CN113311513B

CN113311513B - 一种具有故障诊断功能的水文监测装置

Info

Publication number: CN113311513B
Application number: CN202110621763.8A
Authority: CN
Inventors: 刘英才; 薛冰; 王金帅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-06-04
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2022-05-24
Anticipated expiration: 2041-06-04
Also published as: CN113311513A

Abstract

本发明公开了一种具有故障诊断功能的水文监测装置，涉及水文监测技术领域，解决了目前使用的监测装置主要通过浮动式检测对水位进行计量检测，不具备方便排水的雨水计量机构的问题。一种具有故障诊断功能的水文监测装置，包括安装架台；所述安装架台的顶部中间一体式设置有主圆台，主圆台的顶部一端一体式设置有限位块A；所述主圆台的顶部旋转设置有旋转台；所述旋转台的顶部固定设置有双摄探头，通过设置有连杆和滑动轴座，为监测装置提供了雨水倾倒功能；启动伺服电机带动丝杠旋转，丝杠通过螺纹传动带动滑动轴座滑动，滑动轴座带动连杆将雨量计座向一侧翻转，能够将水倒出，控制方便有利于后续降雨量监控。

Description

一种具有故障诊断功能的水文监测装置

技术领域

本发明涉及水文监测技术领域，具体为一种具有故障诊断功能的水文监测装置。

背景技术

目前河道水位测量一般使用以下两种方法，传统的水尺及电子水位计，传统的水尺即设置在河道内带刻度的标尺，随着河道内水位的变化，专人进行实时水位的读取，现代水文测量利用电子技术水位计，主要有浮子式、气泡式、雷达式等，都需要利用专门设备进行数据采集与传送，一般在专门的水文站、水位测站设置。

经过检索例如专利号为CN108871506B的专利公开了一种水文监测装置，其包括并列设置的圆柱形的第一筒体和第二筒体，第一筒体底部固定设置有单向放线机构，第二筒体内设置有浮球，浮球直径小于第二筒体的内径，第一筒体和第二筒体下部设置有多个进水口，进水口外部设置有防护装置，单向放线机构包括壳体、设置在壳体内的转轴和固定设置在所述转轴上的第一卷线轮，转轴两端通过轴承与壳体连接，转轴上还固定设置有棘轮，壳体内设置有与所述棘轮相适配的棘爪，第一卷线轮上设置有第一拉线；第一筒体顶部设置有第一滑轮，第二筒体顶部设置有第二滑轮，第一拉线顶端依次绕过第一滑轮和第二滑轮与浮球顶部连接。

再例如专利号为CN108444456B的专利公开了一种生态水文监测装置，包括圆板状的浮体，浮体外周固定套装环形滑轨，浮体上部设有第一横管，第一横管的两端下部均固定安装竖杆，竖杆的下端与环形滑轨之间均配合安装滑块，第一横管的两端内部对称固定设置动力伺服电机，第一横管的两端面中间均开设第一通孔，动力伺服电机的输出轴与对应的第一通孔轴承活动连接，两个滑块的外侧均设有小型的螺旋桨，螺旋桨的转轴端部与对应的滑块轴承活动连接，螺旋桨的转轴上均固定安装从动链轮，动力伺服电机的输出轴外端均固定安装主动链轮。本发明通过巧妙的机械结构设计实现了电能的自给自足，并能保证位置不易偏离，保证对水文监测的精确性，本发明将自发电结构与自身稳定结构进行了巧妙的结合，本发明防水性好。

但是，目前使用的监测装置主要通过浮动式检测对水位进行计量检测，不具备方便排水的雨水计量机构，不具备根据水位高度快速测量并实施监控水位的监测功能，不具备实时检测水面流速的监测功能，因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种具有故障诊断功能的水文监测装置。

