CN113252013B - 一种基于浮漂的水文监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于浮漂的水文监测装置，包括漂浮板，漂浮板上表面固定连接有稳定组件，稳定组件上表面设置有若干第一电机，第一电机输出轴固定连接有第一转杆，第一转杆远离第一电机的一端固定连接有第二太阳能板，稳定组件上表面有支撑柱，支撑柱远离稳定组件的一端固定连接有检测组件，漂浮板的一侧固定连接有分流柱，分流柱上表面固定安装有第三电机，第三电机输出轴固定连接有第四转杆，第四转杆远离第三电机的一端固定连接有导向板，漂浮板背离分流柱的一侧固定连接有移动组件。本发明解决了水文监测装置不能进行移动的问题，可以根据需要进行多点移动检测，避免需要使用多台设备造成不必要的浪费，增加了水文监测数据的精度。

Description

一种基于浮漂的水文监测装置

技术领域

本发明涉及水文监测的技术领域，具体而言，涉及一种基于浮漂的水文监测装置。

背景技术

水文监测系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等处的水文参数进行实时监测，监测内容包括：水位、流量、流速、降雨、降雪、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。

在进行水文监测时需要用到水文监测装置，传统的水文监测装置，只能漂浮在水面上，所以需要使用者将水文监测装置拉入水中进行水文监测，而且传统的水文监测装置是采用浮漂作为支撑的，因此水文监测装置只能跟着水面进行漂流检测，无法进行移动，使得水文监测具有局限性。在进行多点水文监测时，就需要投入多个水文监测装置进行水文监测，增加了不必要的浪费，为此，本发明提出一种可以进行移动的水文监测装置，用来解决传统的水文监测装置不能进行移动的问题。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于浮漂的水文监测装置，解决了水文监测装置不能进行移动的问题，可以根据需要进行多点移动检测，避免需要使用多台设备造成不必要的浪费，增加了水文监测数据的精度。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于浮漂的水文监测装置，包括漂浮板，所述漂浮板上表面固定连接有稳定组件，所述稳定组件上表面设置有若干第一电机，若干所述第一电机呈圆形均匀排列于稳定组件上表面，所述第一电机输出轴固定连接有第一转杆，所述第一转杆远离第一电机的一端固定连接有第二太阳能板，所述稳定组件上表面有支撑柱，所述支撑柱位于稳定组件上表面的中心，所述支撑柱远离稳定组件的一端固定连接有检测组件，所述漂浮板的一侧固定连接有分流柱，所述分流柱上表面固定安装有第三电机，所述第三电机输出轴固定连接有第四转杆，所述第四转杆转动连接于分流柱内，所述第四转杆远离第三电机的一端固定连接有导向板，所述漂浮板背离分流柱的一侧固定连接有移动组件，所述第二太阳能板与稳定组件电性相连，所述稳定组件分别与第一电机、第三电机、检测组件和移动组件电性相连；

所述稳定组件包括有电池仓，所述电池仓固定安装于漂浮板上表面，所述电池仓内部固定安装有四个异形电池板；

所述漂浮板上表面中心对称连接有四个固定组件，所述固定组件包括支撑板和横板，所述横板上表面固定安装有气筒；所述横板靠近气筒的侧面固定安装有电动导轨，所述电动导轨与异形电池板电性相连，所述电动导轨的输出端固定连接有推杆，所述推杆远离电动导轨的一端插入气筒内部，所述气筒内部设置有推盘，所述推盘与推杆固定连接，所述气筒远离推杆的一侧连通有气管，所述漂浮板的中心设置有防水塞，所述气管远离气筒的一端穿过防水塞并且固定连接有漂浮袋，所述漂浮袋与漂浮板下表面固定连接。

作为优选，所述检测组件包括有摄像头和风向风速检测器，所述摄像头固定连接于支撑柱远离漂浮板的一端，所述摄像头外围套设有透明罩，所述透明罩与支撑柱固定相连，所述透明罩远离支撑柱的一侧固定连接有固定板，所述风向风速检测器设置于固定板远离摄像头的一侧，所述稳定组件分别与摄像头和风向风速检测器电性连接。

