CN111516810A - 一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置包括偏心浮筒及控制室，偏心浮筒内部贯穿有钢丝绳，且钢丝绳两端均伸出偏心浮筒外，钢丝绳两端分别与下支架、上支架固定连接，下支架和上支架均安装在河岸壁上，偏心浮筒内部下端设有温度传感器探头，其与河水接触，偏心浮筒内部上端设有无线发射单元，控制室设于河岸附近，其内部装有无线接收单元。本发明由于偏心浮筒为圆柱形，外壳为耐腐蚀老化的塑料，内部空隙填充泡沫，并在钢丝绳上设有自张紧装置，从而使其保持稳定，不受漂浮物及河流水位变化的影响得到精确的测量数据，此外，通过温度传感器探头测得水温，经过无线发射单元将数据传输给无线接收单元可实现在线远程操作测量岸温。

Description

一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置

技术领域

本发明涉水文测量技术领域，具体涉及一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置。

背景技术

温度是影响水环境的重要因素之一，由于水的理化性质及水生物对水温非常敏感，因此水温的变化会对其造成较大的影响。砍伐森林、城市化、废水排放及大坝截流形成库区等人类活动对河流水温造成了较大的影响，从而需要建立河流水温检测系统来为河流水温变化研究提供数据。在19世纪末的时候，奥地利等欧洲国家建立了河流水温检测系统以此研究河流冰的形成，而我国在20世纪80年代也开始关注水温对生态的影响，使水温的测量成为我国水文测量中的关键部分。

目前国内水文站主要采用人工测量的方法测报水温，此法不能实现在线实时测量，耗费人力资源，洪水期间还存在安全隐患。因此需要设计一种自动在线检测装置，而目前研发的自动在线检测装置在河水中容易被漂浮物缠挂，受河流水位变化的影响较大。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置，实现在线无人值守远程操作测量河流岸边水下温度，且不受漂浮物及河流水位变化的影响。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置包括偏心浮筒及控制室，所述偏心浮筒位于河湾岸壁处，且下部分伸入河水内，上部分裸露于空气中，所述偏心浮筒内部贯穿有钢丝绳，且钢丝绳两端均伸出所述偏心浮筒外，所述钢丝绳的下端与下支架固定连接，上端与上支架固定连接，所述下支架和上支架均安装在河岸壁上，所述偏心浮筒内部下端设有温度传感器探头，所述温度传感器探头与河水接触，所述偏心浮筒内部上端设有无线发射单元，所述控制室设置于装有偏心浮筒的河岸的附近，所述控制室内部装有无线接收单元。

作为本发明的一种改进，所述偏心浮筒内部开设有容纳钢丝绳的通孔，所述通孔上方靠近偏心浮筒的顶部设有传感器控制仓，所述传感器控制仓内部装有无线发射单元和锂电池，所述传感器控制仓上端设有可开启的端盖，下端与所述温度传感器探头连接，所述温度传感器探头靠近传感器控制仓的附近设有排气孔，所述偏心浮筒的顶部设有两个配重孔，所述配重孔位于所述偏心浮筒中心偏下的位置，且处于所述通孔的两侧。

作为本发明的一种改进，所述偏心浮筒与所述控制室的直线距离应小于1000m。

作为本发明的一种改进，所述钢丝绳与河岸坡度平行，且与水平面夹角在30°～70°之间。

作为本发明的一种改进，所述下支架位于最低水位下方，所述上支架位于最高水位上方。

作为本发明的一种改进，所述钢丝绳设有自张紧装置和过载锁死装置。

作为本发明的一种改进，所述偏心浮筒为圆柱形，所述偏心浮筒的外壳材质为耐腐蚀老化的塑料，内部空隙采用泡沫填充。

作为本发明的一种改进，所述温度传感器探头与水面的垂直距离为0.5m。

作为本发明的一种改进，所述钢丝绳、下支架和上支架均为不锈钢材质。

作为本发明的一种改进，所述下支架和上支架的基座采用钢筋混凝土浇筑而成。

本发明的有益效果为：

1、本发明由于所述偏心浮筒为偏心结构，且为圆柱形，从而既能保持稳定又能通过偏心浮筒自身旋转防止漂浮物缠挂。

2、本发明由于所述偏心浮筒的外壳为耐腐蚀老化的塑料，内部空隙填充泡沫，从而使其既可保持浮力又具有防撞耐用的功能，所述传感器控制仓可以全封闭防止雨水侵蚀又不影响无线信号的收发，从而保证测量设备在野外无人值守下可以长期稳定的工作。

