显示水深；

S5，操作人员根据手持控制端显示屏显示内容，通过按键操作，适时通过处理器I、载波通讯模块Ⅰ、钢缆和载波通讯模块Ⅱ给处理器Ⅱ一个信号，处理器Ⅱ控制第一个电磁阀打开设定时间，第一个取水瓶灌满水后第一个电磁阀闭合；

S6，重复步骤S3-S5，直至所有取水瓶都灌满水；

S7，操作移动设备通过钢缆将铅鱼收起出水，操作人员将取水瓶全部取下。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一机多控的铅鱼取水器，包括手持控制端和铅鱼取水端，其特征在于：包括手持控制端和铅鱼取水端，手持控制端和铅鱼取水端通过钢缆连接，钢缆设在移动设备上吊装铅鱼，铅鱼取水端挂载在铅鱼上；手持控制端内设有载波通讯模块Ⅰ，铅鱼取水端内设有载波通讯模块Ⅱ，载波通讯模块Ⅰ和载波通讯模块Ⅱ通过钢缆双向通信；铅鱼取水端上设有至少一个取水瓶，每个取水瓶的瓶口均设有电磁阀；手持控制端通过载波通信控制铅鱼上的取水瓶取水。

2.根据权利要求1所述的一机多控的铅鱼取水器，其特征在于：所述手持控制端内设有处理器Ⅰ、功能按键、电源和载波通讯模块Ⅰ，功能按键与处理器Ⅰ的输入端连接，处理器Ⅰ与载波通讯模块Ⅰ双向连接，且载波通讯模块Ⅰ与钢缆的一端连接，电源给处理器Ⅰ供电。

3.根据权利要求1或2所述的一机多控的铅鱼取水器，其特征在于：手持控制端还设有显示屏，显示屏与处理器Ⅰ的输出端连接，用于接收处理器Ⅰ的指令显示载波通讯模块Ⅰ传输过来的信息。

4.根据权利要求3所述的一机多控的铅鱼取水器，其特征在于：所述手持控制端设有接地线。

5.根据权利要求3所述的一机多控的铅鱼取水器，其特征在于：所述功能按键为薄膜键盘。

6.根据权利要求1所述的一机多控的铅鱼取水器，其特征在于：所述铅鱼取水端设有钢筒，钢筒内设有电路板，在电路板上设有载波通讯模块Ⅱ、处理器Ⅱ、电磁阀驱动电路；载波通讯模块Ⅱ与钢缆的另一端连接，且载波通讯模块Ⅱ与处理器Ⅱ双向连接；处理器Ⅱ接收载波通讯模块Ⅱ的信息后进行处理并通过电磁阀驱动电路控制相应电磁阀开闭。

7.根据权利要求6所述的一机多控的铅鱼取水器，其特征在于：在铅鱼取水端上设有外置电源，所述外置电源通过防水盒安装在钢筒上，并插接在电路板的电源插口上给处理器Ⅱ和电磁阀供电。

8.根据权利要求6或7所述的一机多控的铅鱼取水器，其特征在于：在电路板上设有进水检测电路；进水检测电路检测钢筒内是否进水，若有水则将检测信号传输至处理器Ⅱ，处理器Ⅱ通过载波通信模块Ⅱ反馈给手持控制端后切断铅鱼取水端电源。

9.根据权利要求6或7所述的一机多控的铅鱼取水器，其特征在于：在铅鱼取水端上设有水深检测模块，水深检测模块时刻检测水深信号并将检测信号传输至处理器Ⅱ内，处理器Ⅱ通过载波通讯模块Ⅱ和钢缆传输至载波通讯模块Ⅰ，载波通讯模块Ⅰ传输至处理器Ⅰ，处理器Ⅰ控制显示屏显示。

10.如权利要求1-9中任一所述的一机多控的铅鱼取水器的使用方法，其特征在于，步骤如下：

S1，将手持控制端接地，并与钢缆连接；

S2，铅鱼取水端挂载在铅鱼上，钢缆的另一端与载波通信模块Ⅱ连接后将铅鱼吊起；

S3，操作移动设备通过钢缆吊装铅鱼入水到不同水深；

S4，铅鱼取水端上的水深检测模块时刻检测水深信号并传输至处理器Ⅱ，处理器Ⅱ通过载波通讯模块Ⅱ和钢缆传输至载波通讯模块Ⅰ，载波通讯模块Ⅰ传输至处理器Ⅰ，处理器Ⅰ接收后控制显示屏显示水深；

S5，操作人员根据手持控制端显示屏显示内容，通过按键操作，适时通过处理器I、载波通讯模块Ⅰ、钢缆和载波通讯模块Ⅱ给处理器Ⅱ一个信号，处理器Ⅱ控制第一个电磁阀打开设定时间，第一个取水瓶灌满水后第一个电磁阀闭合；

S6，重复步骤S3-S5，直至所有取水瓶都灌满水；

S7，操作移动设备通过钢缆将铅鱼收起出水，操作人员将取水瓶全部取下。