CN112362845A - 一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置 - Google Patents

一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置 Download PDF

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CN112362845A CN202011031238.2A CN202011031238A CN112362845A CN 112362845 A CN112362845 A CN 112362845A CN 202011031238 A CN202011031238 A CN 202011031238A CN 112362845 A CN112362845 A CN 112362845A
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Abstract

本发明提供一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，涉及水土保持技术领域，包括有监测混凝土支架，所述监测混凝土支架前端中间固定连接有第二连接横梁，所述第二连接横梁中间滑动连接有第二坡面监测结构，所述第二连接横梁前端固定连接有第二混凝土支架，所述监测混凝土支架后端中间固定连接有第一连接横梁，所述第二连接横梁中间滑动连接有第一坡面监测结构，所述第二连接横梁后端固定连接有第一混凝土支架；该水土流失坡面监测装置将第一混凝土支架和第二混凝土支架安装在沉沙池坡面两岸，然后将监测混凝土支架安装在第一混凝土支架和第二混凝土支架之间的沉沙池中间，三者在同一直线内。

Description

一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置
技术领域
本发明涉及水土保持技术领域，具体为一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置。
背景技术
沉沙池用于沉淀水中大于规定粒径的有害泥沙，使水的含沙量符合水质要求并与下游渠道挟沙能力相适应的水池。其断面远大于引水渠道断面，水流至其内流速骤减，挟沙能力降低，泥沙遂沉于池中。进出口常设闸门。应在池中沉淀泥沙的最小粒径及沉于池中泥沙的沉降百分比，由用水性质确定。
沉沙池按冲洗设备分为水力冲洗式沉沙池和机械清淤式沉沙池；为了保证沉沙池中的沉淀沙土尽量少的跟随水流流失，会在沉沙池中的沉沙坡面设置监测装置，监测沉沙坡面的沉沙高度，防止因为暴雨、大风造成的水流流速增加，导致沉沙坡面跟随水流流失，进而破坏沉沙坡面的生态环境和稳固土壤的植株。现有的水土流失坡面监测装置，在使用过程中会受到环境的限制，需要经常进行维修，因为环境因素，维修也比较麻烦。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明公开了一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，包括有监测混凝土支架，所述监测混凝土支架前端中间固定连接有第二连接横梁，所述第二连接横梁中间滑动连接有第二坡面监测结构，所述第二连接横梁前端固定连接有第二混凝土支架，所述监测混凝土支架后端中间固定连接有第一连接横梁，所述第二连接横梁中间滑动连接有第一坡面监测结构，所述第二连接横梁后端固定连接有第一混凝土支架，所述监测混凝土支架下部固定连接有水流监测结构。
优选的，所述水流监测结构外部设置为隔水保护外壳，所述隔水保护外壳内部底部固定连接有支撑底座，所述支撑底座顶部固定安装有第三水流监测组，所述第三水流监测组顶部固定安装有第二水流监测组，所述第二水流监测组顶部固定安装有第一水流监测组，所述隔水保护外壳内部后侧固定安装有蓄电池组，所述隔水保护外壳顶部固定安装有密封顶盖。
优选的，所述第一坡面监测结构主体结构设置为固定连接体，所述固定连接体顶部开设有滑动连接槽，所述滑动连接槽内部中间转动安装有转动滚轮，所述转动滚轮顶部转动连接有保护顶盖，所述固定连接体两侧下部固定连接有连接板，两个所述连接板顶部中间固定连接有保护套筒，两个所述保护套筒内互动连接有啮合齿轴，两个所述啮合齿轴顶部固定连接有限位凸台，两个所述啮合齿轴底部固定连接有监测连接体，两个所述监测连接体底部均固定连接有三个监测柱，两个所述监测连接体顶部两端固定连接有滑动导柱，所述固定连接体内部下端开设有传动连接槽，所述传动连接槽中间固定安装有两个驱动电机，两个所述驱动电机两端传动连接有传动齿轴，两个所述传动齿轴啮合连接有啮合齿轴，所述第二坡面监测结构和第一坡面监测结构结构相同。
