CN110207755A

CN110207755A - 一种生态水文监测装置

Info

Publication number: CN110207755A
Application number: CN201910548972.7A
Authority: CN
Inventors: 李元恒; 丁勇; 王凯; 李芳�; 李西良; 王珍; 杨婷婷; 张勇; 纪磊; 孙世贤; 高丽; 张玉娟; 万东莉
Original assignee: Grassland Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Grassland Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2019-06-24
Filing date: 2019-06-24
Publication date: 2019-09-06
Anticipated expiration: 2039-06-24
Also published as: CN110207755B

Abstract

本发明公开了一种生态水文监测装置，包括浮动平台、防护平台、限位结构、水体监测机构、支撑机构和空气监测机构，浮动平台位于防护平台的上方，浮动平台和防护平台之间连接有限位结构，浮动平台的下方设有水体监测机构，浮动平台的上方设有支撑机构和空气监测机构，浮动平台的下侧固定连接有漂浮块，浮动平台的上侧固定连接有设备筒，本发明一种生态水文监测装置，具有远程监控和适应水位涨跌的特点，具体使用时，利用太能发电，使得设备可长久运行，利用通信设备，实现了实时远程监测，流向板和风向板的设置，使得空气监测数据和水体监测数据更加精确可靠，河流水量紧缺或断流时，水体监测机构插入防护筒的中心腔体内。

Description

一种生态水文监测装置

技术领域

本发明涉及一种生态水文监测装置，属于水文监测技术领域。

背景技术

水文监测系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测，监测内容包括：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等，水文监测系统采用无线通讯方式实时传送监测数据，可以大大提高水文部门的工作效率，而河流发源地位于内陆地区，而内陆地区多为典型的草原气候，草原气候属于沙漠气候和湿润气候之间的过渡性气候，其特征是降雨量偏少，以夏季性降雨为主，气候干燥，高大的树木无法生长，由于全年降水量分配不均匀，冬季和春季常发生干旱现象，这对春天播种和牧草的萌芽、生长均有不利影响，到了夏季，雨量集中，日照充分，植物生长所必需的水分和热量条件可同时得到满足，同样的，草原气候内的河流也会出现暴涨和暴跌的情况，水文监测浮标的水体检测设备位于浮标下侧，在河流暴跌或短暂断流情况下，水体检测设备极易被损毁，且河床淤泥也会污染水体检测设备，河流复流后，水体检测设备是无法正常使用的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种生态水文监测装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种生态水文监测装置，包括浮动平台、防护平台、限位结构、水体监测机构、支撑机构和空气监测机构，所述浮动平台位于防护平台的上方，所述浮动平台和防护平台之间连接有限位结构，所述浮动平台的下方设有水体监测机构，所述浮动平台的上方设有支撑机构和空气监测机构，所述浮动平台的下侧固定连接有漂浮块，所述浮动平台的上侧固定连接有设备筒，所述设备筒内安装有蓄电池和PLC控制器，所述PLC控制器电性连接有信号发射器，所述信号发射器螺丝固定在设备筒的上侧，所述设备筒的中部嵌设有立杆，所述立杆的顶端连接有空气监测机构，所述立杆的外侧安装有支撑机构，所述防护平台的下侧安装有若干万向轮，所述防护平台的上侧固定连接有防护筒，所述支撑机构包括延伸杆、限位杆、太阳能板、安装板、中部夹头、顶部夹头和连接杆，所述延伸杆固定连接在立杆外壁，所述限位杆嵌设在立杆内，所述太阳能板固定连接在安装板的一侧，所述安装板的中部固定连接有中部夹头，所述安装板的顶端固定连接有两个顶部夹头，所述限位杆与顶部夹头之间连接有两个连接杆，所述限位杆与中部夹头转动连接。

作为优选，所述水体监测机构包括中心杆、转筒、流向板、流速检测仪、水温检测仪、绳索和锚铁，所述中心杆固定连接在浮动平台的下侧，所述中心杆的底端开设有连接孔，所述中心杆的外侧套设有转筒，所述转筒外壁固定连接有流向板、流速检测仪和水温检测仪，所述中心杆通过绳索与锚铁连接，所述空气监测机构包括转套、挡雨盖、支撑杆、风向板、空气湿度检测仪和风速检测仪，所述转套套设在立杆的顶端，所述转套的上方设有挡雨盖，所述转套和挡雨盖之间固定连接有两个支撑杆，所述转套外壁固定连接有风向板，所述挡雨盖的下侧安装有空气湿度检测仪和风速检测仪。

