CN110068380A - 一种水利工程用水位警报装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水利工程用水位警报装置，包括转动组件、雷达式水位计和定位组件，所述定位组件的顶部固定安装有支柱，所述支柱的表面活动安装有固定组件，所述固定组件的表面活动安装有壳体，所述壳体的内部固定安装有太阳能充电控制器，所述太阳能充电控制器的底部固定安装有低功耗测控终端，所述低功耗测控终端的底部固定安装有蓄电池，所述壳体的表面通过铰链活动安装有门体，所述支柱的顶部固定设置有喇叭，所述喇叭的两侧皆固定安装有伸缩组件，所述伸缩组件的顶部皆固定安装有转动组件，所述转动组件的顶部固定安装有太阳能电池板。本发明通过设置有一系列的结构使本装置在使用的过程中具有方便调节与操作简单等优点。

Description

一种水利工程用水位警报装置
技术领域
本发明涉及水利工程设备技术领域，具体为一种水利工程用水位警报装置。
背景技术
随着时代的不断发展，水利工程用水位警报装置的过程中起到重要的作用，水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，也称为水工程，水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要，只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要，水利工程需要用到水位警报装置来进行测量，现有的水利工程用水位警报装置不方便工作人员进行调节，影响水位测量的精度，而且操作复杂，不方便工作人员进行使用，影响工作的效率，为此我们提出一种水利工程用水位警报装置来解决现有的问题。
此外在现有技术中，专利文件:208043190U,CN207407963U,CN205317303U均对雷达水位报警装置中的可伸缩雷达及太阳能发电装置进行了研究，但是对于水流的流向及风速的测量均未提及，且发电设备单一，需要设置额外的传感器或者监测设备，从而使得成本显著增加，在本申请中提出一种可以同时解决上述技术问题的高集成度方案，能够带来显著的经济效益。
此外在实际液位测量作业场景中，往往不可忽视的是海风带来水面产生的波动对液面高度的影响，现有技术中需要借助风速等多种传感器才能够实现准确的测量，进一步增加了成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水利工程用水位警报装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水利工程用水位警报装置，包括转动组件、雷达式水位计和定位组件，所述定位组件的顶部固定安装有支柱，所述支柱的表面活动安装有固定组件，所述固定组件的表面活动安装有壳体，所述壳体的内部固定安装有太阳能充电控制器，所述太阳能充电控制器的底部固定安装有低功耗测控终端，所述低功耗测控终端的底部固定安装有蓄电池，所述壳体的表面通过铰链活动安装有门体，所述支柱的顶部固定设置有喇叭，所述喇叭的两侧皆固定安装有伸缩组件，所述伸缩组件的一侧皆固定安装有雷达式水位计，所述伸缩组件的顶部皆固定安装有转动组件，所述转动组件的顶部固定安装有太阳能电池板。
优选的，所述转动组件的内部固定安装有转轴，转轴的两端皆活动安装有转动杆，转轴的一侧活动安装有固定栓。
优选的，所述伸缩组件的内部固定设置有伸缩套筒，伸缩套筒的内部活动安装有伸缩杆，伸缩套筒的底部活动安装有调节栓，伸缩套筒的底部固定安装有连接杆，且连接杆位于调节栓的一侧。
优选的，所述定位组件的内部固定安装有定位座，定位座内部的两侧皆固定设置有定位孔，定位座顶部的两侧皆固定安装有定位杆。
优选的，所述固定组件的内部等距安装有横杆，横杆一端的两侧皆通过螺钉活动安装有竖杆。
优选的，所述门体的表面固定设置有观察窗，观察窗的一侧固定安装有把手，观察窗的底部等距设置有散热孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该水利工程用水位警报装置通过安装有伸缩组件，能够利用调节栓调节伸缩杆的长度，方便工作人员进行使用，通过安装有转动组件，能够对太阳能电池板的角度进行调节，方便工作人员进行调节，通过安装有固定组件，能够对壳体进行固定，提高壳体的稳定性，通过安装有雷达式水位计，能够利用微波脉冲通过天线发射并接受，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换为水位信号一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量，通过安装有定位组件，能够利用定位孔对本装置进行支撑，提高本装置的稳定性，通过安装有低功耗测控终端，能够雷达信号进行采集，传输，完成对水位的监测。