3、本发明由于所述钢丝绳上设有自张紧装置和过载锁死装置，保证航道的正常运行，从而使偏心浮筒能随水位变化在钢丝绳上上下移动。

本发明在反复试验过程中以及经过一个汛期使用后，达到了上述有益效果，即在实现在线无人值守远程操作测量河流岸边水下温度的基础上，不受漂浮物及河流水位变化的影响，并具有防撞的功能。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

图1是本发明一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置的整体结构示意图。

图2是本发明一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置的偏心浮筒主视图。

图3是本发明一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置的偏心浮筒俯视图。

图中各附图标记说明如下。

偏心浮筒—1、温度传感器探头—11、无线发射单元—12、通孔—13、传感器控制仓—14、排气孔—15、配重孔—16、外壳—17、内部空隙—18、控制室—2、无线接收单元—21、钢丝绳—3、下支架—4、上支架—5。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图3，一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置包括偏心浮筒1及控制室2，所述偏心浮筒1位于河湾岸壁处，河湾岸壁最好有一定的坡度，以此减轻汛期洪水的冲击和避开部分漂浮物，并且可以在不影响航道通行的情况下减小铺设材料成本，所述偏心浮筒1随水位的变化可利用自身浮力在钢丝绳3上上下移动并始终保持漂浮状态，使其下部分位于河水内，上部分裸露于空气内，并保护钢丝绳3不挂缠水草等漂浮物，所述偏心浮筒1内部贯穿有钢丝绳3，且钢丝绳3两端均伸出所述偏心浮筒1外，所述钢丝绳3的下端与下支架4固定连接，上端与上支架5固定连接，所述下支架4和上支架5均安装在河岸壁上，所述偏心浮筒1内部下端设有温度传感器探头11，所述温度传感器探头11与河水接触，所述偏心浮筒1内部上端设有无线发射单元12，所述控制室2设置于装有偏心浮筒1的河岸的附近，所述控制室2内部装有无线接收单元21。

请继续参阅图2和图3，具体的，所述偏心浮筒1内部开设有容纳钢丝绳3的通孔13，所述通孔13上方靠近偏心浮筒1的顶部设有传感器控制仓14，所述传感器控制仓14内部装有无线发射单元12和锂电池，所述传感器控制仓14上端设有可开启的端盖，以便更换锂电池，下端与所述温度传感器探头11连接，所述温度传感器探头11靠近传感器控制仓14的附近设有排气孔15，所述偏心浮筒1的顶部设有两个配重孔16，所述配重孔16位于所述偏心浮筒中心偏下的位置，且处于所述通孔13的两侧，通过配重将温度传感器探头11保持在水面下0.5m处并使偏心浮筒1保持稳定。

在本实施例中，所述偏心浮筒1与所述控制室2的直线距离应小于1000m，以此节约能耗，不加大无线信号的发射功率，因此使用中应选用1公里发射距离的无线通讯系统。

在本实施例中，所述述钢丝绳3与河岸坡度平行，且与水平面夹角在30°～70°之间，使偏心浮筒1能在钢丝绳3上自由滑动并方便维修。

在本实施例中，所述下支架4位于最低水位下方，所述上支架5位于最高水位上方，使偏心浮筒1在最高水位和最低水位时均能正常使用并留有余量。

在本实施例中，所述钢丝绳3设有自张紧装置和过载锁死装置，自张紧装置的设置使钢丝绳3的张力在冬夏温度变化时始终保持一致，从而不影响偏心浮筒1在钢丝绳上自由滑动，此外，在汛期洪水中偏心浮筒1和钢丝绳3受到大力冲击或撞上漂浮物突然受力增大时，过载锁死装置可以立即锁死以保护自张紧装置不被破坏。

在本实施例中，所述偏心浮筒1为圆柱形，当偏心浮筒1挂缠上漂浮物时会因为偏心浮筒1的旋转而自动飘走，从而防止漂浮物挂缠，避免其沉入水下，而偏心浮筒1采用偏心结构可解决测量深度稳定的问题，

所述偏心浮筒1的外壳17材质为耐腐蚀老化的塑料，比如PVC材质，以此减轻偏心浮筒1的重量，并使无线信号可以穿过外壳17，此外，偏心浮筒1内的测量设备完全密封在外壳17内，从而避免日晒雨淋，延长设备的寿命，所述偏心浮筒1的内部空隙18采用泡沫填充，从而在不影响偏心浮筒1的浮力的情况下增强其防撞能力，因此当偏心浮筒1的外壳17破损也不会减小其浮力，从而保证其正常测量。

