CN112050909B - 水位安全监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于水位监测技术领域，提供了一种水位安全监测系统，包括升降结构和水位监测结构；水位监测结构包括监测机构和浮球机构；监测机构包括监测筒，监测筒的外表面设有若干二极管，监测筒的内侧对应二极管的位置设有导电片；浮球机构包括与升降结构固接的箱体；箱体内设有绕线轮，绕线轮的两端分别转动连接支架，支架内设有重力传感组件；绕线轮上缠绕有连接线，连接线的尾端穿过箱体后连接浮杆，浮杆的底端连接浮球。借此，本发明能够根据不同二极管的发光颜色，确定水位的位置，且便于观察水位，能够随时调整水位监测结构的高度，提高系统的适用性，能够防止水进入到监测筒内，避免连电现象发生，安全可靠。

Description

水位安全监测系统

技术领域

本发明涉及水位监测技术领域，尤其涉及一种水位安全监测系统。

背景技术

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，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。

水利工程区域的水位过高会对周边的居民造成潜在危害，因此技术人员会用监测桩实时的监测水利工程区域的水位过高度，从而将水涝灾害控制在可控范围之内，以防止人们的财产免受损失。

现有的水位监测装置大多结构复杂，无法根据现场情况进行调节，也不便于观察水位情况，且无法及时报警，给人提供警示，这很大程度的限制了水位监测装置的使用范围，而且使用不够方便、灵活。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种水位安全监测系统，其结构简单，使用方便，能够根据不同二极管的发光颜色不同，确定水位的位置，且能够在不同的方位观察到光亮，便于观察水位，能够随时调整水位监测结构的高度，适应不同的水位，提高了系统的适用性，能够防止水进入到监测筒内，避免连电现象发生，安全可靠。

为了实现上述目的，本发明提供一种水位安全监测系统，包括升降结构和水位监测结构；所述水位监测结构包括监测机构和浮球机构；所述监测机构包括监测筒，所述监测筒的外表面设置有若干二极管，所述监测筒的内侧对应所述二极管的位置设置有导电片；所述浮球机构包括与所述升降结构固接的箱体，所述箱体的下部连接所述监测筒；所述箱体内设有与所述二极管电连的蓄电池，所述箱体内设有绕线轮，所述绕线轮的两端分别转动连接支架，所述支架内设有能够感应所述绕线轮重力变化的重力传感组件；所述绕线轮上缠绕有连接线，所述连接线的尾端穿过所述箱体的底端后连接浮杆，所述浮杆的底端连接浮球；所述浮杆的上部设有两个通电杆，所述通电杆与所述导电片接触时能够接通线路，使所述二极管发出光亮。

根据本发明的水位安全监测系统，所述监测筒包括从上而下排列的第一筒和第二筒，所述第一筒和所述第二筒在筒内形成阶梯状圆环，所述阶梯状圆环上设有环形凹槽，所述浮杆的下部设有限位盘，所述限位盘设有与所述环形凹槽配合使用的环形凸台。

根据本发明的水位安全监测系统，所述绕线轮中部连接转轴，所述转轴一端与所述支架活动连接，所述转轴的另一端贯穿所述支架后连接驱动件，两个所述支架内均开设有安装槽，所述安装槽内设有轴承座，所述转轴的两端均设有轴承，两个所述轴承均位于所述轴承座内，所述轴承座的底部设有重力传感组件。

根据本发明的水位安全监测系统，所述重力传感组件包括重力传感器和弹性元件，所述弹性元件一端与所述轴承座的底端连接，所述弹性元件的另一端与所述重力传感器连接，所述重力传感器与所述控制机构电连接。

根据本发明的水位安全监测系统，所述第二筒的下部设有喇叭状的第三筒。

根据本发明的水位安全监测系统，所述环形凹槽内设有压力传感器。

根据本发明的水位安全监测系统，所述二极管为环形结构。

根据本发明的水位安全监测系统，所述可升降结构包括螺纹丝杆和与所述螺纹丝杆相互平行设置的滑杆；所述螺纹丝杆的上部通过螺纹套连接升降杆，所述螺纹丝杆的底部连接驱动电机；所述螺纹套滑动连接所述滑杆。

