CN111650103A - 悬浮式径流泥沙含量监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种悬浮式径流泥沙含量监测装置，包括外壳，所述的外壳一侧设有进水口，另一侧设有出水口，外壳内部套有监测室，所述的监测室内安装有泥沙传感器和流速仪，位于进水口一端的监测室端部安装有滤网，监测室的另一端连接有第一出水口，所述的监测室与外壳之间形成分流通道，分流通道的末端为第二出水口；外壳顶部安装连接杆，所述连接杆与升降装置连接，所述升降装置固定在浮箱上，所述浮箱顶部安装有供电设备和数据传输中心。本发明克服了传统测量装置的不足，简化了测量步骤，能够自动清理监测室内部淤积的泥沙，且能自动调节高度以监测不同水位的泥沙含量，实现了自动化、信息化测量，该装置能够实时准确地监测河流泥沙含量。
Description
技术领域
本发明涉及一种泥沙含量监测装置，尤其涉及一种悬浮式径流泥沙含量监测装置。
背景技术
中国是水土流失最为严重的国家之一。泥沙含量监测是水文水利监测体系的重要内容，通过对泥沙含量的监测,可以帮助有关部门掌握监测区域内水土流失的情况，快速、准确和连续监测含沙量对于河流生态保护和水利工程运行安全等具有重要意义。目前，常用的监测方式是从河流中取出一定体积的水样进行过滤烘干，将烘干后的泥沙进行称重，再用泥沙的重量除以水的体积即可算出河流的泥沙含量。这就是所谓的烘干法，该法行之有效，若每一步都严格要求，测量数据较为准确。但是操作步骤繁琐，测量周期较长，需要重复取样，费时费力，且不能实现实时监测的效果。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种悬浮式径流泥沙含量监测装置，能够实时准确地监测泥沙含量。
技术方案：本发明包括外壳，所述的外壳一侧设有进水口，另一侧设有出水口，外壳内部套有监测室，所述的监测室内安装有泥沙传感器和流速仪，位于进水口一端的监测室端部安装有滤网，监测室的另一端连接有第一出水口，所述的监测室与外壳之间形成分流通道，分流通道的末端为第二出水口。
所述的外壳顶部通过连接杆与升降装置连接，使其自动调节高度以监测不同水位的泥沙含量。
所述的升降装置包括丝杆和电机，所述丝杆的底部与连接杆连接，丝杆穿过浮箱与固定在浮箱顶部的电机连接。
所述的浮箱顶部固定有数据传输中心，所述的数据传输中心包括数据采集盒和GPRS传输模块，所述GPRS传输模块将采集的信息传输到控制中心。
所述的浮箱上固定有太阳能发电板，所述的太阳能发电板与蓄电池连接，为设备提供电能。
所述第一出水口的内部设置有叶轮，所述的叶轮为轴流式叶轮，由小型防水电机带动。
所述的滤网为锥形滤网，以过滤掉水中的藻类植物等大杂质。
所述的流速仪通过固定在监测室内部的支架安装。
所述的浮箱与河道两侧固定，以防止装置发生移动和转动。
有益效果：本发明克服了传统测量装置的不足，简化了测量步骤，能够自动清理监测室内部淤积的泥沙，且能自动调节高度以监测不同水位的泥沙含量，实现了自动化、信息化测量，该装置能够实时准确地监测河流泥沙含量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明包括外壳10，外壳10右侧设有进水口17，左侧设有出水口，外壳10内部同轴套有监测室9，监测室9内安装有红外泥沙传感器5和流速仪支架15，流速仪支架15底部安装有流速仪19。位于进水口17一侧的监测室9端部安装有锥形滤网16，监测室9的另一侧连接有第一出水口7。第一出水口7内部设置有清淤叶轮8，清淤叶轮8为轴流式叶轮，由小型防水电机带动，通过叶轮8转动，能排出监测室9内部淤积的泥沙。监测室9与外壳10之间形成分流通道18，分流通道18的末端为两个第二出水口6。