发明内容

（一）技术问题

本发明的目的在于提供一种具有故障诊断功能的水文监测装置，以解决上述背景技术中提出的目前使用的监测装置主要通过浮动式检测对水位进行计量检测，不具备方便排水的雨水计量机构，不具备根据水位高度快速测量并实施监控水位的监测功能，不具备实时检测水面流速的监测功能的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有故障诊断功能的水文监测装置，包括安装架台；所述安装架台的顶部中间一体式设置有主圆台，主圆台的顶部一端一体式设置有限位块A；所述主圆台的顶部旋转设置有旋转台；所述旋转台的顶部固定设置有双摄探头；所述安装架台的顶部前侧固定设置有控制台；所述安装架台的底部固定设置有四组支杆，支杆外侧滑动设置有旋转支撑架；所述安装架台的后端通过铰连接旋转设置有雨量计座；所述雨量计座的顶部固定设置有雨量筒；所述安装架台的后侧底部通过铰连接旋转设置有拖杆；所述拖杆的另一端通过铰连接旋转设置有浮座。

优选的，所述旋转台还包括有旋转挡环、齿圈和限位块B；旋转台的底部外侧固定设置有旋转挡环，旋转挡环外侧为锥形结构，旋转挡环的底部固定设置有齿圈；旋转挡环的底部固定设置有限位块B，限位块B位于齿圈内侧；主圆台的前端固定设置有伺服电机，伺服电机转轴朝上并设置齿轮与齿圈啮合；控制台内部设置有与伺服电机串联的报警器。

优选的，所述旋转支撑架还包括有螺旋钻架和六边形端头；旋转支撑架的底部一体式设置有螺旋钻架；旋转支撑架的顶部一体式设置有六边形端头，六边形端头的顶部内侧设置为锥形结构；六边形端头的一端中间开设有螺孔，螺孔内固定设置有内六角顶丝。

优选的，所述雨量计座还包括有连杆、滑动轴座和丝杠；雨量计座的底部一体式设置有倾斜状轴架，倾斜状轴架底部通过铰连接旋转设置有连杆；连杆另一端通过铰连接旋转设置有滑动轴座，滑动轴座的顶部通过导轨滑动设置于安装架台的底部后侧；安装架台的底部后侧旋转设置有丝杠，丝杠与滑动轴座螺纹连接；安装架台的底部设置传动电机与丝杠传动连接。

优选的，所述雨量筒还包括有滑杆、浮环和锥形罩；雨量筒的中间固定设置有滑杆，滑杆外侧滑动设置有浮环；浮环中间开设有漏水孔；雨量筒为透明塑料材质，雨量筒外侧印刷有刻度；安装架台的顶部后侧固定设置有探头A，探头A后端与雨量筒对齐。

优选的，所述拖杆还包括有量角器A和指针A；拖杆与安装架台连接处一处转轴内侧设置有量角器A，量角器A的顶部与安装架台的底部固定连接；拖杆的顶端内侧固定设置有指针A；安装架台的底部后侧固定设置有探头B，探头B与量角器A对齐。

优选的，所述浮座还包括有中间槽、轴架、测流板、量角器B和指针B；浮座的中间开设有中间槽，中间槽内侧顶部固定设置有两组轴架；两组轴架中间旋转设置有测流板，测流板的转轴一端固定设置有指针B；一组轴架的外侧顶部固定设置有量角器B；浮座的顶部一侧固定设置有探头C，探头C与量角器B对齐。

优选的，所述浮座的底部两侧固定设置有两组浮块；浮座的顶部后侧固定设置有电阻表和电源，浮座的后侧固定设置有两组触针，两组触针的顶部与电阻表和电源串联。

（三）有益效果

本发明提供了一种具有故障诊断功能的水文监测装置，通过设置有连杆和滑动轴座，为监测装置提供了雨水倾倒功能，雨水落入雨量筒中将浮座升起，通过探头A观测浮座的高度可以对雨水雨量进行监测；启动传动电机带动丝杠旋转，丝杠通过螺纹传动带动滑动轴座滑动，滑动轴座带动连杆将雨量计座向一侧翻转，能够将水倒出，控制方便有利于后续降雨量监控。

