CN114670975B - 一种水文水资源监控装置及监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水文监测技术领域的一种水文水资源监控装置及监控方法，包括固定底板，所述固定底板的顶端固定安装有电控组件，所述固定底板的底面固定安装有气囊，所述固定底板顶面的前后两侧均固定安装有气泵，所述气泵远离电控组件的一端固定安装有进气管和出气管，所述固定底板的顶面固定安装有固定块。本发明通过气泵将气囊内的空气抽出，从而使气囊内的空气减少，即降低了气囊对装置施加的浮力，并且抽出的空气通过驱动组件、传动组件、转向组件和旋转组件的传动，使闭合箱体闭合，进而降低了装置下沉的阻力，在下沉时，直接控制控制气囊的浮力实现装置的自动下沉，进而降低了装置所消耗的能量，提高了装置的环保效果。

Description

一种水文水资源监控装置及监控方法

技术领域

本发明涉及水文监测技术领域，具体为一种水文水资源监控装置及监控方法。

背景技术

水文与水资源工程是水利中的重要专业领域之一，水资源监控装置是对水质实时监控的重要设备之一，可以根据水质的变化及时对水质进行相应的调整。

现有的水资源监控装置大多由监控组件和漂浮板组成，漂浮板可以使装置漂浮在水面上，在需要对水资源进行检测时，通过监控组件内的检测探针与水资源接触进而实现对水资源的检测，并且通过物联网无线技术向监控终端传输检测数据，进而实现对水资源的全天候监控，但由于在装置上设置漂浮板，在需要对深水区域内进行水质检测时，如深水处水资源的流速和污染情况等，则需要装置对深水区域内的水质采样或者直接接触，但无论那种方式，都需要装置上设置的驱动系统带动装置下沉进入深水区域内，在下沉时，需要克服漂浮板对装置施加的浮力，并且浮力始终不变，进而增加了装置下沉所消耗的能量，降低了装置的环保效果。

现有的水资源监控装置为了装置的持续续航，通常会采用在装置上设置太阳能发电板，利用太阳能对装置上的蓄电池充电，并且为了实现对装置在水中进行定位，通常会采用在装置底部设置锚链，利用锚链将装置与河床进行固定，但由于锚链的长度是一定的，如果出现水流湍急的情况时，水流会将装置向下游推动，直至锚链处于绷紧的状态，当锚链绷紧后，湍急的水流可能会冲击在太阳能电池板上，进而造成太阳能电池板的损伤，进而降低了装置的使用寿命。

现有的水资源监控装置大多直接投放在水里，其底面直接与水接触，在长时间使用后，装置的底面会附着大量的青苔，在进行检测后，检测探针的表面可能会残留少量的青苔，在对不同深度的水质进行检测时，残留在探针表面的青苔残留物可能会影响检测的效果，进而降低了装置的监控精准度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水文水资源监控装置及监控方法，以解决上述背景技术中提出的现有技术的缺点的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水文水资源监控装置，包括固定底板，所述固定底板的顶端固定安装有电控组件，所述固定底板的底面固定安装有气囊，所述固定底板顶面的前后两侧均固定安装有气泵，所述气泵远离电控组件的一端固定安装有进气管和出气管，所述固定底板的顶面固定安装有固定块，所述固定块的中部活动连接有旋转轴，所述旋转轴的中部固定安装有闭合箱体，所述固定底板的顶面固定安装有驱动组件，所述固定底板的顶面设有传动组件，所述驱动组件的上方设有转向组件，所述闭合箱体的前后两个侧面上均设有旋转组件，所述闭合箱体远离电控组件的一端开设有排气槽，所述驱动组件的顶端固定安装有单向充气管；