优选的，所述第一连接横梁主体设置为高强度梁，所述高强度梁顶部远离监测混凝土支架的一端开设有监测连接槽，所述监测连接槽内滚动连接有转动滚轮，所述高强度梁一端下部开设有导线安装槽，所述导线安装槽贯通高强度梁，所述第二连接横梁和第一连接横梁结构相同且对称设置。
优选的，所述第一水流监测组中间设置为两个对称设置的发电机，两个所述发电机相背一端中间固定连接有联轴器，两个所述联轴器远离发电机的一端固定连接有转动连接轴，两个所述转动连接轴贯穿隔水保护外壳并向外延伸，两个所述转动连接轴延伸端固定连接有监测轮固定轴，两个所述监测轮固定轴外部固定连接有水流监测轮，两个所述水流监测轮靠近转动连接轴的一侧固定连接有密封连接垫，两个所述水流监测轮另一侧固定连接有密封连接套筒，两个所述转动连接轴与隔水保护外壳连接处内壁转动连接有密封连接体，两个所述密封连接体前侧固定连接有转速监测装置，两个所述发电机底部固定安装有发电保护底座，两个所述发电机通过导线连接有蓄电池组，所述第二水流监测组、第三水流监测组和第一水流监测组结构相同。
优选的，所述水流监测轮主体设置为连接轴套，所述连接轴套中间贯通有固定轴孔，所述固定轴孔内固定连接有监测轮固定轴，所述连接轴套外壁固定连接有六个弧面轮叶，六个所述弧面轮叶随水流运动方向转动。
优选的，所述蓄电池组通过导线连接有驱动电机，导线安装在导线安装槽内，所述第一连接横梁滑动安装在第一坡面监测结构的滑动连接槽内，所述第二连接横梁滑动安装在第二坡面监测结构的滑动连接槽内。
优选的，所述传动连接槽贯穿固定连接体延伸至两个连接板内，两个所述保护套筒顶部中间开设有凹槽，且凹槽贯穿保护套筒和连接板，四个所述滑动导柱顶部贯穿连接板。
优选的，六个所述监测柱远离固定连接体的一侧开设有采样凹槽，采样凹槽贯通监测柱。
优选的，所述第一混凝土支架由两个混凝土立柱和一个混凝土横梁构成，所述第二混凝土支架和第一混凝土支架结构相同，所述监测混凝土支架由两个混凝土立柱和一个混凝土横梁构成。
本发明公开了一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，其具备的有益效果如下：
1、该水土流失坡面监测装置将第一混凝土支架和第二混凝土支架安装在沉沙池坡面两岸，然后将监测混凝土支架安装在第一混凝土支架和第二混凝土支架之间的沉沙池中间，三者在同一直线内，方便第一坡面监测结构和第二坡面监测结构对沉沙坡面进行监测，然后将水流检测结构安装在监测混凝土支架的两根混凝土立柱之间，再之后将第一坡面监测结构安装在第一连接横梁上，将第二坡面检测结构安装在第二连接横梁上，利用设置在沉沙池中间的水流监测结构内部的第一水流监测组、第二水流监测组和第三水流监测组均设置在水面下，水流流动，带动水流监测轮转动，六个水流监测轮转动带动转动连接轴转动，通过联轴器转动发电机的转子，进而产生电流，由蓄电池组储存电能，转速监测装置通过密封连接体对转动连接轴的转速进行监测，进一步测定水流流速，时刻对沉沙池内的水流流速进行监测，根据水流流速的变化，进而控制开闸放水的水流量，达到控制沉沙池沉沙坡面的水土流失的目的。
2、该水土流失坡面监测装置通过第一坡面监测结构和第二坡面监测结构内部驱动电机，接入蓄电池组的电流，驱动传动齿轴，啮合传动至啮合齿轴，啮合齿轴带动监测连接体和监测柱向下运动，监测柱插入沉沙坡面，至限位凸台与保护套筒接触，然后驱动电机反转，提升监测柱，监测柱一侧开设有采样凹槽，记录采样凹槽内采集的沉沙柱高度，然后清除采样凹槽内沉沙柱，监测方式简单快捷；根据实际需要定时通过第一坡面检测结构和第二坡面监测结构对沉沙池两岸的沉沙坡面进行检测，确保沉沙坡面没有跟随水流产生大量的水土流失，保证沉沙坡面的泥沙留存量，根据多时段的第一坡面检测结构和第二坡面监测结构记录的沉沙高度变化曲线，综合水流检测结构内的第一水流监测组、第二水流监测组和第三水流监测组得到的水流流速变化曲线，制定沉沙池闸口泄水速度，以进一步保护沉沙池沉沙坡面的水土，并且整体装置使用简单，定期对装置进行维护即可，维修简单。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明水流监测结构剖视结构示意图；
图3为本发明监测轮机构示意图；
图4为本发明坡面监测结构示意图；
图5为本发明坡面监测结构剖视结构示意图；
图6为本发明连接横梁剖视结构示意图。