3、可伸缩且做圆周扫描运动的双雷达探头在实现水面液位精确测量的基础上，还能够实现风速或者流向的测量及提供了可再生能源产生途径的冗余，大大提高系统可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主视图；
图3为本发明的伸缩组件局部结构示意图；
图4为本发明的固定组件局部结构示意图。
图中：1、太阳能电池板；2、转动组件；201、转轴；202、转动杆；203、固定栓；3、雷达式水位计；4、太阳能充电控制器；5、低功耗测控终端；6、蓄电池；7、支柱；8、定位组件；801、定位座；802、定位杆；803、定位孔；9、伸缩组件；901、伸缩杆；902、伸缩套筒；903、调节栓；904、连接杆；10、壳体；11、固定组件；1101、横杆；1102、螺钉；1103、竖杆；12、门体；1201、观察窗；1202、把手；1203、散热孔；13、喇叭。
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做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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
第一实施方式：请参阅图1-4，本发明提供的一种实施例：一种水利工程用水位警报装置，包括转动组件2、雷达式水位计3和定位组件8，定位组件8的顶部固定安装有支柱7，支柱7的表面活动安装有固定组件11，固定组件11能够对壳体10进行固定，提高壳体10的稳定性，固定组件11的表面活动安装有壳体10，壳体10的内部固定安装有太阳能充电控制器4，太阳能充电控制器4通过导线与太阳能电池板1进行电性连接，该太阳能充电控制器4的型号可为DL-12/24-10a12太阳充电控制器，太阳能充电控制器4的底部固定安装有低功耗测控终端5，低功耗测控终端5通过导线与蓄电池6进行电性连接，该低功耗测控终端5的型号可为DATA-7311低功耗测控终端，低功耗测控终端5端具有数据采集、控制、GPRS无线远程通信等功能，采用低功耗设计，该产品可接入各种串口仪表、各种模拟信号输出的变送器、各种脉冲信号输出的雨量计、水表等，广泛用于水务、环保、气象、市政、环境、地质、农业、公安等行业远程监控系统，特别适用于太阳能供电方式的现场应用，可大大降低太阳能供电成本，低功耗测控终端5的底部固定安装有蓄电池6，蓄电池6通过导线与太阳能电池板1进行电性连接，该蓄电池6的型号可为6-CNJ-120太阳能蓄电池，太阳能蓄电池6是在太阳能光伏发电中的应用，很适合用于性能可靠的太阳能电源系统，特别是无人值守的工作站，比较好的深循环能力，有着很好的过充和过放能力，长寿命，特殊的工艺设计和胶体电解质保证的长寿命电池，壳体10的表面通过铰链活动安装有门体12，支柱7的顶部固定设置有喇叭13，喇叭13通过导线与雷达式水位计3进行电性连接，喇叭13是现代的电声元件，作用是将电信号转换为声音，也叫扬声器，还可用来形容替人鼓吹、宣传的人，喇叭13的两侧皆固定安装有伸缩组件9，伸缩组件9能够利用调节栓903调节伸缩杆901的长度，方便工作人员进行使用，伸缩组件9的一侧皆固定安装有雷达式水位计3，雷达式水位计3通过导线与低功耗测控终端5进行电性连接，该雷达式水位计3的型号可为BRL500雷达式水位计，雷达式水位计3能够利用微波脉冲通过天线发射并接受，雷达波以光速运行，运行时间可以通过电子部件被转换为水位信号一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和精确的测量，伸缩组件9的顶部皆固定安装有转动组件2，转动组件2能够对太阳能电池板1的角度进行调节，方便工作人员进行调节，转动组件2的顶部固定安装有太阳能电池板1，太阳能电池板1通过导线与蓄电池6进行电性连接，太阳能电池板1吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。