在气囊的内腔中充满空气，将装置投放至水中，并且保证电控组件位于固定底板的上方，单向充气管的顶端位于水面上方，此时气囊的浮力可以使装置漂浮在水面上，并且检测探针的底端与水接触，通过检测探针对上层水质进行检测，对深水区域进行水质检测时，电控组件控制气泵启动，将气囊内的空气抽入出气管中，并且向驱动组件内输送，进而依次驱动传动组件、转向组件和旋转组件进行工作，并且通过旋转组件带动闭合箱体向上旋转，并且闭合在电控组件的外侧，由于气囊内的空气被抽出而减少，气囊对装置提供的浮力降低，装置会在重力的作用下下沉进入水中，通过控制气泵抽出的空气量，实现控制气囊内剩余的空气量，进而实现控制气囊的浮力，使装置可以进入需要测量水质区域的深度，在检测完成后，电控组件控制气泵将外界空气依次通过单向充气管和连接管抽入固定管内，空气在经过扇叶时，带动扇叶反转，进而通过传动组件、转向组件和旋转组件带动两个闭合箱体反向旋转，将两个闭合箱体打开，经过固定管内的空气通过出气管和进气管进入气囊内，使气囊充满空气，进而使气囊恢复最大浮力，在水中向上运动，并漂浮在水面上，此时太阳能板接受太阳能，并将太阳能转化为电能，向电控组件充电，在两个闭合箱体闭合后，水通过排气槽和闭合箱体与固定底板之间的缝隙处流入两个闭合箱体内，进而避免出现两个闭合箱体闭合后有空气残留，保证了装置的顺利下移；

通过气泵将气囊内的空气抽出，从而使气囊内的空气减少，即降低了气囊对装置施加的浮力，并且抽出的空气通过驱动组件、传动组件、转向组件和旋转组件的传动，使闭合箱体闭合，进而降低了装置下沉的阻力，在下沉时，直接控制控制气囊的浮力实现装置的自动下沉，进而降低了装置所消耗的能量，提高了装置的环保效果。

优选的，所述电控组件的侧壁固定安装有太阳能板，所述电控组件的底端开设有圆环槽，所述圆环槽的内腔固定安装有固定轴，所述固定轴的表面活动套接有升降板，所述圆环槽内腔的顶面固定安装有接电端子，所述接电端子通过电控组件与气泵电性连接；

在遇到水流湍急的情况时，水流会将装置向下游推动，当锚链处于绷紧状态后，水流将装置推至倾斜状态，此时圆环槽内的甘油集中在下游方向，进而将靠近下游方向的升降板向上推动，在升降板与接电端子接触后，接电端子连通电控组件内的电路，控制气泵的启动，将气囊内的空气抽出，使两个闭合箱体闭合，对太阳能板进行防护；

通过在电控组件内开设圆环槽，当水流将装置推至倾斜状态，此时圆环槽内的甘油集中在下游方向，进而将靠近下游方向的升降板向上推动，在升降板与接电端子接触后，接电端子连通电控组件内的电路，控制气泵的启动，将气囊内的空气抽出，使两个闭合箱体闭合，对太阳能板进行防护，避免水流冲击在太阳能板上，避免太阳能板的损坏，提高了装置的使用寿命。

优选的，所述电控组件的中部开设有气孔，所述电控组件的底端活动连接有清理环，所述清理环的顶面固定安装有复位弹簧，所述电控组件的中部固定安装有检测探针，所述检测探针的底端固定安装有限位板；

在两个闭合箱体接触后，进入驱动组件内的空气不在驱动驱动组件运动，此时空气通过连接管进入气孔内，并且通过气孔吹向清理环的表面，将清理环向下推动，清理环在下移时，对检测探针表面附着的残留青苔进行刮除，进而保证检测探针表面的整洁，当清理环运动至与限位板接触时，清理环不在下移，此时清理环位于圆孔上方，空气通过圆孔排出，当装置到达测量区域内后，气泵不进行工作，此时清理环的顶面不在有空气吹入，复位弹簧的弹性将清理环上拉，使检测探针与水接触，进而对水质进行检测；

通过在气囊的内空气抽出后，空气通过驱动组件进入气孔内，并且通过气孔吹向清理环的表面，将清理环向下推动，清理环在下移时，对检测探针表面附着的残留青苔进行刮除，进而保证检测探针表面的整洁，进而避免检测探针上附着的残留青苔影响对不同深度的水质检测时造成影响，提高了装置的监控精准度。

优选的，所述驱动组件包括固定管，所述固定管固定安装在固定底板的顶面上，所述固定管的顶端固定安装有连接管，所述固定管的中部活动连接有连接轴，所述连接轴的底端固定安装有扇叶，所述单向充气管固定安装在连接管的顶端；