作为优选，所述移动组件包括有支撑架和移动部件，所述支撑架固定安装于漂浮板背离分流柱的一侧，所述支撑架内部设有安装仓，所述移动部件设置于安装仓内。

作为优选，所述安装仓上表面固定连接有仓盖，所述仓盖上表面固定连接有第一太阳能板，所述第一太阳能板与稳定组件电性相连，所述安装仓内部设有机箱，所述机箱内部固定安装有第二电机，所述第二电机与稳定组件电性相连，所述第二电机的输出端与移动部件相连接。

作为优选，所述移动部件包括第二转杆、第一转轮、第二转轮、连接架传动部件和螺旋桨，所述第一转轮和连接架均设置于支撑架外表面，所述第二转杆设置于安装仓内，所述第二转杆与第二电机输出轴固定连接，所述第二转杆远离第二电机的一端穿过安装仓，所述第一转轮固定连接于第二转杆远离第二电机的一端，所述第一转轮通过传动带与第二转轮传动相连，所述第二转轮通过传动部件与螺旋桨相连接，所述第二转轮、传动部件和螺旋桨均设置于连接架上。

作为优选，所述传动部件包括第三转杆和限位盘，所述第三转杆插设于第二转轮上，所述第三转杆转动安装于连接架内部，所述限位盘设置于第三转杆上，所述螺旋桨固定连接于第三转杆远离支撑架的一端，所述螺旋桨位于连接架的外侧。

作为优选，所述第一太阳能板和第二太阳能板均与异形电池板电性相连，所述第一电机、第二电机、第三电机、摄像头和风向风速检测器均与异形电池板电性相连，所述电池仓上表面固定连接有盖板，四个所述异形电池板固定连接于盖板的下表面。

作为优选，所述横板固定连接于漂浮板上，所述支撑板与横板垂直固定相连。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过控制电动导轨，使推杆移动，推动推盘在气筒中进行移动，使得漂浮袋的空气可以补充或被抽离，使用者通过控制四个电动导轨，可以控制四个漂浮袋内部的含气量，使得监测装置的重心可以随着漂浮带的内部气体变化而变化，当监测装置在移动过程中遇到强风时，可以通过控制电动导轨来对装置的稳定性进行调整，使得装置在移动过程可以更加的稳定；

本发明通过控制第一电机对第二太阳能板进行转动，使得本发明可以根据太阳角度，对第二太阳能板的角度进行调整，大大提高本发明的充电效率；

通过摄像头可以进行周围环境的检测，通过透明罩对摄像头进行保护，通过风向风速检测器可以对所处环境中的风速风向进行检测，还可以在稳定组件上表面根据使用者需求进行其他功能部件的加装；

本发明通过第二电机带动螺旋桨进行转动，使得使用者可以通过控制第二电机，达到让监测装置移动的目的，使本发明可以根据使用者的需求进行多点定向移动，然后进行水文检测，保证本发明的测试数据更加精准，减少了水文监测装置的投放，通过分流柱对水流进行分流，可以减少监测装置在进行移动时的水流阻力，减少能耗；

通过控制分流柱上表面的第三电机，可以控制导向板转动，使得使用者可以通过控制第三电机从而控制本发明进行转向，通过在电池仓内部进行安装异形电池板，来对本发明进行供电，异形电池板通过第一太阳能板和第二太阳能板进行能量转换，转换后的电通过变压后给四个异形电池板进行充电。

附图说明

图1为本发明一种基于浮漂的水文监测装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种基于浮漂的水文监测装置的另一角度结构示意图；

图3为本发明一种基于浮漂的水文监测装置的移动组件的整体结构示意图；

图4为本发明一种基于浮漂的水文监测装置的移动组件的局部结构示意图；

图5为本发明一种基于浮漂的水文监测装置的检测组件结构示意图；

图6为本发明一种基于浮漂的水文监测装置的稳定组件的结构示意图；

图7为本发明一种基于浮漂的水文监测装置的稳定组件的局部结构示意图；

图8为本发明一种基于浮漂的水文监测装置的漂浮袋的结构示意图；

图9为本发明一种基于浮漂的水文监测装置的局部剖面结构示意图。

图中：1、漂浮板；2、稳定组件；201、盖板；202、异形电池板；203、电池仓；204、漂浮袋；205、横板；206、支撑板；207、电动导轨；208、推杆；209、气筒；210、气管；211、防水塞；212、推盘；3、第一电机；4、第一转杆；5、支撑柱；6、检测组件；601、透明罩；602、摄像头；603、固定板；604、风向风速检测器；7、移动组件；701、支撑架；702、安装仓；703、仓盖；704、第一太阳能板；705、机箱；706、第二电机；707、第二转杆；708、第一转轮；709、传动带；710、第二转轮；711、连接架；712、第三转杆；713、限位盘；714、螺旋桨；8、分流柱；9、第三电机；10、第四转杆；11、导向板；12、第二太阳能板。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式，对本发明中的技术方案作进一步说明，清楚、完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

