CN113847967A - 一种基于水准信息的水文勘测仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于水准信息的水文勘测仪，属于水利监测设备技术领域，包括上测量组件、下测量组件、位差获取组件和预警组件，其中上测量组件用于测量靠近观测区域的水位信息；下测量组件设置于上测量组件远离岸边的一侧；位差获取组件同时与上测量组件和下测量组件连接，用于获取上测量组件和下测量组件所在位置的水位差变化信息；预警组件设置于上测量组件上，包括初级预警器和高级预警器，初级预警器和高级预警器均与位差获取组件电连接。本发明解决监管繁琐，费时费力，实用性差；不能实时直观的监测潮汐水位变化情况，信息处理容易存在偏差造成误操作，浪费人力物力资源的问题，作用效果显著，适于广泛推广。
Description
技术领域
本发明涉及水利监测设备技术领域，特别涉及，一种基于水准信息的水文勘测仪。
背景技术
水利勘测为江河治理和水资源开发、利用、保护而进行的测量、工程地质勘察、地下水资源勘察和灌区土壤调查等工作。其任务是在拟定开发的江河流域或地区，调查研究有关自然现象的性质、作用及其内在规律，评价预测各项水利设施与自然环境可能产生的相互影响和出现的各种问题，为优化水利工程规划、设计、施工和运行提供基本资料和科学依据。
水利勘测过程中必不可少的需要对水位信息进行获取并实时监测，通过预警的方式避免水位过高造成的更重灾害。现有的水位预警是通过观察水位标尺进行预警，需要管理员不定时进行查看，在汛期时，就需要管理员实时对水位进行监测，预防水位上涨时引发的恶性事件，费时费力，实用性较低。
根据水准信息即通过不同位置的水位差，得到潮汐水量的多少判断沿海城市相关设施的承载能力，以便及时采取措施，避免灾害发生，现有的勘测设备多进行单点的水位测量，不能直观的采集到水位变化情况，信息处理容易存在偏差造成误操作，浪费人力物力资源。
针对上述中的相关问题，在水位预警的监管繁琐，费时费力，实用性差；不能直观监测水位变化情况，信息处理容易存在偏差造成误操作，浪费人力物力资源等方面有待改进。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种基于水准信息的水文勘测仪，以解决现在技术所存在的监管繁琐，费时费力，实用性差；不能直观监测水位变化情况，信息处理容易存在偏差造成误操作，浪费人力物力资源的问题。
本发明提供了一种基于水准信息的水文勘测仪，包括：
上测量组件，用于测量靠近观测区域的位置的水位信息；
下测量组件，设置于所述上测量组件远离岸边的一侧；
位差获取组件，同时与所述上测量组件和所述下测量组件连接，用于获取所述上测量组件和所述下测量组件所在位置的水位差变化信息；
预警组件，设置于所述上测量组件上，包括初级预警器和高级预警器，所述初级预警器和所述高级预警器均与所述位差获取组件电连接。
优选地，所述位差获取组件包括：
第一感应器，设置于所述上测量组件上；
第二感应器，设置于所述上测量组件上，所述第一感应器与所述第二感应器沿竖直方向间隔设置；
第三感应器，设置于所述下测量组件上，所述第三感应器分别与所述第一感应器和所述第二感应器无线连接。
优选地，所述上测量组件包括：
测量支架，伸入待测水体内；
固定支架，与所述测量支架连接；
显示支架，与所述固定支架连接，所述显示支架上远离所述水体的一侧设有贯通槽，所述贯通槽的一侧设有水位刻度；
悬浮件，与所述测量支架滑动连接；
指示架，一端与所述悬浮件连接，另一端贯穿所述固定支架与所述显示支架连接，用于指示水位信息。
优选地，所述预警组件还包括：
控制器，设置于所述上测量组件上、且与所述位差获取组件电连接；
嗡鸣器，与所述高级预警器电连接；
第一感应组，设置于所述上测量组件上、且同时与所述高级预警器和所述控制器电连接；
第二感应组，设置于所述上测量组件上、且与所述悬浮件连接，所述第二感应组设置于所述第一感应组的下方，所述第二感应组同时与所述初级预警器、所述高级预警器和所述控制器电连接；
第三感应组，设置于所述下测量组件上、且与所述控制器电连接。
优选地，该种基于水准信息的水文勘测仪还包括充能组件，所述充能组件包括：
储能件，同时与所述位差获取组件和所述预警组件电连接；
显示器，与所述储能件电连接；
水动件，与所述悬浮件转动连接；
传动件，与所述水动件连接；
动能转化组件，与所述传动件连接、且与所述储能件电连接，用于将动能转化为电能；所述水动件和所述动能转化组件均与所述传动件之间设有变速组件。
优选地，所述下测量组件与所述上测量组件的结构相同；所述下测量组件和所述上测量组件上均设有所述充能组件。
优选地，所述指示架包括：
滑动套管，一端与所述悬浮件固定连接、且与所述传动件滑动连接，所述传动件贯穿所述滑动套管设置；
