CN116071894B - 一种山洪灾害预警呼叫一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种山洪灾害预警呼叫一体化设备，包括安装于河道旁的监测站点，所述监测站点包括预埋安装在河道旁的安装架及其上安装的雨量计以及多个测量水流速的超声波测速仪，所述雨量计侧面固定连接有测量水位高度的超声波水位计，且超声波水位计的侧面固定连接有监控装置，所述超声波水位计的顶部固定连接有水滴传感器，本发明涉及洪水监测预警技术领域。该山洪灾害预警呼叫一体化设备，通过在雨量计顶部设置除杂罩，其一部分由固定的网架构成，一部分由若干可转动的除杂杆构成，并且若干除杂杆可联动转动，在转动过程中可将落到除杂罩上的树叶等杂质直接向外推出，实现了自动清理，可避免树叶遮盖影响集雨和造成堵塞的问题。

Description

一种山洪灾害预警呼叫一体化设备

技术领域

本发明涉及洪水监测预警技术领域，具体为一种山洪灾害预警呼叫一体化设备。

背景技术

现有的洪水灾害监测预警流程中，常采用水位监测一起监测水位变化，并设置雨量计等检测雨势进行预测，翻斗式雨量计为常见的雨量监测仪器，现有的翻斗式雨量计顶部为承雨口用于承接雨水，但其需要安装在空阔地带，否则在户外容易有树叶等杂质落入，进而会造成堵塞，影响水流的顺畅通过，进而影响监测数据的精确，及时设置过滤罩，也阻挡不了树叶的覆盖遮挡，进而使预警设备受到位置限制较大；且翻斗式雨量计对于水平度要求高，一般需要设置水平泡进行人工校准，但是在河道旁安装设备，长期使用会因土质流失沉降导致装置整体偏斜，若定期人工校准则较为麻烦，保管和看护难度大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种山洪灾害预警呼叫一体化设备，解决了现有翻斗式雨量计容易落进树叶等杂质而堵塞，受安装位置限制较大，且水平度要求高，需要定期维护的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种山洪灾害预警呼叫一体化设备，包括安装于河道旁的监测站点，所述监测站点包括预埋安装在河道旁的安装架及其上安装的雨量计以及多个测量水流速的超声波测速仪，所述雨量计侧面固定连接有测量水位高度的超声波水位计，且超声波水位计的侧面固定连接有监控装置，所述超声波水位计的顶部固定连接有水滴传感器，所述安装架上还安装有控制机箱，所述控制机箱控制雨量计、超声波测速仪、超声波水位计、监控装置和水滴传感器并将监测数据传输至云平台管理中心和居民住户端进行山洪灾害预警呼叫；

所述雨量计包括主体箱及其顶部可拆卸安装的除杂罩，所述主体箱内部设置有雨量监测组件，所述除杂罩包括固定筒及其顶部上拱设置的网架，所述网架由若干辐散式布局的连杆组成，且相邻连杆之间设置有除杂杆，相邻所述除杂杆的中心之间通过连接轴及其两端万向节连接，所述除杂罩的外侧两面之间通过转动块转动连接有半圆环，且半圆环一侧与除杂罩的外表面之间固定连接有篷布，所述除杂罩的内部设置有依次驱动半圆环和其中一根连接轴转动的联动驱动组件。

优选的，所述联动驱动组件包括防水电机及其顶部固定连接的防雨板，所述防雨板底部转动连接有驱动轴，所述防水电机输出轴顶端通过锥齿轮组与驱动轴啮合传动，所述驱动轴上锥齿轮与其通过键与键槽配合滑动连接，且防雨板底部设有限制该锥齿轮平移的限位块，所述驱动轴靠近转动块的一侧固定连接有侧面为斜面且可磁吸转动块的磁性棱柱，且转动块的内部开设有与磁性棱柱适配的磁性棱柱孔，所述磁性棱柱驱动至转动块无法转动时受斜面作用从转动块内向外滑动。

优选的，所述驱动轴的另一端外部滑动套设有蜗杆套，其中一根所述驱动轴的表面固定连接有与蜗杆套啮合的蜗轮，所述驱动轴表面靠近蜗杆套一侧固定连接有凸块，且蜗杆套的端部开设有与凸块相适配的斜口。