根据本发明的水位安全监测系统，所述滑杆靠近所述螺纹丝杆的一侧设有沿竖直方向设置的滑槽，所述滑槽内设有滑轮，所述螺纹套与所述滑轮固接。

根据本发明的水位安全监测系统，所述螺纹丝杆的底部设有底座，所述驱动电机和所述控制机构均设置于所述底座内。

本发明的目的在于提供一种水位安全监测系统，通过设置设置有不同气体的环形二极管，在相应的二极管发光时，能够根据不同二极管的发光颜色不同，确定水位的位置，且能够在不同的方位观察到光亮，便于观察水位；通过设置升降结构，压力传感组件和重力传感器，能够随时调整水位监测结构的高度，适应不同的水位，提高了系统的适用性；通过设置环形凸台与环形凹槽，能够防止水进入到监测筒内，避免连电现象发生，安全可靠。综上，本发明的有益效果是：能够根据不同二极管的发光颜色不同，确定水位的位置，且能够在不同的方位观察到光亮，便于观察水位，能够随时调整水位监测结构的高度，适应不同的水位，提高了系统的适用性，能够防止水进入到监测筒内，避免连电现象发生，安全可靠。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是水位监测结构结构示意图；

图3是图1的A-A方向结构示意图；

图4是图2的B方向结构示意图；

图5是图4的C方向结构示意图；

图6是图2的D部分结构示意图；

在图中：11-底座，12-挡板，13-螺纹丝杆，14-滑杆，15-驱动电机，16-螺纹套，17-滑轮，18-升降杆；2-水位监测结构，21-监测机构，210-监测筒，211-第一筒，212-第二筒，213-第三筒，214-导电片，215-二极管，216-环形凹槽，217-环形凸台，218-压力传感器；22-浮球机构，220-箱体，221-绕线轮，222-驱动件，223-支架，224-转轴，225-连接线，226浮杆，227-浮球，228-通电杆，229-限位盘；231-安装槽，232-轴承，233-轴承座，234-弹性元件，235-重力传感器；3-控制机构，4-供电箱，5-蓄电池，6-太阳能板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1，本发明提供了一种水位安全监测系统，包括升降结构和水位监测结构2，升降结构能够带动水位监测结构2上升或下降。

参见图1和图3，升降结构包括固接在底座11上的垂直设置且相互平行的螺纹丝杆13和滑杆14，滑杆14顶端固接有挡板12，挡板12的顶端设有太阳能板6，太阳能板6能够将太阳能转化为电能，为装置的运行提供辅助电量，太阳能板6与位于底座11内的供电箱4电连接，螺纹丝杆13的下端穿过底座11的上面与驱动电机15的输出轴通过联轴器连接，驱动电机15通过连接块固定连接在底座11的底部，底座11内还设有与供电箱4电连接的控制机构3，驱动电机15与控制机构3电连，驱动电机15在不运行时，其输出轴自动卡死。螺纹丝杆13的上端通过轴承转动连接在挡板12的下端面，滑杆14靠近螺纹丝杆13的一侧设有沿竖直方向设置的滑槽，滑槽内设有滑轮17，螺纹丝杆13的表面螺纹连接有螺纹套16，螺纹套16的一侧固定连接有升降杆18，螺纹套16与升降杆18相对的一侧通过连接块与滑轮17固接，滑轮17和滑杆14能够使螺纹套16在转动时，不会随着螺纹丝杆13的转动而转动，只能沿螺纹丝杆13的螺纹上下移动。

