CN114964417B - 一种用于小型河道的应急水文测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于小型河道的应急水文测量装置。该用于小型河道的应急水文测量装置，包括测量外壳，所述测量外壳的外表面开设有进水孔，所述测量外壳的下端面敞口，所述测量外壳的上端面固定连接有上盖组件，所述上盖组件的表面连接有处理组件，所述处理组件至少包括控制模块、信号收发模块以及电源模块，所述测量外壳的内部设置有测量轴件，所述测量轴件与上盖组件的连接板件固定连接，所述测量轴件的外表面套有可上下移动的浮板，所述测量轴件的外表面还开设有滑槽件，所述浮板设置有凸起的感应件一，凸起的感应件一于滑槽件内上下滑动；本申请的应急水文测量装置，结构简单，操作方便，使用灵活，制备以及维护成本低，便于推广使用。

Description

一种用于小型河道的应急水文测量装置

技术领域

本申请涉及水文技术领域，具体涉及一种用于小型河道的应急水文测量装置。

背景技术

水文部门需要常年对区域内的各种水文信息进行监测，为国家的各种建设规划提供水文资料，对河道周边的发展规划起到重要作用；水文部门根据实际条件，监测的水文信息越多越好、越全越好、越准越好；水文信息包括但不限于河道各个时节的流量、流速、水位信息，各个区域的降水量信息，洪水水位信息。但受限于经费、人员和监测技术，水文部门也仅能对区域内的主要河道建立基站做到自动化实时监测水文信息，对于一些次要河道，一般通过流动监测站进行定时采样，对于非重点水文监控区域，无法做到实时采集数据；

本申请可应用于洪痕测量、水位测量以及激流、带浪处的河道水位测量，可以应对洪水来临前或来临时水道水位急速增加时的水位测量工作。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种用于小型河道的应急水文测量装置，结构简单，设计合理。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种用于小型河道的应急水文测量装置，包括测量外壳，所述测量外壳的外表面开设有进水孔，所述测量外壳的下端面敞口，所述测量外壳的上端面固定连接有上盖组件，所述上盖组件的表面连接有处理组件，所述处理组件至少包括控制模块、信号收发模块以及电源模块，所述测量外壳的内部设置有测量轴件，所述测量轴件与上盖组件的连接板件固定连接，所述测量轴件的外表面套有可上下移动的浮板，所述测量轴件的外表面还开设有滑槽件，所述浮板设置有凸起的感应件一，凸起的感应件一于滑槽件内上下滑动，所述滑槽件的内壁设置有上下均匀分布的若干组感应件二，每组所述感应件二对应唯一高度标识，所述感应件一与感应件二对应时，所述控制模块获得相应的高度标识，通过信号收发模块发送至后台计算机。

作为本申请的进一步优化方案，所述感应件二包括控制器，所述控制器设置于测量轴件的内部，所述控制器的若干组端口与若干组第一线路、第二线路连接，所述第一线路与第二线路对应设置，所述第一线路与第二线路的相对端头均连接有金属接头，所述金属接头的端头设置于滑槽件的内壁表面，所述感应件一包括连通金属件，所述连通金属件移动至对应设置的金属接头之间时，连通两组金属接头。

作为本申请的进一步优化方案，所述浮板包括轻质板与漂浮硬质板，所述轻质板设置于漂浮硬质板的上方，所述轻质板与连通金属件固定连接，所述漂浮硬质板连接有下置橡胶滑块，所述下置橡胶滑块同样于滑槽件内上下滑动。

作为本申请的进一步优化方案，所述轻质板与漂浮硬质板之间设置有折叠囊件。

作为本申请的进一步优化方案，所述轻质板的上方设置有辅助硬质板，所述辅助硬质板连接有上置橡胶滑块，所述上置橡胶滑块同样于滑槽件内上下滑动。

作为本申请的进一步优化方案，所述轻质板与辅助硬质板之间同样设置有折叠囊件。

作为本申请的进一步优化方案，所述处理组件还包括气泵组件，所述气泵组件的控制端与所述控制模块连接，所述气泵组件的输出端固定连接有硬质管件，所述硬质管件的端头连接有软质管件，所述软质管件与所述折叠囊件连接。

作为本申请的进一步优化方案，所述漂浮硬质板的下端穿出且固定连接有连接气管，所述连接气管的末端固定连接有浮球件，所述连接气管与气管件连接，所述气管件与气泵组件连接。