优选的，所述雨量监测组件包括集水斗及其底部通过螺栓固定连接的底箱，所述底箱的内部固定连接有两块竖板，且两块竖板之间转动连接有翻斗，所述竖板内侧的顶部固定连接有限制翻斗转动角度的限位块，所述翻斗的两侧均内嵌固定连接有磁钢，且竖板内部内嵌固定连接有监测磁钢摆动次数的干簧管，所述竖板的外侧固定连接有接线端子。

优选的，所述集水斗主体为半球型，所述主体箱的顶部固定连接有与集水斗半球部分同轴心的弧板，且弧板内侧通过钢珠与集水斗外侧转动连接，所述底箱和主体箱底部中心开设有排水口，且底箱底部排水口外侧固定连接有配重块。

优选的，所述底箱底部设置为与集水斗半球部分同轴心的粗糙弧面，所述主体箱内腔的底部通过弹簧纵向滑动设置有托板，且托板的顶部粘贴有弧度与底箱底部粗糙弧面适配的防滑垫，所述主体箱内腔的底部且位于托板下方固定连接有通电后可向下磁吸托板的电磁铁。

优选的，所述集水斗底部的中心贯穿设置有过滤结构，所述过滤结构包括中心斗，所述中心斗的顶部螺纹连接有滤筒，所述中心斗顶部的边缘固定连接有贴合集水斗内壁的胶圈。

优选的，所述安装架包括安装控制机箱的立柱及其侧面固定连接的安装雨量计和超声波测速仪的支架，所述立柱背离支架一侧的顶部固定连接有太阳能板，且立柱中间的两侧均通过斜拉索与地面连接。

本发明提供了一种山洪灾害预警呼叫一体化设备。与现有技术相比具备以下有益效果：

（1）该山洪灾害预警呼叫一体化设备，通过在雨量计顶部设置除杂罩，其一部分由固定的网架构成，一部分由若干可转动的除杂杆构成，并且若干除杂杆可联动转动，在转动过程中可将落到除杂罩上的树叶等杂质直接向外推出，实现了自动清理，可避免树叶遮盖影响集雨和造成堵塞的问题。

（2）、该山洪灾害预警呼叫一体化设备，通过联动驱动组件可依次驱动半圆环和其中一根连接轴转动，而两者的切换方式可自动实现，在联动驱动组件驱动半圆环至极限位置时，其内驱动轴可滑移，自动实现驱动力方向的切换，转而驱动连接轴转动，而防水电机反转时又可自动切换成驱动转动，使用方便。

（3）、该山洪灾害预警呼叫一体化设备，通过将雨量监测组件可转动设置在主体箱内，使其可形成类似铅坠的结构，在电磁铁吸下托板使其脱离雨量监测组件时，雨量监测组件即可顺畅的自然摆动至轴心竖直状态，即实现自动调平，调平后断开电磁铁，托板还可升起自动固定雨量监测组件，定期控制雨量监测组件自校准，可避免因河道旁土质流失沉降导致装置偏斜，进而影响雨量计监测精度的问题。

（4）、该山洪灾害预警呼叫一体化设备，通过在集水斗中心设置可拆卸式的过滤结构，其具有类似碗型的中心斗，可承接过滤下的杂质，进而方便将杂质整体取出清理，使用方便。

附图说明

图1为本发明山洪灾害预警呼叫一体化设备的主视图；

图2为本发明雨量计、超声波水位计、监控装置与水滴传感器的主视图；

图3为本发明除杂罩的俯视图；

图4为本发明除杂罩内局部结构的俯视图；

图5为本发明图4中A处的局部放大图；

图6为本发明雨量计的剖视图；

图7为本发明干簧管与接线端子的安装示意图。

图中：1、安装架；11、立柱；12、支架；13、太阳能板；14、斜拉索；2、雨量计；21、主体箱；22、除杂罩；221、固定筒；222、网架；223、除杂杆；224、连接轴；225、转动块；226、半圆环；227、篷布；228、防水电机；229、防雨板；2210、驱动轴；2211、磁性棱柱；2212、蜗杆套；2213、蜗轮；2214、凸块；2215、斜口；2216、锥齿轮组；23、雨量监测组件；231、集水斗；232、底箱；233、竖板；234、翻斗；235、限位块；236、磁钢；237、干簧管；238、接线端子；239、配重块；24、弧板；25、弹簧；26、托板；27、防滑垫；28、电磁铁；29、中心斗；210、滤筒；211、胶圈；212、引导板；213、细密刷毛；3、超声波测速仪；4、超声波水位计；5、监控装置；6、水滴传感器；7、控制机箱。