升降杆18远离螺纹丝杆13的一端设有水位监测结构2，水位监测结构2包括监测机构21和浮球机构22。

监测机构21包括圆筒形的监测筒210，监测筒210包括从上而下排列的第一筒211和第二筒212，第一筒211和第二筒212在筒内形成阶梯状圆环，阶梯状圆环上设有环形凹槽216；第一筒211的外表面设置有若干二极管215，二极管215为环形结构，且二极管215内填充有不同的惰性气体，环形二极管215在发光时，可以在不同方向均能观察到光亮，且可以根据不同颜色的光亮确定水位的情况，便于观察水位情况，第一筒211的内侧对应二极管215的位置设置有导电片214。

参见图2、图4和图5，浮球机构22包括与升降杆18固接的箱体220，箱体220的下部连接监测筒210；箱体220内设有与二极管215电连的蓄电池5，箱体220内设有绕线轮221，绕线轮221的两侧均设有支架223，绕线轮221中部连接转轴224，转轴224贯穿绕线轮221，转轴224的两端均设有轴承232，转轴224一端与一边的支架223活动连接，其另一端穿过另一边的支架223后与驱动件222连接，优选的，驱动件222为能够正反转的电机。支架223内开设有安装槽231，安装槽内设有轴承座233，两个轴承232均位于支架223的轴承座233内，轴承座233在安装槽231内仅能上下滑动，轴承座233的底部设有压力传感组件，压力传感组件包括重力传感器235和弹性元件234，弹性元件234一端与轴承座233的底端连接，弹性元件234的另一端与重力传感器235连接，重力传感器235与控制机构3电连。优选的，弹性元件234为弹簧，弹簧经济实用。

绕线轮221上缠绕有连接线225，连接线225的尾端穿过箱体220的底端后连接浮杆226，浮杆226的底端连接浮球227；浮杆226的上部设有两个通电杆228，当浮球227带动浮杆226上浮到两个通电杆228与导电片214连接时，可以接通线路，使二极管215发出光亮，便于观察水位；浮杆226的下部设有限位盘229，限位盘229设有与环形凹槽216配合使用的环形凸台217，当浮球227带动浮杆226上浮到使两个通电杆228与最顶端的导电片214连接时，此时限位盘229的环形凸台217与环形凹槽216啮合，防止水进入到监测筒210内。

参见图6，优选的，环形凹槽216内设有压力传感器218，当浮球227带动浮杆226上浮到使两个通电杆228与最顶端的导电片214连接时，此时限位盘229的环形凸台217与环形凹槽216啮合，压力传感器218在受到环形凸台217的压力时会将信号传递给控制机构3，控制机构3会控制升降结构上升，直到达到安全的高度，环形凸台217与环形凹槽216啮合能够防止水进入到监测筒210内，避免连电现象发生，安全可靠。

优选的，第二筒212的下部设有喇叭状的第三筒213，在浮球机构22的浮球227和浮杆226需要复位时，第三筒213能够为浮球机构22的浮球227和浮杆226提供导向，使其能够顺利进入到监测筒210，防止浮球227和浮杆226飘出监测筒210。

本发明的工作原理如下：

控制机构3控制升降结构带动水位监测结构2上下移动，直到使水位监测结构2的最顶端的二极管215位于警戒线上，绕线轮221转动放线，使浮球227放入水里，浮球227带动浮杆226上浮到两个通电杆228与导电片214连接时，接通线路，使二极管215发出光亮，可以观察此时的水位，当水位下降到使浮球227被连接线225吊着无法接触到水面时，浮球227给连接线225一定重力，此重力使绕线轮221带动转轴224向下运动，转轴224带动轴承座233向下运动，此时受到弹性元件234受到轴承座233的重力，并将重力传递给重力传感器235，重力传感器235将信号传递给控制机构3，控制机构3接收到信号后控制升降结构下降，直到浮球227再次接触水面；当水位上升到浮球227带动浮杆226上浮到使两个通电杆228与最顶端的导电片214连接时，此时限位盘229的环形凸台217与环形凹槽216啮合，压力传感器218在受到环形凸台217的压力时会将信号传递给控制机构3，控制机构3会控制升降结构上升，直到达到安全的高度，环形凸台217与环形凹槽216啮合能够防止水进入到监测筒210内，避免连电现象发生，安全可靠。