其次，测流板、量角器B和指针B的设置，可以对河水的流速进行检测，通过探头C观察量角器B和指针B得出测流板的翻转角度，能够进一步计算河水流速；河水水位升高的时候，浮座提升，进一步改变拖杆的角度，利用探头B观察量角器A和指针A得出拖杆的倾斜角度，可以对河水的高度变化进行检测。

再者，旋转支撑架的设置，为监测装置提供了能够调整高度的安装控制功能，先将旋转支撑架定点设置，转动六边形端头配合螺旋钻架旋转插入河堤或者河床中进行固定，然后将支杆安装到旋转支撑架内，利用顶丝装入六边形端头进行固定，将安装架台的位置固定；浮座通过河水浮力自动漂浮，同时通过拖杆保持纵向位置不变。

附图说明

图1为本发明实施例中的立体结构示意图；

图2为本发明实施例中的轴侧结构示意图；

图3为本发明实施例中的立体仰视结构示意图；

图4为本发明实施例中的轴侧仰视结构示意图；

图5为本发明实施例中的A局部放大结构示意图；

图6为本发明实施例中的B局部放大结构示意图；

图7为本发明实施例中的C局部放大结构示意图；

图8为本发明实施例中的D局部放大结构示意图；

图9为本发明实施例中的E局部放大结构示意图；

在图1至图9中，部件名称或线条与附图编号的对应关系为：

1、安装架台；101、主圆台；102、限位块A；2、旋转台；201、旋转挡环；202、齿圈；203、限位块B；3、伺服电机；4、双摄探头；5、控制台；6、支杆；7、旋转支撑架；701、螺旋钻架；702、六边形端头；8、雨量计座；801、连杆；802、滑动轴座；803、丝杠；9、雨量筒；901、滑杆；902、浮环；903、锥形罩；10、探头A；11、拖杆；1101、量角器A；1102、指针A；12、探头B；13、浮座；1301、中间槽；1302、轴架；1303、测流板；1304、量角器B；1305、指针B；14、探头C；15、浮块；16、电阻表；17、电源；18、触针。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

请参阅图1至图9，本发明提供的一种实施例：一种具有故障诊断功能的水文监测装置，包括安装架台1；安装架台1的顶部中间一体式设置有主圆台101，主圆台101的顶部一端一体式设置有限位块A102；主圆台101的顶部旋转设置有旋转台2；旋转台2还包括有旋转挡环201、齿圈202和限位块B203；旋转台2的底部外侧固定设置有旋转挡环201，旋转挡环201外侧为锥形结构，旋转挡环201的底部固定设置有齿圈202；旋转挡环201的底部固定设置有限位块B203，限位块B203位于齿圈202内侧；主圆台101的前端固定设置有伺服电机3，伺服电机3转轴朝上并设置齿轮与齿圈202啮合；控制台5内部设置有与伺服电机3串联的报警器；旋转台2的顶部固定设置有双摄探头4；安装架台1的顶部前侧固定设置有控制台5；安装架台1的底部固定设置有四组支杆6，支杆6外侧滑动设置有旋转支撑架7；旋转支撑架7还包括有螺旋钻架701和六边形端头702；旋转支撑架7的底部一体式设置有螺旋钻架701；旋转支撑架7的顶部一体式设置有六边形端头702，六边形端头702的顶部内侧设置为锥形结构；六边形端头702的一端中间开设有螺孔，螺孔内固定设置有内六角顶丝；安装架台1的后端通过铰连接旋转设置有雨量计座8；雨量计座8还包括有连杆801、滑动轴座802和丝杠803；雨量计座8的底部一体式设置有倾斜状轴架，倾斜状轴架底部通过铰连接旋转设置有连杆801；连杆801另一端通过铰连接旋转设置有滑动轴座802，滑动轴座802的顶部通过导轨滑动设置于安装架台1的底部后侧；安装架台1的底部后侧旋转设置有丝杠803，丝杠803与滑动轴座802螺纹连接；安装架台1的底部设置电机与丝杠803传动连接；雨量计座8的顶部固定设置有雨量筒9；雨量筒9还包括有滑杆901、浮环902和锥形罩903；雨量筒9的中间固定设置有滑杆901，滑杆901外侧滑动设置有浮环902；浮环902中间开设有漏水孔；雨量筒9为透明塑料材质，雨量筒9外侧印刷有刻度；安装架台1的顶部后侧固定设置有探头A10，探头A10后端与雨量筒9对齐；安装架台1的后侧底部通过铰连接旋转设置有拖杆11；拖杆11还包括有量角器A1101和指针A1102；拖杆11与安装架台1连接处一处转轴内侧设置有量角器A1101，量角器A1101的顶部与安装架台1的底部固定连接；拖杆11的顶端内侧固定设置有指针A1102；安装架台1的底部后侧固定设置有探头B12，探头B12与量角器A1101对齐；拖杆11的另一端通过铰连接旋转设置有浮座13。