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。

本发明公开了一种山洪灾害预警呼叫一体化设备，包括以下四种技术方案：

图1-图4示出了第一种实施方式：包括安装于河道旁的监测站点，监测站点包括预埋安装在河道旁的安装架1及其上安装的雨量计2以及多个测量水流速的超声波测速仪3，雨量计2侧面固定连接有测量水位高度的超声波水位计4，且超声波水位计4的侧面固定连接有监控装置5，超声波水位计4的顶部固定连接有水滴传感器6，水滴传感器6感应到雨水后启动防水电机228，安装架1上还安装有控制机箱7，控制机箱7控制雨量计2、超声波测速仪3、超声波水位计4、监控装置5和水滴传感器6并将监测数据传输至云平台管理中心和居民住户端进行山洪灾害预警呼叫；

安装架1包括安装控制机箱7的立柱11及其侧面固定连接的安装雨量计2和超声波测速仪3的支架12，立柱11背离支架12一侧的顶部固定连接有太阳能板13，且立柱11中间的两侧均通过斜拉索14与地面连接。

雨量计2包括主体箱21及其顶部可拆卸安装的除杂罩22，主体箱21内部设置有雨量监测组件23，除杂罩22包括固定筒221及其顶部上拱设置的网架222，网架222由若干辐散式布局的连杆组成，且相邻连杆之间设置有除杂杆223，相邻除杂杆223的中心之间通过连接轴224及其两端万向节连接，除杂罩22的外侧两面之间通过转动块225转动连接有半圆环226，且半圆环226一侧与除杂罩22的外表面之间固定连接有篷布227，除杂罩22的内部设置有依次驱动半圆环226和其中一根连接轴224转动的联动驱动组件。

本发明通过在雨量计2顶部设置除杂罩22，其一部分由固定的网架222构成，一部分由若干可转动的除杂杆223构成，并且若干除杂杆223可联动转动，在转动过程中可将落到除杂罩22上的树叶等杂质直接向外推出，实现了自动清理，可避免树叶遮盖影响集雨和造成堵塞的问题。

图5示出了第二种实施方式，与第一种实施方式的主要区别在于：联动驱动组件包括防水电机228及其顶部固定连接的防雨板229，防雨板229底部转动连接有驱动轴2210，防水电机228输出轴顶端通过锥齿轮组2216与驱动轴2210啮合传动，驱动轴2210上锥齿轮与其通过键与键槽配合滑动连接，且防雨板229底部设有限制该锥齿轮平移的限位块，驱动轴2210靠近转动块225的一侧固定连接有侧面为斜面且可磁吸转动块225的磁性棱柱2211，且转动块225的内部开设有与磁性棱柱2211适配的磁性棱柱孔，磁性棱柱2211驱动至转动块225无法转动时受斜面作用从转动块225内向外滑动，驱动轴2210的另一端外部滑动套设有蜗杆套2212，其中一根驱动轴2210的表面固定连接有与蜗杆套2212啮合的蜗轮2213，驱动轴2210表面靠近蜗杆套2212一侧固定连接有凸块2214，且蜗杆套2212的端部开设有与凸块2214相适配的斜口2215。

通过联动驱动组件可依次驱动半圆环226和其中一根连接轴224转动，而两者的切换方式可自动实现，在联动驱动组件驱动半圆环226至极限位置时，其内驱动轴2210可滑移，自动实现驱动力方向的切换，转而驱动连接轴224转动，而防水电机228反转时又可自动切换成驱动转动，使用方便。

图6-图7示出了第三种实施方式，与第二种实施方式的主要区别在于：雨量监测组件23包括集水斗231及其底部通过螺栓固定连接的底箱232，底箱232的内部固定连接有两块竖板233，且两块竖板233之间转动连接有翻斗234，竖板233内侧的顶部固定连接有限制翻斗234转动角度的限位块235，翻斗234的两侧均内嵌固定连接有磁钢236，且竖板233内部内嵌固定连接有监测磁钢236摆动次数的干簧管237，竖板233的外侧固定连接有接线端子238。