指示块，一端与所述滑动套管另一端连接，另一端贯穿所述贯通槽与所述水位刻度适配设置，所述指示块为T字形结构。
优选地，所述传动件上设有与所述变速组件滑动连接的限位槽；所述传动件依次贯穿所述悬浮件、所述滑动套管和所述测量支架与所述动能转化组件连接。
优选地，所述水动件包括：
传动轴，同时与所述测量支架和所述悬浮件转动连接、且与所述变速组件连接；
水轮，与所述传动轴连接、且与所述水体接触，水流驱动所述水轮转动。
优选地，所述测量支架上设有滑动槽，所述传动轴通过所述滑动槽与所述测量支架滑动连接、且贯穿所述测量支架与所述水轮连接，所述水轮设置于所述测量支架远离所述悬浮件的一侧。
由上述方案可知，本发明提供的一种基于水准信息的水文勘测仪通过位差获取组件和预警组件的配合，能够根据一段距离内水位差信息判断水位是否会超过危险范围，上测量组件和下测量组件的水位之间相互形成参照，避免一个位置水位突然上涨，在没有参照的情况下得出错误信息，导致人力物力的损失。本发明监测到的水位信息更精确，且不需要人工时刻监督，通过预警组件即可远程观测水位情况，使用方便，极大的节省了人力资源。本发明解决现在技术所存在的监管繁琐，费时费力，实用性差；不能直观监测水位变化情况，信息处理容易存在偏差造成误操作，浪费人力物力资源的问题，结构简单，作用效果显著，适于广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种基于水准信息的水文勘测仪的结构示意图；
图2为本发明提供的一种基于水准信息的水文勘测仪的侧视结构示意图；
图3为沿图2中A-A线的剖视结构图；
图4为本发明提供的一种基于水准信息的水文勘测仪的上测量组件的结构示意图；
图5为本发明提供的上测量组件的主视结构示意图；
图6为沿图5中B-B线的剖视结构图；
图7为本发明提供的上测量组件的爆炸结构示意图。
图1-7中：
1、上测量组件；2、下测量组件；3、位差获取组件；4、预警组件；5、充能组件；11、测量支架；12、固定支架；13、显示支架；14、悬浮件；15、指示架；31、第一感应器；32、第二感应器；33、第三感应器；41、初级预警器；42、高级预警器；43、第一感应组；44、第二感应组；45、第三感应组；51、储能件；52、显示器；53、水动件；54、传动件；55、动能转化组件；56、变速组件；57、防护罩；111、滑动槽；131、贯通槽；132、水位刻度；151、滑动套管；152、指示块；531、传动轴；532、水轮；541、限位槽。
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。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1
请一并参阅图1至图7，现对本发明提供的一种基于水准信息的水文勘测仪的一种具体实施方式进行说明。该种基于水准信息的水文勘测仪包括上测量组件1、下测量组件2、位差获取组件3和预警组件4，其中上测量组件1用于测量靠近观测区域的位置的水位信息；下测量组件2设置于上测量组件1远离岸边的一侧，上测量组件1的一端固定于岸边，另一端伸入水体内，下测量组件2的一端伸出海面，另一端伸入海里并固定；位差获取组件3同时与上测量组件1和下测量组件2连接，用于获取上测量组件1和下测量组件2所在位置的水位差变化信息；预警组件4设置于上测量组件1上，包括初级预警器41和高级预警器42，初级预警器41和高级预警器42均与位差获取组件3电连接。
为方便说明，请参阅图7，以空间任一点为原点，以悬浮件14运动方向为Z轴，以水流动方向为Y轴，以与Y轴、Z轴同时垂直的直线方向为X轴，建立直角坐标系，其中，XY平面为水平面，水平面上指示的方向为水平方向，Z轴指示方向为竖直方向，如图Z轴正方向指示的为上。
工作时，位差获取组件3以上测量组件1获取的水位高度为水准面，以水准面作为下测量组件2的衡量标准，获取下测量组件2的高程信息即得到上测量组件1和下测量组件2所在位置的水位差信息，同时根据地理环境信息及水流情况设置合理的水位差最大值信息、一级警戒线水位值、二级警戒线水位值和次级警戒线水位值，情况一：若水位差在规定的最大值范围内，上测量组件1的水位高过一级警戒线，则说明水势整体上涨至较大高度，易产生危险需要警戒并采取相应防护措施，此时高级预警器42亮起并发出警报信息；情况二：若水位差超过规定的最大值，上测量组件1的水位高过一级警戒线，则说明水流一阶段突然增多但并没有导致整体水位上涨，危险性较小，需要根据后期水位变化判断是否采取防护措施，此时初级预警器41亮起；情况三：若水位差超过规定的最大值，上测量组件1的水位高过二级警戒线，则说明观测流量及水位增长过大，易产生危险需要警戒并采取相应防护措施，此时高级预警器42亮起并发出警报信息；情况四：若水位差超过规定的最大值，上测量组件1的水位高过一级警戒线同时下测量组件2的水位高过次级水位线，则说明虽然水位差较大，但处于水位整体上涨的阶段，易产生危险需要警戒并采取相应防护措施，此时高级预警器42亮起并发出警报信息。在此，只要能够实现上述初级预警器41和高级预警器42相关性能作用的均在本申请文件保护的范围之内。