图中：1、第一混凝土支架；2、水流监测结构；3、第一坡面监测结构；4、第一连接横梁；5、监测混凝土支架；6、第二连接横梁；7、第二坡面监测结构；8、第二混凝土支架；21、密封顶盖；22、蓄电池组；23、隔水保护外壳；24、第一水流监测组；25、第二水流监测组；26、第三水流监测组；27、支撑底座；2401、密封连接体；2402、转速监测装置；2403、联轴器；2404、发电机；2405、发电保护底座；2406、水流监测轮；2407、密封连接套筒；2408、转动连接轴；2409、密封连接垫；2410、监测轮固定轴；24061、弧面轮叶；24062、连接轴套；24063、固定轴孔；301、啮合齿轴；302、限位凸台；303、保护顶盖；304、保护套筒；305、连接板；306、滑动导柱；307、监测连接体；308、监测柱；309、滑动连接槽；310、固定连接体；311、转动滚轮；312、传动齿轴；313、传动连接槽；314、驱动电机；401、监测连接槽；402、高强度梁；403、导线安装槽。
具体实施方式
本发明实施例公开一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，如图1-6所示，包括有监测混凝土支架5，监测混凝土支架5前端中间固定连接有第二连接横梁6，第二连接横梁6中间滑动连接有第二坡面监测结构7，第二连接横梁6前端固定连接有第二混凝土支架8，监测混凝土支架5后端中间固定连接有第一连接横梁4，第二连接横梁6中间滑动连接有第一坡面监测结构3，第二连接横梁6后端固定连接有第一混凝土支架1，监测混凝土支架5下部固定连接有水流监测结构2。
水流监测结构2外部设置为隔水保护外壳23，隔水保护外壳23内部底部固定连接有支撑底座27，支撑底座27顶部固定安装有第三水流监测组26，第三水流监测组26顶部固定安装有第二水流监测组25，第二水流监测组25顶部固定安装有第一水流监测组24，隔水保护外壳23内部后侧固定安装有蓄电池组22，隔水保护外壳23顶部固定安装有密封顶盖21。
第一坡面监测结构3主体结构设置为固定连接体310，固定连接体310顶部开设有滑动连接槽309，滑动连接槽309内部中间转动安装有转动滚轮311，转动滚轮311顶部转动连接有保护顶盖303，固定连接体310两侧下部固定连接有连接板305，两个连接板305顶部中间固定连接有保护套筒304，两个保护套筒304内互动连接有啮合齿轴301，两个啮合齿轴301顶部固定连接有限位凸台302，两个啮合齿轴301底部固定连接有监测连接体307，两个监测连接体307底部均固定连接有三个监测柱308，两个监测连接体307顶部两端固定连接有滑动导柱306，固定连接体310内部下端开设有传动连接槽313，传动连接槽313中间固定安装有两个驱动电机314，两个驱动电机314两端传动连接有传动齿轴312，两个传动齿轴312啮合连接有啮合齿轴301，第二坡面监测结构7和第一坡面监测结构3结构相同。
第一连接横梁4主体设置为高强度梁402，高强度梁402顶部远离监测混凝土支架5的一端开设有监测连接槽401，监测连接槽401内滚动连接有转动滚轮311，高强度梁402一端下部开设有导线安装槽403，导线安装槽403贯通高强度梁402，第二连接横梁6和第一连接横梁4结构相同且对称设置。
第一水流监测组24中间设置为两个对称设置的发电机2404，两个发电机2404相背一端中间固定连接有联轴器2403，两个联轴器2403远离发电机2404的一端固定连接有转动连接轴2408，两个转动连接轴2408贯穿隔水保护外壳23并向外延伸，两个转动连接轴2408延伸端固定连接有监测轮固定轴2410，两个监测轮固定轴2410外部固定连接有水流监测轮2406，两个水流监测轮2406靠近转动连接轴2408的一侧固定连接有密封连接垫2409，两个水流监测轮2406另一侧固定连接有密封连接套筒2407，两个转动连接轴2408与隔水保护外壳23连接处内壁转动连接有密封连接体2401，两个密封连接体2401前侧固定连接有转速监测装置2402，两个发电机2404底部固定安装有发电保护底座2405，两个发电机2404通过导线连接有蓄电池组22，第二水流监测组25、第三水流监测组26和第一水流监测组24结构相同。
水流监测轮2406主体设置为连接轴套24062，连接轴套24062中间贯通有固定轴孔24063，固定轴孔24063内固定连接有监测轮固定轴2410，连接轴套24062外壁固定连接有六个弧面轮叶24061，六个弧面轮叶24061随水流运动方向转动。