作为优选，所述限位结构包括下夹头、一号连接板、转向板、限位销、二号连接板和上夹头，两个所述上夹头固定连接在浮动平台的外侧，两个所述下夹头固定连接在防护平台的外侧，所述上夹头均转动连接有二号连接板，所述下夹头均转动连接有一号连接板，相邻所述二号连接板和一号连接板之间设有转向板，所述二号连接板和一号连接板均通过限位销与转向板连接。

作为优选，两个所述支撑机构安装在立杆的外侧，所述延伸杆和限位杆相互垂直设置，两个所述连接杆分别连接在限位杆的两端。

作为优选，所述水体监测机构、空气监测机构、太阳能板和PLC控制器均通过导线与蓄电池电性连接，所述PLC控制器和信号发射器电性连接。

作为优选，所述漂浮块的中部设有穿槽，所述漂浮块为塑料材料、木质材料或中空钢管中的任意一种。

作为优选，所述中心杆和转筒转动连接，所述转套和立杆转动连接，所述中心杆和立杆位于同一直线上。

作为优选，两个所述上夹头对称分布在浮动平台的两侧，所述下夹头的位置与上夹头的位置相对应，所述二号连接板和一号连接板均与限位销转动连接。

本发明所达到的有益效果是：本发明一种生态水文监测装置，具有远程监控和适应水位涨跌的特点，具体使用时，利用太能发电，使得设备可长久运行，利用通信设备，实现了实时远程监测，流向板和风向板的设置，使得空气监测数据和水体监测数据更加精确可靠，河流水量紧缺或断流时，水体监测机构插入防护筒的中心腔体内，能避免水体监测机构着陆河床，造成流速检测仪和水温检测仪损毁和污染的情况。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的使用状态图；

图2为本发明的着陆状态图；

图3为本发明空气监测机构的示意图；

图4为本发明水体监测机构的示意图；

图5为本发明防护平台的示意图；

图6为图2中的A处结构放大图。

图中：1、浮动平台；11、漂浮块；12、设备筒；121、蓄电池；122、PLC控制器；123、信号发射器；13、立杆；2、防护平台；21、万向轮；22、防护筒；3、限位结构；31、下夹头；32、一号连接板；33、转向板；34、限位销；35、二号连接板；36、上夹头；4、水体监测机构；41、中心杆；411、连接孔；42、转筒；43、流向板；44、流速检测仪；45、水温检测仪；46、绳索；47、锚铁；5、支撑机构；51、延伸杆；52、限位杆；53、太阳能板；54、安装板；55、中部夹头；56、顶部夹头；57、连接杆；6、空气监测机构；61、转套；62、挡雨盖；63、支撑杆；64、风向板；65、空气湿度检测仪；66、风速检测仪。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-6所示，一种生态水文监测装置，包括浮动平台1、防护平台2、限位结构3、水体监测机构4、支撑机构5和空气监测机构6，浮动平台1位于防护平台2的上方，浮动平台1和防护平台2之间连接有限位结构3，浮动平台1的下方设有水体监测机构4，浮动平台1的上方设有支撑机构5和空气监测机构6，浮动平台1的下侧固定连接有漂浮块11，浮动平台1的上侧固定连接有设备筒12，设备筒12内安装有蓄电池121和PLC控制器122，PLC控制器122电性连接有信号发射器123，信号发射器123螺丝固定在设备筒12的上侧，设备筒12的中部嵌设有立杆13，立杆13的顶端连接有空气监测机构6，立杆13的外侧安装有支撑机构5，防护平台2的下侧安装有若干万向轮21，防护平台2的上侧固定连接有防护筒22，支撑机构5包括延伸杆51、限位杆52、太阳能板53、安装板54、中部夹头55、顶部夹头56和连接杆57，延伸杆51固定连接在立杆13外壁，限位杆52嵌设在立杆13内，太阳能板53固定连接在安装板54的一侧，安装板54的中部固定连接有中部夹头55，安装板54的顶端固定连接有两个顶部夹头56，限位杆52与顶部夹头56之间连接有两个连接杆57，限位杆52与中部夹头55转动连接。