与现有技术相比，该种基于水准信息的水文勘测仪通过位差获取组件3和预警组件4的配合，能够根据一段距离内水位差信息判断水位是否会超过危险范围，上测量组件1和下测量组件2的水位之间相互形成参照，避免一个位置水位突然上涨，在没有参照的情况下得出错误信息，导致人力物力的损失。本发明监测到的水位信息更精确，且不需要人工时刻监督，通过预警组件4即可远程观测水位情况，使用方便，极大的节省了人力资源。本发明解决现在技术所存在的监管繁琐，费时费力，实用性差；不能直观监测水位变化情况，信息处理容易存在偏差造成误操作，浪费人力物力资源的问题，结构简单，作用效果显著，适于广泛推广。
实施例2
作为本发明实施例的一种具体实施方式，请一并参阅图1至图7，本实施例提供的一种基于水准信息的水文勘测仪的结构与实施例1基本相同，其不同之处在于位差获取组件3包括第一感应器31、第二感应器32和第三感应器33，其中第一感应器31设置于上测量组件1上；第二感应器32设置于上测量组件1上，第一感应器31与第二感应器32沿竖直方向间隔设置，第二感应器32设置于第一感应器31的下方；第三感应器33设置于下测量组件2上，第三感应器33分别与第一感应器31和第二感应器32无线连接。初始状态时第三感应器33与第一感应器31的高度差与两地的水位差相同，且第三感应器33位于第一感应器31与第二感应器32之间；第一感应器31与第二感应器32之间的距离与水位差最大值相关，当控制器接收到的信息是第三感应器33位于第一感应器31与第二感应器32之间时为情况一的状态；当控制器接收到的信息是第三感应器33位于第二感应器32下方时为情况二和情况三的状态。
在本实施例中，上测量组件1包括测量支架11、固定支架12、显示支架13、悬浮件14和指示架15，其中测量支架11伸入待测水体内；固定支架12与测量支架11连接，通过螺栓等固定件固定于岸边；显示支架13与固定支架12连接，显示支架13上远离水体的一侧设有贯通槽131，贯通槽131的一侧设有水位刻度132；悬浮件14与测量支架11滑动连接；指示架15一端与悬浮件14连接，另一端贯穿固定支架12与显示支架13连接，用于指示水位信息。指示架15包括滑动套管151和指示块152，其中滑动套管151一端与悬浮件14固定连接、且与传动件54滑动连接，传动件54贯穿滑动套管151设置；指示块152一端与滑动套管151另一端连接，另一端贯穿贯通槽131与水位刻度132适配设置，指示块152可以为T字形结构。指示架15随悬浮件14升降移动，并通过指示块152与水位刻度132的对应关系得到水位信息。
在本实施例中，预警组件4还包括控制器、嗡鸣器、第一感应组43、第二感应组44和第三感应组45，其中控制器设置于上测量组件1上、且与位差获取组件3电连接；嗡鸣器与高级预警器42电连接；第一感应组43设置于上测量组件1上、且同时与高级预警器42和控制器电连接；第二感应组44设置于上测量组件1上、且与悬浮件14连接，第二感应组44设置于第一感应组43的下方，第二感应组44同时与初级预警器41、高级预警器42和控制器电连接；第三感应组45设置于下测量组件2上、且与控制器电连接。
在本实施例中，初级预警器41可以为黄色指示灯，高级预警器42可以为红色指示灯，此两种颜色更易于区别辨认，方便操作人员观测。显示支架13上还设有沿竖直方向设置的调节槽，第一感应组43、第二感应组44均设置于调节槽内，第一感应组43设置于二级警戒线的高度，第二感应组44设置于一级警戒线的高度，可以根据地理环境信息调节第一感应组43、第二感应组44在调节槽内的位置。指示块152上设有分别与第一感应组43、第二感应组44适配的感应端，指示块152与第一感应组43、第二感应组44配合通过控制器控制初级预警器41和高级预警器42的启闭。
在本实施例中，下测量组件2与上测量组件1的结构相同；第三感应组45设置于次级警戒线的高度、且与下测量组件2上的指示块152适配，指示块152与第三感应组45配合并将匹配信息通过无线传输的方式发送至控制器，控制器控制初级预警器41和高级预警器42的启闭。在此，只要能够实现上述指示块152、控制器、第一感应组43、第二感应组44和第三感应组45相关性能作用的均在本申请文件保护的范围之内。