其中，浮座13还包括有中间槽1301、轴架1302、测流板1303、量角器B1304和指针B1305；浮座13的中间开设有中间槽1301，中间槽1301内侧顶部固定设置有两组轴架1302；两组轴架1302中间旋转设置有测流板1303，测流板1303的转轴一端固定设置有指针B1305；一组轴架1302的外侧顶部固定设置有量角器B1304；浮座13的顶部一侧固定设置有探头C14，探头C14与量角器B1304对齐。

其中，浮座13的底部两侧固定设置有两组浮块15；浮座13的顶部后侧固定设置有电阻表16和电源17，浮座13的后侧固定设置有两组触针18，两组触针18的顶部与电阻表16和电源17串联。

工作原理：使用时，先将旋转支撑架7定点设置，转动六边形端头702配合螺旋钻架701旋转插入河堤或者河床中进行固定，然后将支杆6安装到旋转支撑架7内，利用顶丝装入六边形端头702进行固定，将安装架台1的位置固定；浮座13通过河水浮力自动漂浮，同时通过拖杆11保持纵向位置不变。

需要环绕监测周围情况的时候，启动伺服电机3带动齿圈202旋转，齿圈202带动旋转挡环201旋转，进一步带动旋转台2旋转，旋转台2带动双摄探头4旋转，进行周向调整，以便对河道进行监测，控制台5内部的报警器能够检测双摄探头4旋转异常的原因是线路故障或是外部物理故障。

下雨时，雨水落入雨量筒9中将浮环902升起，通过探头A10观测浮环902的高度可以对雨水雨量进行监测；启动电机带动丝杠803旋转，丝杠803通过螺纹传动带动滑动轴座802滑动，滑动轴座802带动连杆801将雨量计座8向一侧翻转，能够将水倒出。

测流板1303、量角器B1304和指针B1305可以对河水的流速进行检测，通过探头C14观察量角器B1304和指针B1305得出测流板1303的翻转角度，能够进一步计算河水流速。

河水水位升高的时候，浮座13提升，进一步改变拖杆11的角度，利用探头B12观察量角器A1101和指针A1102得出拖杆11的倾斜角度，可以对河水的高度变化进行检测。