其中，水体监测机构4包括中心杆41、转筒42、流向板43、流速检测仪44、水温检测仪45、绳索46和锚铁47，中心杆41固定连接在浮动平台1的下侧，中心杆41的底端开设有连接孔411，中心杆41的外侧套设有转筒42，转筒42外壁固定连接有流向板43、流速检测仪44和水温检测仪45，中心杆41通过绳索46与锚铁47连接，空气监测机构6包括转套61、挡雨盖62、支撑杆63、风向板64、空气湿度检测仪65和风速检测仪66，转套61套设在立杆13的顶端，转套61的上方设有挡雨盖62，转套61和挡雨盖62之间固定连接有两个支撑杆63，转套61外壁固定连接有风向板64，挡雨盖62的下侧安装有空气湿度检测仪65和风速检测仪66。

其中，限位结构3包括下夹头31、一号连接板32、转向板33、限位销34、二号连接板35和上夹头36，两个上夹头36固定连接在浮动平台1的外侧，两个下夹头31固定连接在防护平台2的外侧，上夹头36均转动连接有二号连接板35，下夹头31均转动连接有一号连接板32，相邻二号连接板35和一号连接板32之间设有转向板33，二号连接板35和一号连接板32均通过限位销34与转向板33连接。

其中，两个支撑机构5安装在立杆13的外侧，延伸杆51和限位杆52相互垂直设置，两个连接杆57分别连接在限位杆52的两端。

其中，水体监测机构4、空气监测机构6、太阳能板53和PLC控制器122均通过导线与蓄电池121电性连接，PLC控制器122和信号发射器123电性连接。

其中，漂浮块11的中部设有穿槽，漂浮块11为塑料材料、木质材料或中空钢管中的任意一种。

其中，中心杆41和转筒42转动连接，转套61和立杆13转动连接，中心杆41和立杆13位于同一直线上。

其中，两个上夹头36对称分布在浮动平台1的两侧，下夹头31的位置与上夹头36的位置相对应，二号连接板35和一号连接板32均与限位销34转动连接。

具体的，本发明使用时，本发明一种生态水文监测装置，具有远程监控和适应水位涨跌的特点，具体使用时，漂浮块11提供浮力，太阳能板53将太阳能转化为电能并存储至蓄电池121内，使得设备可长久运行，PLC控制器122将空气监测数据和水体检测数据通过信号发射器123实时传输至信号接收终端，实现远程监测，河流水量充沛时，浮动平台1漂浮在水面上，防护平台2位于水下，限位结构3处于拉直状态，锚铁47沉在河床底部，绳索46拉拽浮动平台1，从而限定浮动平台1的活动范围，流向板43受水流冲击作用，转筒42转动，实时调整流向板43的方向，使得流速检测仪44和水温检测仪45能始终与水流方向相对，确保水体监测数据的准确性，风向板64受风力作用，转套61转动，实时调整风向板64的方向，使得空气湿度检测仪65和风速检测仪66能始终与风向相对，确保空气监测数据的准确性，河流水量紧缺或断流时，防护平台2先行着陆在河床底部，浮动平台1逐渐失去浮力支撑，一号连接板32和二号连接板35之间的夹角变小，限位结构3变为折叠状态，浮动平台1落在防护平台2的上侧，水体监测机构4插入防护筒22的中心腔体内，避免水体监测机构4着陆河床，造成流速检测仪44和水温检测仪45损毁和污染的情况。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种生态水文监测装置，包括浮动平台（1）、防护平台（2）、限位结构（3）、水体监测机构（4）、支撑机构（5）和空气监测机构（6），其特征在于，所述浮动平台（1）位于防护平台（2）的上方，所述浮动平台（1）和防护平台（2）之间连接有限位结构（3），所述浮动平台（1）的下方设有水体监测机构（4），所述浮动平台（1）的上方设有支撑机构（5）和空气监测机构（6），所述浮动平台（1）的下侧固定连接有漂浮块（11），所述浮动平台（1）的上侧固定连接有设备筒（12），所述设备筒（12）内安装有蓄电池（121）和PLC控制器（122），所述PLC控制器（122）电性连接有信号发射器（123），所述信号发射器（123