如图1-9所示，一种基于浮漂的水文监测装置，包括漂浮板1，漂浮板1上表面固定连接有稳定组件2，稳定组件2上表面设置有若干第一电机3，若干第一电机3呈圆形均匀排列于稳定组件2上表面，第一电机3输出轴固定连接有第一转杆4，第一转杆4远离第一电机3的一端固定连接有第二太阳能板12，稳定组件2上表面有支撑柱5，支撑柱5位于稳定组件2上表面的中心，支撑柱5远离稳定组件2的一端固定连接有检测组件6，漂浮板1的一侧固定连接有分流柱8，分流柱8上表面固定安装有第三电机9，第三电机9输出轴固定连接有第四转杆10，第四转杆10转动连接于分流柱8内，第四转杆10远离第三电机9的一端固定连接有导向板11，漂浮板1背离分流柱8的一侧固定连接有移动组件7，第二太阳能板12与稳定组件2电性相连，稳定组件2分别与第一电机3、第三电机9、检测组件6和移动组件7电性相连。

通过上述技术方案，通过漂浮板1可以让监测装置进行漂浮，通过稳定组件2可以控制装置的重心进行偏移，装置在进行移动时，如果遇到强风环境，为了避免被狂风刮倒，通过稳定组件2进行重心控制，可以让装置在移动过程中更加的稳定；通过稳定组件2上设置第一电机3，使用者可以通过控制第一电机3驱动第二太阳能板12进行转动，使装置可以根据太阳角度对第二太阳能板12的角度进行调整，使得充电效率大大提高；检测组件6可以对水温进行检测，还可以在稳定组件2上表面根据使用者需求进行其他功能部件的加装；通过移动组件7可以让装置进行移动，使装置可以根据使用者需求进行多点移动监测，无需使用多个水文监测装置即可以完成多点检测，减少了水文监测装置的投放数量；分流柱8可以进行水流分流，减少装置在进行移动时水流的阻力，减少能耗；第三电机9控制导向板11进行转动，使得使用者可以通过控制第三电机9达到控制装置转向的目的。

检测组件6包括有摄像头602和风向风速检测器604，摄像头602固定连接于支撑柱5远离漂浮板1的一端，摄像头602外围套设有透明罩601，透明罩601与支撑柱5固定相连，透明罩601远离支撑柱5的一侧固定连接有固定板603，风向风速检测器604设置于固定板603远离摄像头602的一侧，稳定组件2分别与摄像头602和风向风速检测器604电性连接。

通过上述方案，摄像头602可以进行周围环境的检测，通过透明罩601对摄像头602进行保护，通过风向风速检测器604可以对所处环境中的风速风向进行检测。

移动组件7包括有支撑架701和移动部件，支撑架701固定安装于漂浮板1背离分流柱8的一侧，支撑架701内部设有安装仓702，移动部件设置于安装仓702内；安装仓702上表面固定连接有仓盖703，仓盖703上表面固定连接有第一太阳能板704，第一太阳能板704与稳定组件2电性相连，安装仓702内部设有机箱705，机箱705内部固定安装有第二电机706，第二电机706与稳定组件2电性相连，第二电机706的输出端与移动部件相连接。

通过上述方案，安装仓702可以增加本发明的浮力，通过第一太阳能板704也可以对本发明进行充能操作，使得本装置可以在水面上进行持续作业，无需上岸进行电能补充。

本实施例中，移动部件包括第二转杆707、第一转轮708、第二转轮710、连接架711传动部件和螺旋桨714，第一转轮708和连接架711均设置于支撑架701外表面，第二转杆707设置于安装仓702内，第二转杆707与第二电机706输出轴固定连接，第二转杆707远离第二电机706的一端穿过安装仓702，第一转轮708固定连接于第二转杆707远离第二电机706的一端，第一转轮708通过传动带709与第二转轮710传动相连，第二转轮710通过传动部件与螺旋桨714相连接，第二转轮710、传动部件和螺旋桨714均设置于连接架711上。