进一步，转动组件2的内部固定安装有转轴201，转轴201的两端皆活动安装有转动杆202，转轴201的一侧活动安装有固定栓203，当本装置进行工作时，可利用固定栓203对转轴201的限位，转动杆202能够带动太阳能电池板1的角度进行调节。
进一步，伸缩组件9的内部固定设置有伸缩套筒902，伸缩套筒902的内部活动安装有伸缩杆901，伸缩套筒902的底部活动安装有调节栓903，伸缩套筒902的底部固定安装有连接杆904，且连接杆904位于调节栓903的一侧，当本装置进行工作时，可利用调节栓903调节伸缩杆901的长度，使伸缩杆901带动雷达式水位计3进行移动。
进一步，定位组件8的内部固定安装有定位座801，定位座801内部的两侧皆固定设置有定位孔803，定位座801顶部的两侧皆固定安装有定位杆802，当本装置进行工作时，可利用定位孔803对本装置进行定位，提高本装置的稳定性。
进一步，固定组件11的内部等距安装有横杆1101，横杆1101一端的两侧皆通过螺钉1102活动安装有竖杆1103，当本装置进行工作时，可利用横杆1101与竖杆1103对壳体10进行定位与支撑。
进一步，门体12的表面固定设置有观察窗1201，观察窗1201的一侧固定安装有把手1202，观察窗1201的底部等距设置有散热孔1203，当本装置进行工作时，可利用把手1202打开门体12对壳体10内部的电器元件进行检修工作。
工作原理：使用本装置前，使用人员先对装置进行检测，确认没有问题后，使用时，先利用定位组件8对本装置进行定位，接着利用伸缩组件9调节雷达式水位计3位置，然后利用转动组件2调节太阳能电池板1的角度，最后利用雷达式水位计3测量水位的高度，当水位过高时，可利用喇叭13进行报警。
第二实施方式：一种水利工程用水位警报装置，包括转动组件2、雷达式水位计3和定位组件8，其特征在于：所述定位组件8的顶部固定安装有支柱7，所述支柱7的表面活动安装有固定组件11，所述固定组件11的表面活动安装有壳体10，所述壳体10的内部固定安装有太阳能充电控制器，所述太阳能充电控制器的底部固定安装有低功耗测控终端，所述低功耗测控终端的底部固定安装有蓄电池，所述壳体的表面通过铰链活动安装有门体，所述支柱7的顶部固定设置有喇叭，所述喇叭的两侧安装有伸缩组件9，所述伸缩组件9的两侧端部均固定安装有一雷达式水位计，所述伸缩组件9的顶部皆固定安装有转动组件2，所述转动组件2的顶部固定安装有太阳能电池板1；所述转动组件的内部固定安装有转轴，转轴的两端皆活动安装有转动杆，转轴的一侧活动安装有固定栓；
其中伸缩组件9通过一底部设置有环形非镂空凹槽的圆盘支撑，其中支柱7的顶部边缘的多个倾斜支撑杆，倾斜支撑杆通过滚轮嵌入到所述环形非镂空凹槽中，支柱7的顶端设置有一连接到所述圆盘圆心处的转轴，该转轴通过电控离合器连接到驱动电机，其中驱动电机设置在支柱7上，所述伸缩组件的内部固定设置有伸缩套筒，伸缩套筒为电控液压驱动型且工作在三种模式：定时采集模式下、闲置工作模式，其中该定时模式中，电控离合器打开，驱动电机启动并通过转轴带动圆盘、伸缩组件9及其上的太阳能电池板1同步转动，在该转动过程中，伸缩套筒同步开启伸缩动作，使得两个雷达式水位计3朝向远离支柱7方向向外相向移动，在该雷达式水位计3伸缩且转动过程中，当圆盘转动360°或者N*360°后执行一次伸缩动作，其中N为整数，雷达式水位计3以第一高频频率间隔采集水位，并利用编码器记录每个采集点水位处的雷达式水位计的绝对旋转角位置；
在闲置模式下，电控离合器关闭，驱动电机保持关闭且伸缩套筒保持静止，从而在外部风力带动下，太阳能电池板1自由随风旋转，从而带动圆盘及其上的雷达式水位计3自由转动，雷达式水位计3以第二高频频率间隔采集水位，其中第二高频频率间隔周期小于于第一频率间隔。