在本实施例中，该种基于水准信息的水文勘测仪还包括充能组件5，充能组件5包括储能件51、显示器52、水动件53、传动件54和动能转化组件55，其中储能件51同时与位差获取组件3和预警组件4电连接，可以为充电电池；显示器52与储能件51电连接，用于智能显示精确水位信息，同时可以存储并调取历史水位信息记录，方便操作者观察使用；水动件53与悬浮件14转动连接；传动件54与水动件53连接；动能转化组件55与传动件54连接、且与储能件51电连接，用于将动能转化为电能，可以为动力发电机；水动件53和动能转化组件55均与传动件54之间设有变速组件56。下测量组件2和上测量组件1上均设有充能组件5。
水动件53包括传动轴531和水轮532，其中传动轴531同时与测量支架11和悬浮件14转动连接、且与变速组件56连接；水轮532与传动轴531连接、且与水体接触，水流驱动水轮532转动。变速组件56可以为相互啮合的两个斜齿轮，变速组件56设有两组，一组设置于水动件53与传动件54之间、且设置于悬浮件14内，悬浮件14对变速组件56进行保护，另一组设置于动能转化组件55与传动件54之间，动能转化组件55与传动件54之间的变速组件56外设有用于保护的防护罩57。
在本实施例中，传动件54上设有与变速组件56滑动连接的限位槽541，变速组件56与测量支架11之间竖直方向位置相对固定，传动件54沿限位槽541与变速组件56滑动，通过连接键将变速组件56的动能传递至变速组件56；传动件54依次贯穿悬浮件14、滑动套管151和测量支架11与动能转化组件55连接。水动件53通过水流驱动转动，动能经过变速组件56和传动件54传递至动能转化组件55，动能转化组件55将动能转化成电能储存至储能件51内。储能件51上还可以连接有太阳能充电板，保证储能件51的电量。
在本实施例中，测量支架11上设有滑动槽111，传动轴531通过滑动槽111与测量支架11滑动连接、且贯穿测量支架11与水轮532连接，水轮532设置于测量支架11远离悬浮件14的一侧。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种基于水准信息的水文勘测仪，其特征在于，包括：
上测量组件(1)，用于测量靠近观测区域的位置的水位信息；
下测量组件(2)，设置于所述上测量组件(1)远离岸边的一侧；
位差获取组件(3)，同时与所述上测量组件(1)和所述下测量组件(2)连接，用于获取所述上测量组件(1)和所述下测量组件(2)所在位置的水位差变化信息；
预警组件(4)，设置于所述上测量组件(1)上，包括初级预警器(41)和高级预警器(42)，所述初级预警器(41)和所述高级预警器(42)均与所述位差获取组件(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于水准信息的水文勘测仪，其特征在于，所述位差获取组件(3)包括：
第一感应器(31)，设置于所述上测量组件(1)上；
第二感应器(32)，设置于所述上测量组件(1)上，所述第一感应器(31)与所述第二感应器(32)沿竖直方向间隔设置；
第三感应器(33)，设置于所述下测量组件(2)上，所述第三感应器(33)分别与所述第一感应器(31)和所述第二感应器(32)无线连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于水准信息的水文勘测仪，其特征在于，所述上测量组件(1)包括：
测量支架(11)，伸入待测水体内；
固定支架(12)，与所述测量支架(11)连接；
显示支架(13)，与所述固定支架(12)连接，所述显示支架(13)上远离所述水体的一侧设有贯通槽(131)，所述贯通槽(131)的一侧设有水位刻度(132)；
悬浮件(14)，与所述测量支架(11)滑动连接；
指示架(15)，一端与所述悬浮件(14)连接，另一端贯穿所述固定支架(12)与所述显示支架(13)连接，用于指示水位信息。
4.根据权利要求3所述的一种基于水准信息的水文勘测仪，其特征在于，所述预警组件(4)还包括：
控制器，设置于所述上测量组件(1)上、且与所述位差获取组件(3)电连接；
嗡鸣器，与所述高级预警器(42)电连接；
第一感应组(43)，设置于所述上测量组件(1)上、且同时与所述高级预警器(42)和所述控制器电连接；
第二感应组(44)，设置于所述上测量组件(1)上、且与所述悬浮件(14)连接，所述第二感应组(44)设置于所述第一感应组(43)的下方，所述第二感应组(44)同时与所述初级预警器(41)、所述高级预警器(42)和所述控制器电连接；
第三感应组(45)，设置于所述下测量组件(2)上、且与所述控制器电连接。
5.根据权利要求3所述的一种基于水准信息的水文勘测仪，其特征在于，还包括充能组件(5)，所述充能组件(5)包括：
储能件(51)，同时与所述位差获取组件(3)和所述预警组件(4)电连接；
显示器(52)，与所述储能件(51)电连接；
水动件(53)，与所述悬浮件(14)转动连接；
传动件(54)，与所述水动件(53)连接；