集水斗231主体为半球型，主体箱21的顶部固定连接有与集水斗231半球部分同轴心的弧板24，且弧板24内侧通过钢珠与集水斗231外侧转动连接，弧板24顶部固定一圈细密刷毛213，使其贴合集水斗231，降低杂质进入弧板24与集水斗231之间缝隙的几率，底箱232和主体箱21底部中心开设有排水口，且底箱232底部排水口外侧固定连接有配重块239。

底箱232底部设置为与集水斗231半球部分同轴心的粗糙弧面，主体箱21内腔的底部通过弹簧25纵向滑动设置有托板26，且托板26的顶部粘贴有弧度与底箱232底部粗糙弧面适配的防滑垫27，主体箱21内腔的底部且位于托板26下方固定连接有通电后可向下磁吸托板26的电磁铁28；主体箱21内壁固定连接有引导托板26竖直滑动的引导板212，并将托板26与主体箱21侧壁之间撑开一段间隙，且主体箱21底部边缘开设有排水孔，使流进主体箱21可排出。

本发明通过将雨量监测组件23可转动设置在主体箱21内，使其可形成类似铅坠的结构，在电磁铁28吸下托板26使其脱离雨量监测组件23时，雨量监测组件23即可顺畅的自然摆动至轴心竖直状态，即实现自动调平，调平后断开电磁铁28，托板26还可升起自动固定雨量监测组件23，定期控制雨量监测组件23自校准，可避免因河道旁土质流失沉降导致装置偏斜，进而影响雨量计监测精度的问题。

图6示出了第四种实施方式，与第三种实施方式的主要区别在于：集水斗231底部的中心贯穿设置有过滤结构，过滤结构包括中心斗29，中心斗29的顶部螺纹连接有滤筒210，中心斗29顶部的边缘固定连接有贴合集水斗231内壁的胶圈211。

现有的翻斗式雨量计内集水斗中心会设置过滤罩，但是其过滤下的杂质留在集水斗内不便于清理。

本发明通过在集水斗231中心设置可拆卸式的过滤结构，其具有类似碗型的中心斗29，可承接过滤下的杂质，进而方便将杂质整体取出清理，使用方便。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术，且各电器的型号参数不作具体限定，使用常规设备即可。

在测量河水流量时，需要先在非汛期测量河道截面的各点深度，然后进行三维建模，模拟河道界面形状；然后在流量监测时，通过超声波测速仪3测量水面的多点流速，取平均值后得到平均流速，利用超声波水位计4测量水位高度，将水位高度带入到三维建模内可得到水的大致截面积，然后结合流速测出大致的流量。

测量雨量时，需水滴传感器6先感应到下雨，然后反馈信号控制防水电机228正转，通过锥齿轮组2216带动驱动轴2210转动，进而利用磁性棱柱2211带动半圆环226转动，使其收起篷布227打开雨量计2顶部；在半圆环226转动至极限无法转动时，磁性棱柱2211持续受力，进而在斜面作用下滑出转动块225一段，则驱动轴2210可继续转动，同时带动其上凸块2214在转动过程中滑进蜗杆套2212的斜口2215内，进而带动蜗杆套2212转动，利用与蜗轮2213的啮合带动其中一根连接轴224转动，然后利用其余连接轴224以及联轴节的配合带动所有除杂杆223转动，将落到除杂罩22上的大杂质向外甩出。

雨水落进集水斗231内后，通过中心滤筒210过滤，然后流到翻斗234上，在翻斗234一侧储满水导致重心偏移后，使翻斗234反转将水倒出，此时干簧管237被磁钢236的磁力触发，发出一个电信号，则记作一次，通过计量单位时间内次数配合翻斗234单侧容量，即可计量单位时间内雨量。