空气在进入固定管内后，会在固定管内向上流动，在空气经过扇叶时，带动扇叶旋转，进而通过连接轴带动伞齿轮二转动；

利用空气的流动带动扇叶旋转，进而带动闭合箱体旋转，实现闭合箱体的自动开启和闭合，提高了装置的自动化程度。

优选的，所述传动组件包括支撑杆，所述支撑杆的顶端活动连接有定位轴，所述定位轴的左右两端均固定安装有蜗杆；

通过伞齿轮一带动定位轴转动，进而带动蜗杆在蜗轮的底端旋转，最终带动蜗轮转动；

定位轴的左右两端关于电控组件的轴线左右对称分布，从而实现在定位轴在旋转时，通过蜗杆与蜗轮的啮合带动两个蜗轮以不同的旋转方向旋转，保证了装置的顺利运行。

优选的，所述转向组件包括伞齿轮二，所述伞齿轮二固定安装在连接轴的顶端，所述伞齿轮二的右端啮合有伞齿轮一，所述伞齿轮一固定安装在定位轴的中部；

伞齿轮二在转动时，通过伞齿轮二与伞齿轮一的啮合带动定位轴转动，进而带动蜗杆在蜗轮的底端旋转；

通过设置九十度啮合的伞齿轮一和伞齿轮二，可以实现将连接轴传递出来的旋转动力转向九十度向转向组件运输，进而实现定位轴沿自身轴线旋转，避免装置发生干涉，保证了传动组件的顺利运行。

优选的，所述旋转组件包括弧形齿条，所述弧形齿条固定安装在闭合箱体的前后两个侧面上，所述弧形齿条的底端啮合有从动齿轮，所述从动齿轮远离闭合箱体的一端固定安装有蜗轮，所述蜗轮活动连接在固定底板的顶面上；

通过蜗轮与蜗杆的啮合，可以带动从动齿轮转动，通过从动齿轮与弧形齿条的啮合，可以通过弧形齿条带动闭合箱体旋转，从而实现两个闭合箱体的开启与闭合；

在从动齿轮的前侧设置蜗轮，保证了旋转组件与蜗杆与足够的啮合空间，避免蜗杆与闭合箱体接触发生干涉，保证了装置的顺利运行。

优选的，所述圆环槽的内腔填充有甘油，所述升降板漂浮在甘油的液面上，所述接电端子在水平方向上的投影位于升降板的中部；

在装置倾斜后，甘油会向下游方向流动，由于甘油的顶面始终处于水平状态，进而可以在甘油流动后将对应的升降板向上顶起与接电端子接触；

保证了升降板可以在装置倾斜后顺利的带动升降板上移，进而使升降板与接电端子顺利的接触，将气泵精准及时的开启。

优选的，所述气孔的顶端与连接管连通，所述电控组件的底端开设有圆孔，所述圆孔位于固定底板的上方，所述清理环的内壁与检测探针表面贴合。

通过开设圆孔，空气在流经装置后，最终通过圆孔排出，进而避免装置内出现空气压力过大导致装置损坏的情况，提高了装置的使用寿命。

优选的，包括以下步骤：

在使用时，气囊的内腔中充满空气，将装置投放至水中，并且保证电控组件位于固定底板的上方，单向充气管的顶端位于水面上方，此时气囊的浮力可以使装置漂浮在水面上，并且检测探针的底端与水接触，通过检测探针对上层水质进行检测；

在需要对深水区域进行水质检测时，电控组件控制气泵启动，将气囊内的空气抽入出气管中，并且向固定管输送，在空气经过扇叶时，带动扇叶旋转，进而通过连接轴带动伞齿轮二转动，通过伞齿轮二与伞齿轮一的啮合带动定位轴转动，进而带动蜗杆在蜗轮的底端旋转，最终带动蜗轮转动，并且通过蜗轮带动从动齿轮转动，通过从动齿轮与弧形齿条的啮合，带动弧形齿条向电控组件旋转，使弧形齿条带动闭合箱体向上旋转，并且闭合在电控组件的外侧，当两个闭合箱体接触时，扇叶不再转动，此时空气通过连接管进入气孔内，并且通过气孔吹向清理环的表面，将清理环向下推动，清理环在下移时，对检测探针表面附着的残留青苔进行刮除，进而保证检测探针表面的整洁；

当清理环运动至与限位板接触时，清理环不在下移，此时清理环位于圆孔上方，空气通过圆孔排出，此时由于气囊内的空气减少，气囊对装置提供的浮力降低，装置会在重力的作用下下沉进入水中，通过控制气泵抽出的空气量，实现控制气囊内剩余的空气量，进而实现控制气囊的浮力，使装置可以进入需要测量水质区域的深度；