作为本申请的进一步优化方案，所述浮球件包括浮球外壳，所述浮球外壳的内部固定连接有橡胶内皮，所述橡胶内皮将浮球外壳的内部分为两个腔体，所述浮球外壳的外表面还开设有进气口与至少一组进水口，所述进气口与所述连接气管连接，所述进气口与所述进水口对应不同的腔体设置。

作为本申请的进一步优化方案，所述测量外壳的外表面固定连接有伸缩装置，所述测量轴件的下端面固定连接有底板件。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：本申请可以通过浮板的上下移动，来获得水面的高度信息，整个浮板可以通过浮球件或折叠囊件来提高相应的浮力效果，便于长期稳定的河道测量使用；整个装置的结构简单，操作方便，使用灵活，制备以及维护成本低，便于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本申请的整体结构示意图；

图2是本申请的图1的正面结构示意图；

图3是本申请的图2中的A-A的截面结构示意图；

图4是本申请的增设气泵组件的内部结构示意图；

图5是本申请浮板的结构示意图；

图6是本申请测量轴件的内部结构示意图；

图7是本申请另一种进水孔的结构示意图；

图8是本申请带有浮球件的浮板的结构示意图；

图9是本申请浮球件的内部结构示意图。

图中：1、测量外壳；11、进水孔；12、处理组件；121、硬质管件；122、软质管件；123、气管件；13、上盖组件；14、连接板件；2、测量轴件；21、滑槽件；22、底板件；3、浮板；31、轻质板；32、折叠囊件；33、漂浮硬质板；34、连通金属件；35、下置橡胶滑块；36、辅助硬质板；37、上置橡胶滑块；38、连接气管；39、浮球件；391、浮球外壳；392、进气口；393、进水口；394、橡胶内皮；4、控制器；41、第一线路；42、第二线路；43、金属接头。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

术语“第一”、“第二”等仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

实施例1

如图1至图9所示，一种用于小型河道的应急水文测量装置，包括测量外壳1，所述测量外壳1的外表面开设有进水孔11，所述测量外壳1的下端面敞口，所述测量外壳1的上端面固定连接有上盖组件13，所述上盖组件13的表面连接有处理组件12，所述处理组件12至少包括控制模块、信号收发模块以及电源模块，所述测量外壳1的内部设置有测量轴件2，所述测量轴件2与上盖组件13的连接板件14固定连接，所述测量轴件2的外表面套有可上下移动的浮板3，所述测量轴件2的外表面还开设有滑槽件21，所述浮板3设置有凸起的感应件一，凸起的感应件一于滑槽件21内上下滑动，所述滑槽件21的内壁设置有上下均匀分布的若干组感应件二，每组所述感应件二对应唯一高度标识，所述感应件一与感应件二对应时，所述控制模块获得相应的高度标识，通过信号收发模块发送至后台计算机。

该方案为本申请最佳的实施方式，在实际的使用中，可以将水文信息保留于处理组件12的存储模块内，便于检测人员定点考察记录使用，在进行水文测量时，该装置可以固定在河道旁边的碑牌、电线杆、树干位置，其下端可以远离水面，也可以插入于水面内，若该装置的测量外壳1远离平时水面，则可以在测量外壳1的外表面固定连接有伸缩装置，通过伸缩装置的伸出使其下端面插入于水面以下，进一步的，所述测量轴件2的下端面固定连接有底板件22，底板件22用于承载浮板3，当测量外壳1内进水后，通过浮板3的上移，使感应件一与感应件二对应，使控制模块获得相应的高度识别，从而存储并发送相应的水文信息。

进一步的，本实施例中的控制模块为DSP、ARM构架的处理器、存储单元内存盘与存储器构成，信号收发模块可以包括中兴AD38123G模块，该模块无线连接能力较强。

进一步的进行说明的是，所述感应件二包括控制器4，所述控制器4设置于测量轴件2的内部，所述控制器4的若干组端口与若干组第一线路41、第二线路42连接，所述第一线路41与第二线路42对应设置，所述第一线路41与第二线路42的相对端头均连接有金属接头43，所述金属接头43的端头设置于滑槽件21的内壁表面，所述感应件一包括连通金属件34，所述连通金属件34移动至对应设置的金属接头43之间时，连通两组金属接头43。