雨停后反向启动防水电机228，在磁力下磁性棱柱2211再次滑进内，则此时防水电机228可再次驱动半圆环226转动，使篷布227展开将雨量计2顶部遮盖。

定期为电磁铁28通电使其吸下托板26，进而脱离雨量监测组件23底部，雨量监测组件23即可顺畅的自然摆动至轴心竖直状态，即实现自动调平，调平后断开电磁铁28，托板26在弹簧25推力下升起，使防滑垫27压住雨量监测组件23底部进行自动固定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定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。而且，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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种山洪灾害预警呼叫一体化设备，包括安装于河道旁的监测站点，其特征在于：所述监测站点包括预埋安装在河道旁的安装架及其上安装的雨量计以及多个测量水流速的超声波测速仪，所述雨量计侧面固定连接有测量水位高度的超声波水位计，且超声波水位计的侧面固定连接有监控装置，所述超声波水位计的顶部固定连接有水滴传感器，所述安装架上还安装有控制机箱，所述控制机箱控制雨量计、超声波测速仪、超声波水位计、监控装置和水滴传感器并将监测数据传输至云平台管理中心和居民住户端进行山洪灾害预警呼叫；

所述雨量计包括主体箱及其顶部可拆卸安装的除杂罩，所述主体箱内部设置有雨量监测组件，所述除杂罩包括固定筒及其顶部上拱设置的网架，所述网架由若干辐散式布局的连杆组成，且相邻连杆之间设置有除杂杆，相邻所述除杂杆的中心之间通过连接轴及其两端万向节连接，所述除杂罩的外侧两面之间通过转动块转动连接有半圆环，且半圆环一侧与除杂罩的外表面之间固定连接有篷布，所述除杂罩的内部设置有依次驱动半圆环和其中一根连接轴转动的联动驱动组件；

所述联动驱动组件包括防水电机及其顶部固定连接的防雨板，所述防雨板底部转动连接有驱动轴，所述防水电机输出轴顶端通过锥齿轮组与驱动轴啮合传动，所述驱动轴上锥齿轮与其通过键与键槽配合滑动连接，且防雨板底部设有限制该锥齿轮平移的限位块，所述驱动轴靠近转动块的一侧固定连接有侧面为斜面且可磁吸转动块的磁性棱柱，且转动块的内部开设有与磁性棱柱适配的磁性棱柱孔，所述磁性棱柱驱动至转动块无法转动时受斜面作用从转动块内向外滑动；

所述驱动轴的另一端外部滑动套设有蜗杆套，其中一根所述驱动轴的表面固定连接有与蜗杆套啮合的蜗轮，所述驱动轴表面靠近蜗杆套一侧固定连接有凸块，且蜗杆套的端部开设有与凸块相适配的斜口。

2.根据权利要求1所述的一种山洪灾害预警呼叫一体化设备，其特征在于：所述雨量监测组件包括集水斗及其底部通过螺栓固定连接的底箱，所述底箱的内部固定连接有两块竖板，且两块竖板之间转动连接有翻斗，所述竖板内侧的顶部固定连接有限制翻斗转动角度的限位块，所述翻斗的两侧均内嵌固定连接有磁钢，且竖板内部内嵌固定连接有监测磁钢摆动次数的干簧管，所述竖板的外侧固定连接有接线端子。

3.根据权利要求2所述的一种山洪灾害预警呼叫一体化设备，其特征在于：所述集水斗主体为半球型，所述主体箱的顶部固定连接有与集水斗半球部分同轴心的弧板，且弧板内侧通过钢珠与集水斗外侧转动连接，所述底箱和主体箱底部中心开设有排水口，且底箱底部排水口外侧固定连接有配重块。

4.根据权利要求2所述的一种山洪灾害预警呼叫一体化设备，其特征在于：所述底箱底部设置为与集水斗半球部分同轴心的粗糙弧面，所述主体箱内腔的底部通过弹簧纵向滑动设置有托板，且托板的顶部粘贴有弧度与底箱底部粗糙弧面适配的防滑垫，所述主体箱内腔的底部且位于托板下方固定连接有通电后可向下磁吸托板的电磁铁。

5.根据权利要求2所述的一种山洪灾害预警呼叫一体化设备，其特征在于：所述集水斗底部的中心贯穿设置有过滤结构，所述过滤结构包括中心斗，所述中心斗的顶部螺纹连接有滤筒，所述中心斗顶部的边缘固定连接有贴合集水斗内壁的胶圈。

6.根据权利要求1所述的一种山洪灾害预警呼叫一体化设备，其特征在于：所述安装架包括安装控制机箱的立柱及其侧面固定连接的安装雨量计和超声波测速仪的支架，所述立柱背离支架一侧的顶部固定连接有太阳能板，且立柱中间的两侧均通过斜拉索与地面连接。

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