在装置到达测量区域内后，气泵不进行工作，此时清理环的顶面不在有空气吹入，复位弹簧的弹性将清理环上拉，使检测探针与水接触，进而对水质进行检测；

在检测完成后，电控组件控制气泵将外界空气依次通过单向充气管和连接管抽入固定管内，空气在经过扇叶时，带动扇叶反转，进而通过传动组件、转向组件和旋转组件带动两个闭合箱体反向旋转，将两个闭合箱体打开，经过固定管内的空气通过出气管和进气管进入气囊内，使气囊充满空气，进而使气囊恢复最大浮力，在水中向上运动，并漂浮在水面上，此时太阳能板接受太阳能，并将太阳能转化为电能，向电控组件充电；

在遇到水流湍急的情况时，水流会将装置向下游推动，当锚链处于绷紧状态后，水流将装置推至倾斜状态，此时圆环槽内的甘油集中在下游方向，进而将靠近下游方向的升降板向上推动，在升降板与接电端子接触后，接电端子连通电控组件内的电路，控制气泵的启动，将气囊内的空气抽出，使两个闭合箱体闭合，对太阳能板进行防护。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过气泵将气囊内的空气抽出，从而使气囊内的空气减少，即降低了气囊对装置施加的浮力，并且抽出的空气通过驱动组件、传动组件、转向组件和旋转组件的传动，使闭合箱体闭合，进而降低了装置下沉的阻力，在下沉时，直接控制控制气囊的浮力实现装置的自动下沉，进而降低了装置所消耗的能量，提高了装置的环保效果。

2.本发明通过在电控组件内开设圆环槽，当水流将装置推至倾斜状态，此时圆环槽内的甘油集中在下游方向，进而将靠近下游方向的升降板向上推动，在升降板与接电端子接触后，接电端子连通电控组件内的电路，控制气泵的启动，将气囊内的空气抽出，使两个闭合箱体闭合，对太阳能板进行防护，避免水流冲击在太阳能板上，避免太阳能板的损坏，提高了装置的使用寿命。

3.本发明通过在气囊的内空气抽出后，空气通过驱动组件进入气孔内，并且通过气孔吹向清理环的表面，将清理环向下推动，清理环在下移时，对检测探针表面附着的残留青苔进行刮除，进而保证检测探针表面的整洁，进而避免检测探针上附着的残留青苔影响对不同深度的水质检测时造成影响，提高了装置的监控精准度。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明结构图1中A处放大示意图；

图3为本发明结构限位板连接示意图；

图4为本发明结构图3中B处放大示意图；

图5为本发明结构闭合箱体连接示意图；

图6为本发明结构图5中C处放大示意图；

图7为本发明结构图5中D处放大示意图；

图8为本发明结构传动组件连接示意图；

图9为本发明结构图8中E处放大示意图；

图10为本发明结构电控组件剖视示意图；

图11为本发明结构图10中F处放大示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、固定底板；2、电控组件；3、气囊；4、气泵；5、进气管；6、出气管；7、固定块；8、旋转轴；9、闭合箱体；10、驱动组件；101、固定管；102、连接管；103、连接轴；104、扇叶；11、传动组件；111、支撑杆；112、定位轴；113、蜗杆；12、转向组件；121、伞齿轮一；122、伞齿轮二；13、旋转组件；131、弧形齿条；132、从动齿轮；133、蜗轮；14、太阳能板；15、排气槽；16、圆环槽；17、固定轴；18、升降板；19、接电端子；20、气孔；21、清理环；22、复位弹簧；23、检测探针；24、限位板；25、单向充气管。

具体实施方式

请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种水文水资源监控装置，包括固定底板1，固定底板1的顶端固定安装有电控组件2，固定底板1的底面固定安装有气囊3，固定底板1顶面的前后两侧均固定安装有气泵4，气泵4远离电控组件2的一端固定安装有进气管5和出气管6，固定底板1的顶面固定安装有固定块7，固定块7的中部活动连接有旋转轴8，旋转轴8的中部固定安装有闭合箱体9，固定底板1的顶面固定安装有驱动组件10，固定底板1的顶面设有传动组件11，驱动组件10的上方设有转向组件12，闭合箱体9的前后两个侧面上均设有旋转组件13，闭合箱体9远离电控组件2的一端开设有排气槽15，驱动组件10的顶端固定安装有单向充气管25；