所述控制器4可以选用单片机控制器，具体型号可以基于实际端口的数量进行选择，当某一组第一线路41与第二线路42通过金属接头43接通时，该控制器4获得该端口信号，具体的，可以将该端口以及线路与电源模块进行连接，当线路连通时，即获得信号。

进一步的，所述浮板3包括轻质板31与漂浮硬质板33，所述轻质板31设置于漂浮硬质板33的上方，所述轻质板31与连通金属件34固定连接，所述漂浮硬质板33连接有下置橡胶滑块35，所述下置橡胶滑块35同样于滑槽件21内上下滑动。

本方案在实际的实施中，当水面上升时，浮板3上移，带动连通金属件34与下置橡胶滑块35上移，当水面下降时，浮板3下移，带动连通金属件34与下置橡胶滑块35下移，下置橡胶滑块35下移可以先清理金属接头43表面沾染的水中污泥杂质，便于控制器4获得相应的信号。

进一步的，所述轻质板31与漂浮硬质板33之间设置有折叠囊件32，通过设置折叠囊件32来提高浮板3的浮力，该折叠囊件32可以为充好气的气囊，也可以为即时充气的气囊。

进一步的，由于河道水面可能因为各种原因，出现上涨、回落再上涨的情况，因此设置上置橡胶滑块37，具体的，所述轻质板31的上方设置有辅助硬质板36，所述辅助硬质板36连接有上置橡胶滑块37，所述上置橡胶滑块37同样于滑槽件21内上下滑动。

进一步的，所述轻质板31与辅助硬质板36之间同样设置有折叠囊件32。

当上述折叠囊件32位即时充气的气囊时，具体设置如下，所述处理组件12还包括气泵组件，所述气泵组件的控制端与所述控制模块连接，所述气泵组件的输出端固定连接有硬质管件121，所述硬质管件121的端头连接有软质管件122，所述软质管件122与所述折叠囊件32连接。

控制模块通过气泵组件对折叠囊件32进行充放气处理，具体的，在实际的使用中，进水孔11可以如图7所示，开设长条槽孔，且长条槽孔至少设置两组，两组长条槽孔的方向应当为河道的水流方向，便于防止水流力量过大，冲坏测量外壳1，在初始情况下，当水流从进水孔11直接冲入测量外壳1内时，可能会直接覆盖于浮板3的表面，导致浮板3无法顺利浮起，此时，当该情况发生时，由于水流进入滑槽件21内，由于水本身具有导电性，此时除连通金属件34连通的金属接头43位置外，其他的金属接头43同样会产生连通，该连通可能仅为一瞬间，但当控制器接受到该信号后，判断连通金属件34的实际位置，若该位置低于前者信号，则控制气泵组件动作，向折叠囊件32内充气，使其浮起，再对其进行抽气处理，使其回到初始状态，防止因充气而造成测量误差过大的情况发生；上述仅为其一种使用方式，在实际的水面上升中，使用单位可以直接通过发生信号的方式，来启动气泵组件，防止浮板3过长时间不使用，卡住无法浮起的情况（上下设置的橡胶滑块也可能会导致卡住）。

进一步的，所述漂浮硬质板33的下端穿出且固定连接有连接气管38，所述连接气管38的末端固定连接有浮球件39，所述连接气管38与气管件123连接，所述气管件123与气泵组件连接。

具体的，所述浮球件39包括浮球外壳391，所述浮球外壳391的内部固定连接有橡胶内皮394，所述橡胶内皮394将浮球外壳391的内部分为两个腔体，所述浮球外壳391的外表面还开设有进气口392与至少一组进水口393，所述进气口392与所述连接气管38连接，所述进气口392与所述进水口393对应不同的腔体设置。

通过设置浮球件39可以增加浮板3的浮力，即使不采用气泵组件的情况下，可以帮助浮板3浮起，在采用气泵组件的情况下，可以通过气管件123来使浮球件39内充气，成为一个气体浮球，通过气管件123对浮球件39抽气，使其成为一个液体沉球，防止因浮板3因卡住无法下移，充气时，弹性的橡胶内皮394挤压另一个腔体，将另一个腔体内的液体排出，抽气时，由于浮球件39位于水内，其可以吸收水进入浮球件39内，从而增加浮板3的重量，防止其水位下降后，未复位的情况发生。