传动部件包括第三转杆712和限位盘713，第三转杆712插设于第二转轮710上，第三转杆712转动安装于连接架711内部，限位盘713设置于第三转杆712上，螺旋桨714固定连接于第三转杆712远离支撑架701的一端，螺旋桨714位于连接架711的外侧。

通过上述方案，第二电机706可以带动第二转杆707进行转动，第二转杆707带动第一转轮708进行转动，通过传动带709使第二转轮710进行转动，第二转轮710带动第三转杆712在连接架711上转动，通过限位盘713进行限位，防止第三转杆712脱落，通过第三转杆712进行转动，使得螺旋桨714可以转动，因此使用者可以通过控制第二电机706，达到让本装置进行移动的目的，保证本装置可以根据使用者的需求进行多点定向移动，然后进行检测，保证测试数据更加精准。

稳定组件2包括有电池仓203，电池仓203固定安装于漂浮板1上表面，电池仓203内部固定安装有四个异形电池板202，第一太阳能板704和第二太阳能板12均与异形电池板202电性相连，第一电机3、第二电机706、第三电机9、摄像头602和风向风速检测器604均与异形电池板202电性相连，电池仓203上表面固定连接有盖板201，四个异形电池板202固定连接于盖板201的下表面。通过在电池仓203内部进行安装异形电池板202，对本装置进行供电驱动各部组件运作，异形电池板202通过第一太阳能板704和第二太阳能板12进行光电转换，转换后的电能通过变压后再给四个异形电池板202进行充电。

漂浮板1上表面中心对称连接有四个固定组件，固定组件包括支撑板206和横板205，横板205固定连接于漂浮板1上，支撑板206与横板205垂直固定相连，横板205上表面固定安装有气筒209。横板205靠近气筒209的侧面固定安装有电动导轨207，电动导轨207与异形电池板202电性相连，电动导轨207的输出端固定连接有推杆208，推杆208远离电动导轨207的一端插入气筒209内部，气筒209内部设置有推盘212，推盘212与推杆208固定连接，气筒209远离推杆208的一侧连通有气管210，漂浮板1的中心设置有防水塞211，气管210远离气筒209的一端穿过防水塞211并且固定连接有漂浮袋204，漂浮袋204与漂浮板1下表面固定连接。

通过上述方案，控制电动导轨207使推杆208进行移动，使得推盘212可以在气筒209中进行移动，使漂浮袋204的空气可以进行补充和被抽取，使用者通过控制四个电动导轨207，可以控制四个漂浮袋204内的含气量，使装置的重心可以随着漂浮袋204的内部气体变化而变化，当本装置在移动过程中遇到强风时，可以通过控制电动导轨207对本发明的稳定性进行调整，使装置在移动过程可以更加的稳定。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种基于浮漂的水文监测装置，包括漂浮板（1），其特征在于：所述漂浮板（1）上表面固定连接有稳定组件（2），所述稳定组件（2）上表面设置有若干第一电机（3），若干所述第一电机（3）呈圆形均匀排列于稳定组件（2）上表面，所述第一电机（3）输出轴固定连接有第一转杆（4），所述第一转杆（4）远离第一电机（3）的一端固定连接有第二太阳能板（12），所述稳定组件（2）上表面有支撑柱（5），所述支撑柱（5）位于稳定组件（2）上表面的中心，所述支撑柱（5）远离稳定组件（2）的一端固定连接有检测组件（6），所述漂浮板（1）的一侧固定连接有分流柱（8），所述分流柱（8）上表面固定安装有第三电机（9），所述第三电机（9）输出轴固定连接有第四转杆（10），所述第四转杆（10）转动连接于分流柱（8）内，所述第四转杆（10）远离第三电机（9）的一端固定连接有导向板（11），所述漂浮板（1）背离分流柱（8）的一侧固定连接有移动组件（7），所述第二太阳能板（12）与稳定组件（2）电性相连，所述稳定组件（2）分别与第一电机（3）、第三电机（9）、检测组件（6）和移动组件（7）电性相连；