在气囊3的内腔中充满空气，将装置投放至水中，并且保证电控组件2位于固定底板1的上方，单向充气管25的顶端位于水面上方，此时气囊3的浮力可以使装置漂浮在水面上，并且检测探针23的底端与水接触，通过检测探针23对上层水质进行检测，对深水区域进行水质检测时，电控组件2控制气泵4启动，将气囊3内的空气抽入出气管6中，并且向驱动组件10内输送，进而依次驱动传动组件11、转向组件12和旋转组件13进行工作，并且通过旋转组件13带动闭合箱体9向上旋转，并且闭合在电控组件2的外侧，由于气囊3内的空气被抽出而减少，气囊3对装置提供的浮力降低，装置会在重力的作用下下沉进入水中，通过控制气泵4抽出的空气量，实现控制气囊3内剩余的空气量，进而实现控制气囊3的浮力，使装置可以进入需要测量水质区域的深度，在检测完成后，电控组件2控制气泵4将外界空气依次通过单向充气管25和连接管102抽入固定管101内，空气在经过扇叶104时，带动扇叶104反转，进而通过传动组件11、转向组件12和旋转组件13带动两个闭合箱体9反向旋转，将两个闭合箱体9打开，经过固定管101内的空气通过出气管6和进气管5进入气囊3内，使气囊3充满空气，进而使气囊3恢复最大浮力，在水中向上运动，并漂浮在水面上，此时太阳能板14接受太阳能，并将太阳能转化为电能，向电控组件2充电，在两个闭合箱体9闭合后，水通过排气槽15和闭合箱体9与固定底板1之间的缝隙处流入两个闭合箱体9内，进而避免出现两个闭合箱体9闭合后有空气残留，保证了装置的顺利下移；

通过气泵4将气囊3内的空气抽出，从而使气囊3内的空气减少，即降低了气囊3对装置施加的浮力，并且抽出的空气通过驱动组件10、传动组件11、转向组件12和旋转组件13的传动，使闭合箱体9闭合，进而降低了装置下沉的阻力，在下沉时，直接控制控制气囊3的浮力实现装置的自动下沉，进而降低了装置所消耗的能量，提高了装置的环保效果。

其中，电控组件2的侧壁固定安装有太阳能板14，电控组件2的底端开设有圆环槽16，圆环槽16的内腔固定安装有固定轴17，固定轴17的表面活动套接有升降板18，圆环槽16内腔的顶面固定安装有接电端子19，接电端子19通过电控组件2与气泵4电性连接；

在遇到水流湍急的情况时，水流会将装置向下游推动，当锚链处于绷紧状态后，水流将装置推至倾斜状态，此时圆环槽16内的甘油集中在下游方向，进而将靠近下游方向的升降板18向上推动，在升降板18与接电端子19接触后，接电端子19连通电控组件2内的电路，控制气泵4的启动，将气囊3内的空气抽出，使两个闭合箱体9闭合，对太阳能板14进行防护；

通过在电控组件2内开设圆环槽16，当水流将装置推至倾斜状态，此时圆环槽16内的甘油集中在下游方向，进而将靠近下游方向的升降板18向上推动，在升降板18与接电端子19接触后，接电端子19连通电控组件2内的电路，控制气泵4的启动，将气囊3内的空气抽出，使两个闭合箱体9闭合，对太阳能板14进行防护，避免水流冲击在太阳能板14上，避免太阳能板14的损坏，提高了装置的使用寿命。

其中，电控组件2的中部开设有气孔20，电控组件2的底端活动连接有清理环21，清理环21的顶面固定安装有复位弹簧22，电控组件2的中部固定安装有检测探针23，检测探针23的底端固定安装有限位板24；

在两个闭合箱体9接触后，进入驱动组件10内的空气不在驱动驱动组件10运动，此时空气通过连接管102进入气孔20内，并且通过气孔20吹向清理环21的表面，将清理环21向下推动，清理环21在下移时，对检测探针23表面附着的残留青苔进行刮除，进而保证检测探针23表面的整洁，当清理环21运动至与限位板24接触时，清理环21不在下移，此时清理环21位于圆孔上方，空气通过圆孔排出，当装置到达测量区域内后，气泵4不进行工作，此时清理环21的顶面不在有空气吹入，复位弹簧22的弹性将清理环21上拉，使检测探针23与水接触，进而对水质进行检测；

通过在气囊3的内空气抽出后，空气通过驱动组件10进入气孔20内，并且通过气孔20吹向清理环21的表面，将清理环21向下推动，清理环21在下移时，对检测探针23表面附着的残留青苔进行刮除，进而保证检测探针23表面的整洁，进而避免检测探针23上附着的残留青苔影响对不同深度的水质检测时造成影响，提高了装置的监控精准度。