需要说明的是，该用于小型河道的应急水文测量装置，在使用时，气管件123贯穿折叠囊件32，贯穿处为密封设置，气管件123在折叠囊件32内呈盘旋设置，防止折叠囊件32膨胀影响膨胀高度，连接气管38的外表面可以增设与漂浮硬质板33固定连接的结构，提高连接气管38的稳定性，并且连接气管38本身较长，其始终位于水内，在实际的使用中，还可以通过浮球件39以及折叠囊件32的反复充放气，来解决可能出现的卡住问题。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种用于小型河道的应急水文测量装置，其特征在于，包括测量外壳，所述测量外壳的外表面开设有进水孔，所述测量外壳的下端面敞口，所述测量外壳的上端面固定连接有上盖组件，所述上盖组件的表面连接有处理组件，所述处理组件至少包括控制模块、信号收发模块以及电源模块，所述测量外壳的内部设置有测量轴件，所述测量轴件与上盖组件的连接板件固定连接，所述测量轴件的外表面套有可上下移动的浮板，所述测量轴件的外表面还开设有滑槽件，所述浮板设置有凸起的感应件一，凸起的感应件一于滑槽件内上下滑动，所述滑槽件的内壁设置有上下均匀分布的若干组感应件二，每组所述感应件二对应唯一高度标识，所述感应件一与感应件二对应时，所述控制模块获得相应的高度标识，通过信号收发模块发送至后台计算机；

所述感应件二包括控制器，所述控制器设置于测量轴件的内部，所述控制器的若干组端口与若干组第一线路、第二线路连接，所述第一线路与第二线路对应设置，所述第一线路与第二线路的相对端头均连接有金属接头，所述金属接头的端头设置于滑槽件的内壁表面，所述感应件一包括连通金属件，所述连通金属件移动至对应设置的金属接头之间时，连通两组金属接头；

所述浮板包括轻质板与漂浮硬质板，所述轻质板设置于漂浮硬质板的上方，所述轻质板与连通金属件固定连接，所述漂浮硬质板连接有下置橡胶滑块，所述下置橡胶滑块同样于滑槽件内上下滑动；

所述轻质板与漂浮硬质板之间设置有折叠囊件；

所述处理组件还包括气泵组件，所述气泵组件的控制端与所述控制模块连接，所述气泵组件的输出端固定连接有硬质管件，所述硬质管件的端头连接有软质管件，所述软质管件与所述折叠囊件连接；

在初始情况下，当水流从进水孔直接冲入测量外壳内时，会直接覆盖于浮板的表面，导致浮板无法顺利浮起，当该情况发生时，水流进入滑槽件内，由于水本身具有导电性，此时除连通金属件连通的金属接头位置外，其他的金属接头同样会产生连通，该连通仅为一瞬间，但当控制器接收到该信号后，判断连通金属件的实际位置，若该位置低于连通金属件连通的金属接头位置，则控制气泵组件动作，向折叠囊件内充气，使浮板浮起，再对折叠囊件进行抽气处理，使浮板回到初始状态；

所述轻质板的上方设置有辅助硬质板，所述辅助硬质板连接有上置橡胶滑块，所述上置橡胶滑块同样于滑槽件内上下滑动；

所述轻质板与辅助硬质板之间设置有折叠囊件；

所述漂浮硬质板的下端穿出且固定连接有连接气管，所述连接气管的末端固定连接有浮球件，所述连接气管与气管件连接，所述气管件与气泵组件连接；

所述浮球件包括浮球外壳，所述浮球外壳的内部固定连接有橡胶内皮，所述橡胶内皮将浮球外壳的内部分为两个腔体，所述浮球外壳的外表面还开设有进气口与至少一组进水口，所述进气口与所述连接气管连接，所述进气口与所述进水口对应不同的腔体设置；

在采用气泵组件的情况下，通过气管件来使浮球件内充气，成为一个气体浮球，通过气管件对浮球件抽气，使浮球件成为一个液体沉球，防止因浮板因卡住无法下移，充气时，弹性的橡胶内皮挤压另一个腔体，将另一个腔体内的液体排出，抽气时，由于浮球件位于水内，浮球件吸收水进入浮球件内，从而增加浮板的重量，防止浮板水位下降后，未复位的情况发生。

2.根据权利要求1所述的一种用于小型河道的应急水文测量装置，其特征在于：所述测量外壳的外表面固定连接有伸缩装置，所述测量轴件的下端面固定连接有底板件。

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