所述稳定组件（2）包括有电池仓（203），所述电池仓（203）固定安装于漂浮板（1）上表面，所述电池仓（203）内部固定安装有四个异形电池板（202）；

所述漂浮板（1）上表面中心对称连接有四个固定组件，所述固定组件包括支撑板（206）和横板（205），所述横板（205）上表面固定安装有气筒（209）；所述横板（205）靠近气筒（209）的侧面固定安装有电动导轨（207），所述电动导轨（207）与异形电池板（202）电性相连，所述电动导轨（207）的输出端固定连接有推杆（208），所述推杆（208）远离电动导轨（207）的一端插入气筒（209）内部，所述气筒（209）内部设置有推盘（212），所述推盘（212）与推杆（208）固定连接，所述气筒（209）远离推杆（208）的一侧连通有气管（210），所述漂浮板（1）的中心设置有防水塞（211），所述气管（210）远离气筒（209）的一端穿过防水塞（211）并且固定连接有漂浮袋（204），所述漂浮袋（204）与漂浮板（1）下表面固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于浮漂的水文监测装置，其特征在于：所述检测组件（6）包括有摄像头（602）和风向风速检测器（604），所述摄像头（602）固定连接于支撑柱（5）远离漂浮板（1）的一端，所述摄像头（602）外围套设有透明罩（601），所述透明罩（601）与支撑柱（5）固定相连，所述透明罩（601）远离支撑柱（5）的一侧固定连接有固定板（603），所述风向风速检测器（604）设置于固定板（603）远离摄像头（602）的一侧，所述稳定组件（2）分别与摄像头（602）和风向风速检测器（604）电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于浮漂的水文监测装置，其特征在于：所述移动组件（7）包括有支撑架（701）和移动部件，所述支撑架（701）固定安装于漂浮板（1）背离分流柱（8）的一侧，所述支撑架（701）内部设有安装仓（702），所述移动部件设置于安装仓（702）内。

4.根据权利要求3所述的一种基于浮漂的水文监测装置，其特征在于：所述安装仓（702）上表面固定连接有仓盖（703），所述仓盖（703）上表面固定连接有第一太阳能板（704），所述第一太阳能板（704）与稳定组件（2）电性相连，所述安装仓（702）内部设有机箱（705），所述机箱（705）内部固定安装有第二电机（706），所述第二电机（706）与稳定组件（2）电性相连，所述第二电机（706）的输出端与移动部件相连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于浮漂的水文监测装置，其特征在于：所述移动部件包括第二转杆（707）、第一转轮（708）、第二转轮（710）、连接架（711）、传动部件和螺旋桨（714），所述第一转轮（708）和连接架（711）均设置于支撑架（701）外表面，所述第二转杆（707）设置于安装仓（702）内，所述第二转杆（707）与第二电机（706）输出轴固定连接，所述第二转杆（707）远离第二电机（706）的一端穿过安装仓（702），所述第一转轮（708）固定连接于第二转杆（707）远离第二电机（706）的一端，所述第一转轮（708）通过传动带（709）与第二转轮（710）传动相连，所述第二转轮（710）通过传动部件与螺旋桨（714）相连接，所述第二转轮（710）、传动部件和螺旋桨（714）均设置于连接架（711）上。

6.根据权利要求5所述的一种基于浮漂的水文监测装置，其特征在于：所述传动部件包括第三转杆（712）和限位盘（713），所述第三转杆（712）插设于第二转轮（710）上，所述第三转杆（712）转动安装于连接架（711）内部，所述限位盘（713）设置于第三转杆（712）上，所述螺旋桨（714）固定连接于第三转杆（712）远离支撑架（701）的一端，所述螺旋桨（714）位于连接架（711）的外侧。

7.根据权利要求6所述的一种基于浮漂的水文监测装置，其特征在于：所述第一太阳能板（704）和第二太阳能板（12）均与异形电池板（202）电性相连，所述第一电机（3）、第二电机（706）、第三电机（9）、摄像头（602）和风向风速检测器（604）均与异形电池板（202）电性相连，所述电池仓（203）上表面固定连接有盖板（201），四个所述异形电池板（202）固定连接于盖板（201）的下表面。

8.根据权利要求1所述的一种基于浮漂的水文监测装置，其特征在于：所述横板（205）固定连接于漂浮板（1）上，所述支撑板（206）与横板（205）垂直固定相连。

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