其中，驱动组件10包括固定管101，固定管101固定安装在固定底板1的顶面上，固定管101的顶端固定安装有连接管102，固定管101的中部活动连接有连接轴103，连接轴103的底端固定安装有扇叶104，单向充气管25固定安装在连接管102的顶端；

空气在进入固定管101内后，会在固定管101内向上流动，在空气经过扇叶104时，带动扇叶104旋转，进而通过连接轴103带动伞齿轮二122转动；

利用空气的流动带动扇叶104旋转，进而带动闭合箱体9旋转，实现闭合箱体9的自动开启和闭合，提高了装置的自动化程度。

其中，传动组件11包括支撑杆111，支撑杆111的顶端活动连接有定位轴112，定位轴112的左右两端均固定安装有蜗杆113；

通过伞齿轮一121带动定位轴112转动，进而带动蜗杆113在蜗轮133的底端旋转，最终带动蜗轮133转动；

定位轴112的左右两端关于电控组件2的轴线左右对称分布，从而实现在定位轴112在旋转时，通过蜗杆113与蜗轮133的啮合带动两个蜗轮133以不同的旋转方向旋转，保证了装置的顺利运行。

其中，转向组件12包括伞齿轮二122，伞齿轮二122固定安装在连接轴103的顶端，伞齿轮二122的右端啮合有伞齿轮一121，伞齿轮一121固定安装在定位轴112的中部；

伞齿轮二122在转动时，通过伞齿轮二122与伞齿轮一121的啮合带动定位轴112转动，进而带动蜗杆113在蜗轮133的底端旋转；

通过设置九十度啮合的伞齿轮一121和伞齿轮二122，可以实现将连接轴103传递出来的旋转动力转向九十度向转向组件12运输，进而实现定位轴112沿自身轴线旋转，避免装置发生干涉，保证了传动组件11的顺利运行。

其中，旋转组件13包括弧形齿条131，弧形齿条131固定安装在闭合箱体9的前后两个侧面上，弧形齿条131的底端啮合有从动齿轮132，从动齿轮132远离闭合箱体9的一端固定安装有蜗轮133，蜗轮133活动连接在固定底板1的顶面上；

通过蜗轮133与蜗杆113的啮合，可以带动从动齿轮132转动，通过从动齿轮132与弧形齿条131的啮合，可以通过弧形齿条131带动闭合箱体9旋转，从而实现两个闭合箱体9的开启与闭合；

在从动齿轮132的前侧设置蜗轮133，保证了旋转组件13与蜗杆113与足够的啮合空间，避免蜗杆113与闭合箱体9接触发生干涉，保证了装置的顺利运行。

其中，圆环槽16的内腔填充有甘油，升降板18漂浮在甘油的液面上，接电端子19在水平方向上的投影位于升降板18的中部；

在装置倾斜后，甘油会向下游方向流动，由于甘油的顶面始终处于水平状态，进而可以在甘油流动后将对应的升降板18向上顶起与接电端子19接触；

保证了升降板18可以在装置倾斜后顺利的带动升降板18上移，进而使升降板18与接电端子19顺利的接触，将气泵4精准及时的开启。

其中，气孔20的顶端与连接管102连通，电控组件2的底端开设有圆孔，圆孔位于固定底板1的上方，清理环21的内壁与检测探针23表面贴合。

通过开设圆孔，空气在流经装置后，最终通过圆孔排出，进而避免装置内出现空气压力过大导致装置损坏的情况，提高了装置的使用寿命。

其中，包括以下步骤：

在使用时，气囊3的内腔中充满空气，将装置投放至水中，并且保证电控组件2位于固定底板1的上方，单向充气管25的顶端位于水面上方，此时气囊3的浮力可以使装置漂浮在水面上，并且检测探针23的底端与水接触，通过检测探针23对上层水质进行检测；

在需要对深水区域进行水质检测时，电控组件2控制气泵4启动，将气囊3内的空气抽入出气管6中，并且向固定管101输送，在空气经过扇叶104时，带动扇叶104旋转，进而通过连接轴103带动伞齿轮二122转动，通过伞齿轮二122与伞齿轮一121的啮合带动定位轴112转动，进而带动蜗杆113在蜗轮133的底端旋转，最终带动蜗轮133转动，并且通过蜗轮133带动从动齿轮132转动，通过从动齿轮132与弧形齿条131的啮合，带动弧形齿条131向电控组件2旋转，使弧形齿条131带动闭合箱体9向上旋转，并且闭合在电控组件2的外侧，当两个闭合箱体9接触时，扇叶104不再转动，此时空气通过连接管102进入气孔20内，并且通过气孔20吹向清理环21的表面，将清理环21向下推动，清理环21在下移时，对检测探针23表面附着的残留青苔进行刮除，进而保证检测探针23表面的整洁；