外壳10顶部安装有连接杆14，通过连接杆14与升降装置连接，升降装置包括丝杠4和电机11，丝杆4底部与连接杆14连接，丝杆4穿过浮箱3中间设置的丝杠通道，与固定在浮箱3顶部的电机11连接。浮箱3顶部还安装有供电设备和数据传输中心，其中，供电设备包括太阳能发电板1和蓄电池2，通过蓄电池2为装置提供电能。数据传输中心包括数据采集盒13和GPRS传输模块12，GPRS传输模块12将采集的信息传输到控制中心。
本发明的监测方法包括如下步骤：
(1)装置安装：将装置各部件组装成整体后置于河流中，使其水下部分顺水流方向安置；水上部分需将浮箱3沿左右岸两侧固定，两侧用四根绳子牵拉浮箱3的四角至两岸固定，以防止装置发生移动和转动。
(2)装置运作：装置安装完成后，待测水流从进水口17进入装置内部，经锥形滤网16与分流通道18的配合作用下过滤掉水中的藻类植物等大杂质，携带杂质的水流从第二出水口6排出，剩余部分水流通过锥形滤网16进入监测室9，监测室9内的流速仪19可监测内部水流流速，红外泥沙传感器5采集泥沙信号，监测室9尾部连接第一出水口7，其内部安装有清淤叶轮8，通过控制中心的控制，可实现监测室9内定期清淤，通过控制电机11带动丝杠4转动，可实现装置上下移动，从而监测不同深度水流的泥沙含量。
(3)数据传输与控制：将监测室9所测信号通过数据线传输到水上部分的数据采集盒13，数据采集盒13将信息通过GPRS传输模块12将信号无线传输到控制中心；控制中心也可通过GPRS传输模块12控制装置的电路以及电机11的转动，以实现装置的清淤和升降功能。
(4)泥沙含量测算：将控制中心收集到的红外泥沙传感器5的电压信号进行处理，根据所用传感器信号输出值与泥沙含量的的定量关系，预测水中泥沙含量。
Claims (9)
1.一种悬浮式径流泥沙含量监测装置，其特征在于，包括外壳(10)，所述的外壳(10)一侧设有进水口(17)，另一侧设有出水口，外壳(10)内部套有监测室(9)，所述的监测室(9)内安装有泥沙传感器(5)和流速仪(19)，位于进水口(17)一端的监测室(9)端部安装有滤网，监测室(9)的另一端连接有第一出水口(7)，所述的监测室(9)与外壳(10)之间形成分流通道(18)，分流通道(18)的末端为第二出水口(6)。
2.根据权利要求1所述的悬浮式径流泥沙含量监测装置，其特征在于，所述的外壳(10)顶部通过连接杆(14)与升降装置连接。
3.根据权利要求2所述的悬浮式径流泥沙含量监测装置，其特征在于，所述的升降装置包括丝杆(4)和电机(11)，所述丝杆(4)的底部与连接杆(14)连接，丝杆(4)穿过浮箱(3)与固定在浮箱(3)顶部的电机(11)连接。
4.根据权利要求3所述的悬浮式径流泥沙含量监测装置，其特征在于，所述的浮箱(3)顶部固定有数据传输中心，所述的数据传输中心包括数据采集盒(13)和GPRS传输模块(12)，所述GPRS传输模块(12)将采集的信息传输到控制中心。
5.根据权利要求3或4所述的悬浮式径流泥沙含量监测装置，其特征在于，所述的浮箱(3)上固定有太阳能发电板(1)，所述的太阳能发电板(1)与蓄电池(2)连接。
6.根据权利要求1所述的悬浮式径流泥沙含量监测装置，其特征在于，所述第一出水口(7)的内部设置有叶轮(8)，所述的叶轮(8)为轴流式叶轮。
7.根据权利要求1所述的悬浮式径流泥沙含量监测装置，其特征在于，所述的滤网为锥形滤网(16)。
8.根据权利要求1所述的悬浮式径流泥沙含量监测装置，其特征在于，所述的流速仪(19)通过固定在监测室(9)内部的支架(15)安装。
9.根据权利要求5所述的悬浮式径流泥沙含量监测装置，其特征在于，所述的浮箱(3)与河道两侧固定。
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