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。

Claims

1.一种具有故障诊断功能的水文监测装置，其特征在于：包括安装架台（1）；所述安装架台（1）的顶部中间一体式设置有主圆台（101），主圆台（101）的顶部一端一体式设置有限位块A（102）；所述主圆台（101）的顶部旋转设置有旋转台（2）；所述旋转台（2）的顶部固定设置有双摄探头（4）；所述安装架台（1）的顶部前侧固定设置有控制台（5）；所述安装架台（1）的底部固定设置有四组支杆（6），支杆（6）外侧滑动设置有旋转支撑架（7）；所述安装架台（1）的后端通过铰连接旋转设置有雨量计座（8）；所述雨量计座（8）的顶部固定设置有雨量筒（9）；雨量筒（9）还包括有滑杆（901）、浮环（902）和锥形罩（903）；雨量筒（9）的中间固定设置有滑杆（901），滑杆（901）外侧滑动设置有浮环（902）；浮环（902）中间开设有漏水孔；雨量筒（9）为透明塑料材质，雨量筒（9）外侧印刷有刻度；安装架台（1）的顶部后侧固定设置有探头A（10），探头A（10）后端与雨量筒（9）对齐；所述安装架台（1）的后侧底部通过铰连接旋转设置有拖杆（11）；拖杆（11）还包括有量角器A（1101）和指针A（1102）；拖杆（11）与安装架台（1）连接处一处转轴内侧设置有量角器A（1101），量角器A（1101）的顶部与安装架台（1）的底部固定连接；拖杆（11）的顶端内侧固定设置有指针A（1102）；安装架台（1）的底部后侧固定设置有探头B（12），探头B（12）与量角器A（1101）对齐；所述拖杆（11）的另一端通过铰连接旋转设置有浮座（13）；浮座（13）还包括有中间槽（1301）、轴架（1302）、测流板（1303）、量角器B（1304）和指针B（1305）；浮座（13）的中间开设有中间槽（1301），中间槽（1301）内侧顶部固定设置有两组轴架（1302）；两组轴架（1302）中间旋转设置有测流板（1303），测流板（1303）的转轴一端固定设置有指针B（1305）；一组轴架（1302）的外侧顶部固定设置有量角器B（1304）；浮座（13）的顶部一侧固定设置有探头C（14），探头C（14）与量角器B（1304）对齐；浮座（13）的底部两侧固定设置有两组浮块（15）；浮座（13）的顶部后侧固定设置有电阻表（16）和电源（17），浮座（13）的后侧固定设置有两组触针（18），两组触针（18）的顶部与电阻表（16）和电源（17）串联。

2.根据权利要求1所述的一种具有故障诊断功能的水文监测装置，其特征在于：所述旋转台（2）还包括有旋转挡环（201）、齿圈（202）和限位块B（203）；旋转台（2）的底部外侧固定设置有旋转挡环（201），旋转挡环（201）外侧为锥形结构，旋转挡环（201）的底部固定设置有齿圈（202）；旋转挡环（201）的底部固定设置有限位块B（203），限位块B（203）位于齿圈（202）内侧；主圆台（101）的前端固定设置有伺服电机（3），伺服电机（3）转轴朝上并设置齿轮与齿圈（202）啮合；控制台（5）内部设置有与伺服电机（3）串联的报警器。

3.根据权利要求1所述的一种具有故障诊断功能的水文监测装置，其特征在于：所述旋转支撑架（7）还包括有螺旋钻架（701）和六边形端头（702）；旋转支撑架（7）的底部一体式设置有螺旋钻架（701）；旋转支撑架（7）的顶部一体式设置有六边形端头（702），六边形端头（702）的顶部内侧设置为锥形结构；六边形端头（702）的一端中间开设有螺孔，螺孔内固定设置有内六角顶丝。

4.根据权利要求1所述的一种具有故障诊断功能的水文监测装置，其特征在于：所述雨量计座（8）还包括有连杆（801）、滑动轴座（802）和丝杠（803）；雨量计座（8）的底部一体式设置有倾斜状轴架，倾斜状轴架底部通过铰连接旋转设置有连杆（801）；连杆（801）另一端通过铰连接旋转设置有滑动轴座（802），滑动轴座（802）的顶部通过导轨滑动设置于安装架台（1）的底部后侧；安装架台（1）的底部后侧旋转设置有丝杠（803），丝杠（803）与滑动轴座（802）螺纹连接；安装架台（1）的底部设置传动电机与丝杠（803）传动连接。