当清理环21运动至与限位板24接触时，清理环21不在下移，此时清理环21位于圆孔上方，空气通过圆孔排出，此时由于气囊3内的空气减少，气囊3对装置提供的浮力降低，装置会在重力的作用下下沉进入水中，通过控制气泵4抽出的空气量，实现控制气囊3内剩余的空气量，进而实现控制气囊3的浮力，使装置可以进入需要测量水质区域的深度；

在装置到达测量区域内后，气泵4不进行工作，此时清理环21的顶面不在有空气吹入，复位弹簧22的弹性将清理环21上拉，使检测探针23与水接触，进而对水质进行检测；

在检测完成后，电控组件2控制气泵4将外界空气依次通过单向充气管25和连接管102抽入固定管101内，空气在经过扇叶104时，带动扇叶104反转，进而通过传动组件11、转向组件12和旋转组件13带动两个闭合箱体9反向旋转，将两个闭合箱体9打开，经过固定管101内的空气通过出气管6和进气管5进入气囊3内，使气囊3充满空气，进而使气囊3恢复最大浮力，在水中向上运动，并漂浮在水面上，此时太阳能板14接受太阳能，并将太阳能转化为电能，向电控组件2充电；

在遇到水流湍急的情况时，水流会将装置向下游推动，当锚链处于绷紧状态后，水流将装置推至倾斜状态，此时圆环槽16内的甘油集中在下游方向，进而将靠近下游方向的升降板18向上推动，在升降板18与接电端子19接触后，接电端子19连通电控组件2内的电路，控制气泵4的启动，将气囊3内的空气抽出，使两个闭合箱体9闭合，对太阳能板14进行防护。

Claims (4)

1.一种水文水资源监控装置，包括固定底板（1），其特征在于：所述固定底板（1）的顶端固定安装有电控组件（2），所述固定底板（1）的底面固定安装有气囊（3），所述固定底板（1）顶面的前后两侧均固定安装有气泵（4），所述气泵（4）远离电控组件（2）的一端固定安装有进气管（5）和出气管（6），所述固定底板（1）的顶面固定安装有固定块（7），所述固定块（7）的中部活动连接有旋转轴（8），所述旋转轴（8）的中部固定安装有闭合箱体（9），所述固定底板（1）的顶面固定安装有驱动组件（10），所述固定底板（1）的顶面设有传动组件（11），所述驱动组件（10）的上方设有转向组件（12），所述闭合箱体（9）的前后两个侧面上均设有旋转组件（13），所述闭合箱体（9）远离电控组件（2）的一端开设有排气槽（15），所述驱动组件（10）的顶端固定安装有单向充气管（25）；

所述电控组件（2）的侧壁固定安装有太阳能板（14），所述电控组件（2）的底端开设有圆环槽（16），所述圆环槽（16）的内腔固定安装有固定轴（17），所述固定轴（17）的表面活动套接有升降板（18），所述圆环槽（16）内腔的顶面固定安装有接电端子（19），所述接电端子（19）通过电控组件（2）与气泵（4）电性连接；

所述电控组件（2）的中部开设有气孔（20），所述电控组件（2）的底端活动连接有清理环（21），所述清理环（21）的顶面固定安装有复位弹簧（22），所述电控组件（2）的中部固定安装有检测探针（23），所述检测探针（23）的底端固定安装有限位板（24）；

所述驱动组件（10）包括固定管（101），所述固定管（101）固定安装在固定底板（1）的顶面上，所述固定管（101）的顶端固定安装有连接管（102），所述固定管（101）的中部活动连接有连接轴（103），所述连接轴（103）的底端固定安装有扇叶（104），所述单向充气管（25）固定安装在连接管（102）的顶端；

所述传动组件（11）包括支撑杆（111），所述支撑杆（111）的顶端活动连接有定位轴（112），所述定位轴（112）的左右两端均固定安装有蜗杆（113）；

所述转向组件（12）包括伞齿轮二（122），所述伞齿轮二（122）固定安装在连接轴（103）的顶端，所述伞齿轮二（122）的右端啮合有伞齿轮一（121），所述伞齿轮一（121）固定安装在定位轴（112）的中部；