动能转化组件(55)，与所述传动件(54)连接、且与所述储能件(51)电连接，用于将动能转化为电能；所述水动件(53)和所述动能转化组件(55)均与所述传动件(54)之间设有变速组件(56)。
6.根据权利要求5所述的一种基于水准信息的水文勘测仪，其特征在于，所述下测量组件(2)与所述上测量组件(1)的结构相同；所述下测量组件(2)和所述上测量组件(1)上均设有所述充能组件(5)。
7.根据权利要求5所述的一种基于水准信息的水文勘测仪，其特征在于，所述指示架(15)包括：
滑动套管(151)，一端与所述悬浮件(14)固定连接、且与所述传动件(54)滑动连接，所述传动件(54)贯穿所述滑动套管(151)设置；
指示块(152)，一端与所述滑动套管(151)另一端连接，另一端贯穿所述贯通槽(131)与所述水位刻度(132)适配设置，所述指示块(152)为T字形结构。
8.根据权利要求7所述的一种基于水准信息的水文勘测仪，其特征在于，所述传动件(54)上设有与所述变速组件(56)滑动连接的限位槽(541)；所述传动件(54)依次贯穿所述悬浮件(14)、所述滑动套管(151)和所述测量支架(11)与所述动能转化组件(55)连接。
9.根据权利要求5所述的一种基于水准信息的水文勘测仪，其特征在于，所述水动件(53)包括：
传动轴(531)，同时与所述测量支架(11)和所述悬浮件(14)转动连接、且与所述变速组件(56)连接；
水轮(532)，与所述传动轴(531)连接、且与所述水体接触，水流驱动所述水轮(532)转动。
10.根据权利要求9所述的一种基于水准信息的水文勘测仪，其特征在于，所述测量支架(11)上设有滑动槽(111)，所述传动轴(531)通过所述滑动槽(111)与所述测量支架(11)滑动连接、且贯穿所述测量支架(11)与所述水轮(532)连接，所述水轮(532)设置于所述测量支架(11)远离所述悬浮件(14)的一侧。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111114476.4A CN113847967A (zh) | 2021-09-23 | 2021-09-23 | 一种基于水准信息的水文勘测仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202111114476.4A CN113847967A (zh) | 2021-09-23 | 2021-09-23 | 一种基于水准信息的水文勘测仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113847967A true CN113847967A (zh) | 2021-12-28 |
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ID=78978790
Family Applications (1)
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| CN202111114476.4A Pending CN113847967A (zh) | 2021-09-23 | 2021-09-23 | 一种基于水准信息的水文勘测仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113847967A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07216851A (ja) * | 1994-01-31 | 1995-08-15 | Toshiba Corp | 水位変動警報システム |
| CN107289996A (zh) * | 2016-04-11 | 2017-10-24 | 林咏彬 | 复合式水文监测系统 |
| KR101849730B1 (ko) * | 2017-07-05 | 2018-04-20 | 주식회사 다누시스 | 국소적 기상측정 기반 하천범람 모니터링 시스템 및 그 방법 |
| CN212007434U (zh) * | 2020-03-19 | 2020-11-24 | 梁成 | 一种水利工程用水位监测装置 |
| CN213481483U (zh) * | 2020-12-03 | 2021-06-18 | 曹智强 | 一种智能水库水位预警装置 |
-
2021
- 2021-09-23 CN CN202111114476.4A patent/CN113847967A/zh active Pending
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