在该实施方式中，较第一实施方式中增加了雷达式水位计3的转动模式，从而实现各个风速风向的测定，并在各个风速风向下实现液位的准确测量，其具体工作过程如下：在具有较大的海风时，水位警报装置采用定时采集模式，该模式中首先伸缩套筒运动到最短，电控离合器打开，驱动电机启动并通过转轴带动圆盘、伸缩组件9及其上的太阳能电池板1同步转动，在该转动过程中，伸缩套筒同步开启伸缩动作，使得两个雷达式水位计3朝向远离支柱7方向向外相向移动，在该雷达式水位计3伸缩且转动过程中，雷达式水位计3以第一高频频率间隔采集水位，并利用编码器记录每个采集点水位处的雷达式水位计的绝对旋转角位置，在获得多组采样点水位后，其中每组采样数据中为两个相位差为180°的雷达式水位计的输出数据(A1,A2)，并在每个旋转周期即360°范围内，实时计算A1-A2的差值，当该差值为最大时的两个雷达式水位计旋转角的位置，即此时两个雷达式水位计的连线直线方向为风向，且具有最大差值的A1与A2中的较小的一个为风的来源方向，此时两个雷达式水位计之间的直线距离，及伸缩后的两水位计之间的长度与波纹的尺寸对应，而波纹的尺寸对应风力，因为在海风带动水面产生波动的时候，其水面波纹是具有周期性的，且随着风速的不同产生的水面的波纹的大小不同，即波纹的周期长度不同，因此可以实现风速及风力的同时测量。
在遇到阴雨天气时，太阳能板的电力不足，可以关闭电控离合器，使得太阳能板处于自由转动模式，此时太阳能板的转动可以产生部分电量。
在在闲置模式下，电控离合器关闭，驱动电机保持关闭且伸缩套筒保持静止，从而在外部风力带动下，太阳能电池板1自由随风旋转，从而带动圆盘及其上的雷达式水位计3自由转动，雷达式水位计3以第二高频频率间隔采集水位，其中第二高频频率间隔周期小于于第一频率间隔。此时可以在获取多组采样数据后采取算数均值即可液位，而太阳能板的转速为风速。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种水利工程用水位警报装置，包括转动组件(2)、雷达式水位计(3)和定位组件(8)，其特征在于：所述定位组件(8)的顶部固定安装有支柱(7)，所述支柱(7)的表面活动安装有固定组件(11)，所述固定组件(11)的表面活动安装有壳体(10)，所述壳体(10)的内部固定安装有太阳能充电控制器，所述太阳能充电控制器的底部固定安装有低功耗测控终端，所述低功耗测控终端的底部固定安装有蓄电池，所述壳体的表面通过铰链活动安装有门体，所述支柱(7)的顶部固定设置有喇叭，所述喇叭的两侧安装有伸缩组件(9)，所述伸缩组件(9)的两侧端部均固定安装有一雷达式水位计，所述伸缩组件(9)的顶部皆固定安装有转动组件(2)，所述转动组件(2)的顶部固定安装有太阳能电池板(1)；所述转动组件的内部固定安装有转轴，转轴的两端皆活动安装有转动杆，转轴的一侧活动安装有固定栓；
其中伸缩组件(9)通过一底部设置有环形非镂空凹槽的圆盘支撑，其中支柱(7)的顶部边缘的多个倾斜支撑杆，倾斜支撑杆通过滚轮嵌入到所述环形非镂空凹槽中，支柱(7)的顶端设置有一连接到所述圆盘圆心处的转轴，该转轴通过电控离合器连接到驱动电机，其中驱动电机设置在支柱(7)上，所述伸缩组件的内部固定设置有伸缩套筒，伸缩套筒为电控液压驱动型且工作在两种模式下：定时采集模式、闲置工作模式；
其中定时模式中，电控离合器打开，驱动电机启动并通过转轴带动圆盘、伸缩组件(9)及其上的太阳能电池板(1)同步转动，在该转动过程中，伸缩套筒同步开启伸缩动作，使得两个雷达式水位计(3)朝向远离支柱(7)方向向外相向移动，在该雷达式水位计(3)伸缩且转动过程中，当圆盘转动360°或者N*360°后执行一次伸缩动作，其中N为整数，圆周雷达式水位计(3)以第一高频频率间隔采集水位，并利用编码器记录每个采集点水位处的雷达式水位计的绝对旋转角位置；
在闲置模式下，电控离合器关闭，驱动电机保持关闭且伸缩套筒保持静止，从而在外部风力带动下，太阳能电池板(1)自由随风旋转，从而带动圆盘及其上的雷达式水位计(3)自由转动，雷达式水位计(3)以第二高频频率间隔采集水位，其中第二高频频率间隔周期小于于第一频率间隔。
2.根据权利要求1所述的一种水利工程用水位警报装置，其特征在于：所述定位组件的内部固定安装有定位座，定位座内部的两侧皆固定设置有定位孔，定位座顶部的两侧皆固定安装有定位杆。
3.根据权利要求1所述的一种水利工程用水位警报装置，其特征在于：所述固定组件的内部等距安装有横杆，横杆一端的两侧皆通过螺钉活动安装有竖杆。
4.根据权利要求1所述的一种水利工程用水位警报装置，其特征在于：所述门体的表面固定设置有观察窗，观察窗的一侧固定安装有把手，观察窗的底部等距设置有散热孔。
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