所述旋转组件（13）包括弧形齿条（131），所述弧形齿条（131）固定安装在闭合箱体（9）的前后两个侧面上，所述弧形齿条（131）的底端啮合有从动齿轮（132），所述从动齿轮（132）远离闭合箱体（9）的一端固定安装有蜗轮（133），所述蜗轮（133）活动连接在固定底板（1）的顶面上。

2.根据权利要求1所述的一种水文水资源监控装置，其特征在于：所述圆环槽（16）的内腔填充有甘油，所述升降板（18）漂浮在甘油的液面上，所述接电端子（19）在水平方向上的投影位于升降板（18）的中部。

3.根据权利要求1所述的一种水文水资源监控装置，其特征在于：所述气孔（20）的顶端与连接管（102）连通，所述电控组件（2）的底端开设有圆孔，所述圆孔位于固定底板（1）的上方，所述清理环（21）的内壁与检测探针（23）表面贴合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的水文水资源监控装置的监控方法，其特征在于：包括以下步骤：

在使用时，气囊（3）的内腔中充满空气，将装置投放至水中，并且保证电控组件（2）位于固定底板（1）的上方，单向充气管（25）的顶端位于水面上方，此时气囊（3）的浮力可以使装置漂浮在水面上，并且检测探针（23）的底端与水接触，通过检测探针（23）对上层水质进行检测；

在需要对深水区域进行水质检测时，电控组件（2）控制气泵（4）启动，将气囊（3）内的空气抽入出气管（6）中，并且向固定管（101）输送，在空气经过扇叶（104）时，带动扇叶（104）旋转，进而通过连接轴（103）带动伞齿轮二（122）转动，通过伞齿轮二（122）与伞齿轮一（121）的啮合带动定位轴（112）转动，进而带动蜗杆（113）在蜗轮（133）的底端旋转，最终带动蜗轮（133）转动，并且通过蜗轮（133）带动从动齿轮（132）转动，通过从动齿轮（132）与弧形齿条（131）的啮合，带动弧形齿条（131）向电控组件（2）旋转，使弧形齿条（131）带动闭合箱体（9）向上旋转，并且闭合在电控组件（2）的外侧，当两个闭合箱体（9）接触时，扇叶（104）不再转动，此时空气通过连接管（102）进入气孔（20）内，并且通过气孔（20）吹向清理环（21）的表面，将清理环（21）向下推动，清理环（21）在下移时，对检测探针（23）表面附着的残留青苔进行刮除，进而保证检测探针（23）表面的整洁；

当清理环（21）运动至与限位板（24）接触时，清理环（21）不在下移，此时清理环（21）位于圆孔上方，空气通过圆孔排出，此时由于气囊（3）内的空气减少，气囊（3）对装置提供的浮力降低，装置会在重力的作用下下沉进入水中，通过控制气泵（4）抽出的空气量，实现控制气囊（3）内剩余的空气量，进而实现控制气囊（3）的浮力，使装置可以进入需要测量水质区域的深度；

在装置到达测量区域内后，气泵（4）不进行工作，此时清理环（21）的顶面不在有空气吹入，复位弹簧（22）的弹性将清理环（21）上拉，使检测探针（23）与水接触，进而对水质进行检测；

在检测完成后，电控组件（2）控制气泵（4）将外界空气依次通过单向充气管（25）和连接管（102）抽入固定管（101）内，空气在经过扇叶（104）时，带动扇叶（104）反转，进而通过传动组件（11）、转向组件（12）和旋转组件（13）带动两个闭合箱体（9）反向旋转，将两个闭合箱体（9）打开，经过固定管（101）内的空气通过出气管（6）和进气管（5）进入气囊（3）内，使气囊（3）充满空气，进而使气囊（3）恢复最大浮力，在水中向上运动，并漂浮在水面上，此时太阳能板（14）接受太阳能，并将太阳能转化为电能，向电控组件（2）充电；

在遇到水流湍急的情况时，水流会将装置向下游推动，当锚链处于绷紧状态后，水流将装置推至倾斜状态，此时圆环槽（16）内的甘油集中在下游方向，进而将靠近下游方向的升降板（18）向上推动，在升降板（18）与接电端子（19）接触后，接电端子（19）连通电控组件（2）内的电路，控制气泵（4）的启动，将气囊（3）内的空气抽出，使两个闭合箱体（9）闭合，对太阳能板（14）进行防护。

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