蓄电池组22通过导线连接有驱动电机314，导线安装在导线安装槽403内，第一连接横梁4滑动安装在第一坡面监测结构3的滑动连接槽309内，第二连接横梁6滑动安装在第二坡面监测结构7的滑动连接槽309内。传动连接槽313贯穿固定连接体310延伸至两个连接板305内，两个保护套筒304顶部中间开设有凹槽，且凹槽贯穿保护套筒304和连接板305，四个滑动导柱306顶部贯穿连接板305。
六个监测柱308远离固定连接体310的一侧开设有采样凹槽，采样凹槽贯通监测柱308。第一混凝土支架1由两个混凝土立柱和一个混凝土横梁构成，第二混凝土支架8和第一混凝土支架1结构相同，监测混凝土支架5由两个混凝土立柱和一个混凝土横梁构成。
工作原理：
本装置在工作时，首先将第一混凝土支架1和第二混凝土支架8安装在沉沙池坡面两岸，然后将监测混凝土支架5安装在第一混凝土支架1和第二混凝土支架8之间的沉沙池中间，然后将水流监测结构2安装在监测混凝土支架5的两根混凝土立柱之间，再之后将第一坡面监测结构3安装在第一连接横梁4上，将第二坡面监测结构7安装在第二连接横梁6上；
本装置组装完成后开设工作，水流监测结构2设置在沉沙池中间，第一水流监测组24、第二水流监测组25和第三水流监测组26均设置在水面下，水流流动，带动水流监测轮2406转动，六个水流监测轮2406转动带动转动连接轴2408转动，通过联轴器2403转动发电机2404的转子，进而产生电流，由蓄电池组22储存电能，转速监测装置2402通过密封连接体2401对转动连接轴2408的转速进行监测，进一步测定水流流速，时刻对沉沙池内的水流流速进行监测，进而控制开闸放水的水流量；
第一坡面监测结构3和第二坡面监测结构7内部驱动电机314，接入蓄电池组22的电流，驱动传动齿轴312，啮合传动至啮合齿轴301，啮合齿轴301带动监测连接体307和监测柱308向下运动，监测柱308插入沉沙坡面，至限位凸台302与保护套筒304接触，然后驱动电机314反转，提升监测柱308，监测柱308一侧开设有采样凹槽，记录采样凹槽内采集的沉沙柱高度，然后清除采样凹槽内沉沙柱，根据实际需要定时通过第一坡面监测结构3和第二坡面监测结构7对沉沙池两岸的沉沙坡面进行检测，确保沉沙坡面没有跟随水流产生大量的水土流失，保证沉沙坡面的泥沙留存量；
根据多时段的第一坡面监测结构3和第二坡面监测结构7记录的沉沙高度变化曲线，综合水流监测结构2内的第一水流监测组24、第二水流监测组25和第三水流监测组26得到的水流流速变化曲线，制定沉沙池闸口泄水速度，以进一步保护沉沙池沉沙坡面的水土。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，包括有监测混凝土支架(5)，其特征在于：所述监测混凝土支架(5)前端中间固定连接有第二连接横梁(6)，所述第二连接横梁(6)中间滑动连接有第二坡面监测结构(7)，所述第二连接横梁(6)前端固定连接有第二混凝土支架(8)，所述监测混凝土支架(5)后端中间固定连接有第一连接横梁(4)，所述第二连接横梁(6)中间滑动连接有第一坡面监测结构(3)，所述第二连接横梁(6)后端固定连接有第一混凝土支架(1)，所述监测混凝土支架(5)下部固定连接有水流监测结构(2)。
2.根据权利要求1所述的一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，其特征在于：所述水流监测结构(2)外部设置为隔水保护外壳(23)，所述隔水保护外壳(23)内部底部固定连接有支撑底座(27)，所述支撑底座(27)顶部固定安装有第三水流监测组(26)，所述第三水流监测组(26)顶部固定安装有第二水流监测组(25)，所述第二水流监测组(25)顶部固定安装有第一水流监测组(24)，所述隔水保护外壳(23)内部后侧固定安装有蓄电池组(22)，所述隔水保护外壳(23)顶部固定安装有密封顶盖(21)。
3.根据权利要求1所述的一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，其特征在于：所述第一坡面监测结构(3)主体结构设置为固定连接体(310)，所述固定连接体(310)顶部开设有滑动连接槽(309)，所述滑动连接槽(309)内部中间转动安装有转动滚轮(311)，所述转动滚轮(311)顶部转动连接有保护顶盖(303)，所述固定连接体(310)两侧下部固定连接有连接板(305)，两个所述连接板(305)顶部中间固定连接有保护套筒(304)，两个所述保护套筒(304)内互动连接有啮合齿轴(301)，两个所述啮合齿轴(301)顶部固定连接有限位凸台(302)，两个所述啮合齿轴(301)底部固定连接有监测连接体(307)，两个所述监测连接体(307)底部均固定连接有三个监测柱(308)，两个所述监测连接体(307)顶部两端固定连接有滑动导柱(306)，所述固定连接体(310)内部下端开设有传动连接槽(313)，所述传动连接槽(313)中间固定安装有两个驱动电机(314)，两个所述驱动电机(314)两端传动连接有传动齿轴(312)，两个所述传动齿轴(312)啮合连接有啮合齿轴(301)，所述第二坡面监测结构(7)和第一坡面监测结构(3)结构相同。