在本实施例中，所述温度传感器探头11与水面的垂直距离为0.5m，通过设置的偏心浮筒1保证漂浮距离不变，且不会轻易翻滚改变此距离，使测量数据有效。

在本实施例中，所述钢丝绳3、下支架4和上支架5均为不锈钢材质，防止腐蚀，延长其使用寿命。

在本实施例中，所述下支架4和上支架5的基座采用钢筋混凝土浇筑而成，以保证其强度，固定支架。

在本实施例中，选用铠装铂电阻并满足测量精度的温度传感器，整个偏心浮筒1内部的测量器件采用锂电池供电，并要求整机微功耗保证电池半年内不更换设备能正常使用，所述传感器控制仓14内所有的测量部件均做成可打开的IP68防护等级的塑料外壳保护。

在本实施例中，应定期清除钢丝绳3周围10m内杂草灌木，从而在钢丝绳3下方清理出检修步道，以便在设计使用范围内任何水位高度下出现故障时都能方便检修。

本发明的工作原理为：

本发明通过安装在河岸上位于最低水面下方的下支架4和位于最高水面上的上支架5，以及钢丝绳3将偏心浮筒1安装于河岸上，因为偏心浮筒1自身的浮力及配重孔16的作用使其下部分位于水内，上部分裸露于空气中，并使安装于偏心浮筒1内部的温度控制器探头11与水面的垂直距离始终保持在0.5m，所述钢丝绳3上装有自张紧装置和过载锁死装置，使偏心浮筒1在水位变化时可通过自身浮力在钢丝绳3上上下移动，此外，所述偏心浮筒1为圆柱形，可以利用自身旋转防止漂浮物挂缠。当温度控制器探头11检测到水的温度时，将检测到的温度通过安装于传感器控制仓14内的无线发射单元12传输给安装于控制室2内的无线接收单元21，从而远程得到岸温，节约人力成本，实现安全有效操作。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制，采用与其相同或相似的其它装置，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置，其特征在于：包括偏心浮筒(1)及控制室(2)，所述偏心浮筒(1)位于河湾岸壁处，且下部分伸入河水内，上部分裸露于空气中，所述偏心浮筒(1)内部贯穿有钢丝绳(3)，且钢丝绳(3)两端均伸出所述偏心浮筒(1)外，所述钢丝绳(3)的下端与下支架(4)固定连接，上端与上支架(5)固定连接，所述下支架(4)和上支架(5)均安装在河岸壁上，所述偏心浮筒(1)内部下端设有温度传感器探头(11)，所述温度传感器探头(11)与河水接触，所述偏心浮筒(1)内部上端设有无线发射单元(12)，所述控制室(2)设置于装有偏心浮筒(1)的河岸的附近，所述控制室(2)内部装有无线接收单元(21)。

2.如权利要求1所述的一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置，其特征在于：所述偏心浮筒(1)内部开设有容纳钢丝绳(3)的通孔(13)，所述通孔(13)上方靠近偏心浮筒(1)的顶部设有传感器控制仓(14)，所述传感器控制仓(14)内部装有无线发射单元(12)和锂电池，所述传感器控制仓(14)上端设有可开启的端盖，下端与所述温度传感器探头(11)连接，所述温度传感器探头(11)靠近传感器控制仓(14)的附近设有排气孔(15)，所述偏心浮筒(1)的顶部设有两个配重孔(16)，所述配重孔(16)位于所述偏心浮筒中心偏下的位置，且处于所述通孔(13)的两侧。

3.如权利要求1所述的一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置，其特征在于：所述偏心浮筒(1)与所述控制室(2)的直线距离应小于1000m。

4.如权利要求1所述的一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置，其特征在于：所述钢丝绳(3)与河岸坡度平行，且与水平面夹角在30°～70°之间。

5.如权利要求1所述的一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置，其特征在于：所述下支架(4)位于最低水位下方，所述上支架(5)位于最高水位上方。

6.如权利要求1所述的一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置，其特征在于：所述钢丝绳(3)设有自张紧装置和过载锁死装置。

7.如权利要求1所述的一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置，其特征在于：所述偏心浮筒(1)为圆柱形，所述偏心浮筒(1)的外壳(17)材质为耐腐蚀老化的塑料，内部空隙(18)采用泡沫填充。

8.如权利要求1所述的一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置，其特征在于：所述温度传感器探头(11)与水面的垂直距离为0.5m。

9.如权利要求1所述的一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置，其特征在于：所述钢丝绳(3)、下支架(4)和上支架(5)均为不锈钢材质。

10.如权利要求1所述的一种偏心半潜浮筒式岸温自动测报装置，其特征在于：所述下支架(4)和上支架(5)的基座采用钢筋混凝土浇筑而成。

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