综上所述，本发明通过设置设置有不同气体的环形二极管，在相应的二极管发光时，能够根据不同二极管的发光颜色不同，确定水位的位置，且能够在不同的方位观察到光亮，便于观察水位；通过设置升降结构，压力传感组件和重力传感器，能够随时调整水位监测结构的高度，适应不同的水位，提高了系统的适用性；通过设置环形凸台与环形凹槽，能够防止水进入到监测筒内，避免连电现象发生，安全可靠。本发明的有益效果是：能够根据不同二极管的发光颜色不同，确定水位的位置，且能够在不同的方位观察到光亮，便于观察水位，能够随时调整水位监测结构的高度，适应不同的水位，提高了系统的适用性，能够防止水进入到监测筒内，避免连电现象发生，安全可靠。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种水位安全监测系统，其特征在于，包括升降结构和水位监测结构；所述水位监测结构包括监测机构和浮球机构；

所述监测机构包括监测筒，所述监测筒的外表面设置有若干二极管，所述监测筒的内侧对应所述二极管的位置设置有导电片；

所述浮球机构包括与所述升降结构固接的箱体，所述箱体的下部连接所述监测筒；所述箱体内设有与所述二极管电连的蓄电池，所述箱体内设有绕线轮，所述绕线轮的两端分别转动连接支架，所述支架内设有能够感应所述绕线轮重力变化的重力传感组件；所述绕线轮上缠绕有连接线，所述连接线的尾端穿过所述箱体的底端后连接浮杆，所述浮杆的底端连接浮球；所述浮杆的上部设有两个通电杆，所述通电杆与所述导电片接触时能够接通线路，使所述二极管发出光亮；

所述监测筒包括从上而下排列的第一筒和第二筒，所述第一筒和所述第二筒在筒内形成阶梯状圆环，所述阶梯状圆环上设有环形凹槽，所述浮杆的下部设有限位盘，所述限位盘设有与所述环形凹槽配合使用的环形凸台；

所述环形凹槽内设有压力传感器。

2.根据权利要求1所述的水位安全监测系统，其特征在于，所述绕线轮中部连接转轴，所述转轴一端与所述支架活动连接，所述转轴的另一端贯穿所述支架后连接驱动件，两个所述支架内均开设有安装槽，所述安装槽内设有轴承座，所述转轴的两端均设有轴承，两个所述轴承均位于所述轴承座内，所述轴承座的底部设有重力传感组件。

3.根据权利要求2所述的水位安全监测系统，其特征在于，所述重力传感组件包括重力传感器和弹性元件，所述弹性元件一端与所述轴承座的底端连接，所述弹性元件的另一端与所述重力传感器连接，所述重力传感器与控制机构电连接。

4.根据权利要求1所述的水位安全监测系统，其特征在于，所述第二筒的下部设有喇叭状的第三筒。

5.根据权利要求1所述的水位安全监测系统，其特征在于，所述二极管为环形结构。

6.根据权利要求3所述的水位安全监测系统，其特征在于，所述升降结构包括螺纹丝杆和与所述螺纹丝杆相互平行设置的滑杆；所述螺纹丝杆的上部通过螺纹套连接升降杆，所述螺纹丝杆的底部连接驱动电机；所述螺纹套滑动连接所述滑杆。

7.根据权利要求6所述的水位安全监测系统，其特征在于，所述滑杆靠近所述螺纹丝杆的一侧设有沿竖直方向设置的滑槽，所述滑槽内设有滑轮，所述螺纹套与所述滑轮固接。

8.根据权利要求7所述的水位安全监测系统，其特征在于，所述螺纹丝杆的底部设有底座，所述驱动电机和所述控制机构均设置于所述底座内。