4.根据权利要求1所述的一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，其特征在于：所述第一连接横梁(4)主体设置为高强度梁(402)，所述高强度梁(402)顶部远离监测混凝土支架(5)的一端开设有监测连接槽(401)，所述监测连接槽(401)内滚动连接有转动滚轮(311)，所述高强度梁(402)一端下部开设有导线安装槽(403)，所述导线安装槽(403)贯通高强度梁(402)，所述第二连接横梁(6)和第一连接横梁(4)结构相同且对称设置。
5.根据权利要求2所述的一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，其特征在于：所述第一水流监测组(24)中间设置为两个对称设置的发电机(2404)，两个所述发电机(2404)相背一端中间固定连接有联轴器(2403)，两个所述联轴器(2403)远离发电机(2404)的一端固定连接有转动连接轴(2408)，两个所述转动连接轴(2408)贯穿隔水保护外壳(23)并向外延伸，两个所述转动连接轴(2408)延伸端固定连接有监测轮固定轴(2410)，两个所述监测轮固定轴(2410)外部固定连接有水流监测轮(2406)，两个所述水流监测轮(2406)靠近转动连接轴(2408)的一侧固定连接有密封连接垫(2409)，两个所述水流监测轮(2406)另一侧固定连接有密封连接套筒(2407)，两个所述转动连接轴(2408)与隔水保护外壳(23)连接处内壁转动连接有密封连接体(2401)，两个所述密封连接体(2401)前侧固定连接有转速监测装置(2402)，两个所述发电机(2404)底部固定安装有发电保护底座(2405)，两个所述发电机(2404)通过导线连接有蓄电池组(22)，所述第二水流监测组(25)、第三水流监测组(26)和第一水流监测组(24)结构相同。
6.根据权利要求5所述的一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，其特征在于：所述水流监测轮(2406)主体设置为连接轴套(24062)，所述连接轴套(24062)中间贯通有固定轴孔(24063)，所述固定轴孔(24063)内固定连接有监测轮固定轴(2410)，所述连接轴套(24062)外壁固定连接有六个弧面轮叶(24061)，六个所述弧面轮叶(24061)随水流运动方向转动。
7.根据权利要求2所述的一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，其特征在于：所述蓄电池组(22)通过导线连接有驱动电机(314)，导线安装在导线安装槽(403)内，所述第一连接横梁(4)滑动安装在第一坡面监测结构(3)的滑动连接槽(309)内，所述第二连接横梁(6)滑动安装在第二坡面监测结构(7)的滑动连接槽(309)内。
8.根据权利要求3所述的一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，其特征在于：所述传动连接槽(313)贯穿固定连接体(310)延伸至两个连接板(305)内，两个所述保护套筒(304)顶部中间开设有凹槽，且凹槽贯穿保护套筒(304)和连接板(305)，四个所述滑动导柱(306)顶部贯穿连接板(305)。
9.根据权利要求3所述的一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，其特征在于：六个所述监测柱(308)远离固定连接体(310)的一侧开设有采样凹槽，采样凹槽贯通监测柱(308)。
10.根据权利要求1所述的一种用于沉沙池的水土流失坡面监测装置，其特征在于：所述第一混凝土支架(1)由两个混凝土立柱和一个混凝土横梁构成，所述第二混凝土支架(8)和第一混凝土支架(1)结构相同，所述监测混凝土支架(5)由两个混凝土立柱和一个混凝土横梁构成。
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