）螺丝固定在设备筒（12）的上侧，所述设备筒（12）的中部嵌设有立杆（13），所述立杆（13）的顶端连接有空气监测机构（6），所述立杆（13）的外侧安装有支撑机构（5），所述防护平台（2）的下侧安装有若干万向轮（21），所述防护平台（2）的上侧固定连接有防护筒（22），所述支撑机构（5）包括延伸杆（51）、限位杆（52）、太阳能板（53）、安装板（54）、中部夹头（55）、顶部夹头（56）和连接杆（57），所述延伸杆（51）固定连接在立杆（13）外壁，所述限位杆（52）嵌设在立杆（13）内，所述太阳能板（53）固定连接在安装板（54）的一侧，所述安装板（54）的中部固定连接有中部夹头（55），所述安装板（54）的顶端固定连接有两个顶部夹头（56），所述限位杆（52）与顶部夹头（56）之间连接有两个连接杆（57），所述限位杆（52）与中部夹头（55）转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种生态水文监测装置，其特征在于：所述水体监测机构（4）包括中心杆（41）、转筒（42）、流向板（43）、流速检测仪（44）、水温检测仪（45）、绳索（46）和锚铁（47），所述中心杆（41）固定连接在浮动平台（1）的下侧，所述中心杆（41）的底端开设有连接孔（411），所述中心杆（41）的外侧套设有转筒（42），所述转筒（42）外壁固定连接有流向板（43）、流速检测仪（44）和水温检测仪（45），所述中心杆（41）通过绳索（46）与锚铁（47）连接，所述空气监测机构（6）包括转套（61）、挡雨盖（62）、支撑杆（63）、风向板（64）、空气湿度检测仪（65）和风速检测仪（66），所述转套（61）套设在立杆（13）的顶端，所述转套（61）的上方设有挡雨盖（62），所述转套（61）和挡雨盖（62）之间固定连接有两个支撑杆（63），所述转套（61）外壁固定连接有风向板（64），所述挡雨盖（62）的下侧安装有空气湿度检测仪（65）和风速检测仪（66）。

3.根据权利要求1所述的一种生态水文监测装置，其特征在于：所述限位结构（3）包括下夹头（31）、一号连接板（32）、转向板（33）、限位销（34）、二号连接板（35）和上夹头（36），两个所述上夹头（36）固定连接在浮动平台（1）的外侧，两个所述下夹头（31）固定连接在防护平台（2）的外侧，所述上夹头（36）均转动连接有二号连接板（35），所述下夹头（31）均转动连接有一号连接板（32），相邻所述二号连接板（35）和一号连接板（32）之间设有转向板（33），所述二号连接板（35）和一号连接板（32）均通过限位销（34）与转向板（33）连接。

4.根据权利要求1所述的一种生态水文监测装置，其特征在于：两个所述支撑机构（5）安装在立杆（13）的外侧，所述延伸杆（51）和限位杆（52）相互垂直设置，两个所述连接杆（57）分别连接在限位杆（52）的两端。

5.根据权利要求1所述的一种生态水文监测装置，其特征在于：所述水体监测机构（4）、空气监测机构（6）、太阳能板（53）和PLC控制器（122）均通过导线与蓄电池（121）电性连接，所述PLC控制器（122）和信号发射器（123）电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种生态水文监测装置，其特征在于：所述漂浮块（11）的中部设有穿槽，所述漂浮块（11）为塑料材料、木质材料或中空钢管中的任意一种。

7.根据权利要求2所述的一种生态水文监测装置，其特征在于：所述中心杆（41）和转筒（42）转动连接，所述转套（61）和立杆（13）转动连接，所述中心杆（41）和立杆（13位于同一直线上。

8.根据权利要求3所述的一种生态水文监测装置，其特征在于：两个所述上夹头（36）对称分布在浮动平台（1）的两侧，所述下夹头（31）的位置与上夹头（36）的位置相对应，所述二号连接板（35）和一号连接板（32）均与限位销（34）转动连接。