CN116930172B - 一种低功耗在线泥沙监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于泥沙监测设备技术领域，尤其公开了一种低功耗在线泥沙监测设备，包括遥控终端，以及与遥控终端电性连接的浊度传感器，所述遥控终端包括RTU模块、供电电池和外壳。本发明通过将浊度传感器竖直限定安装后，RTU模块控制电机工作，且电机工作带动利用齿轮和齿牙配合从而使得套环带动内环架同步转动，由于内环架与壳体内侧壁的螺旋效果，使得内环架在转动过程中在壳体内部来回移动，通过环边限定套环，避免内环架在转动过程中出现偏移的状况，内环架移动的同时利用内筒带动内柱和底板同步移动，此时底板在移动的过程中逐渐靠近待测水体，直至底板进入到待测水体内部，利用探照灯和光电检测器配合检测待测水体中的浊度值。

Description

一种低功耗在线泥沙监测设备

技术领域

本发明属于泥沙监测设备技术领域，特别涉及一种低功耗在线泥沙监测设备。

背景技术

现有接近技术均采用光学成像方式测定水体中的悬移质泥沙含量，通过无线传输系统将现场采集数据发送至数据处理平台。现有技术追求功能要素的齐全从而使得外部零件数量增多、体积重量增大、仪器整体成本居高不下，在日常运维、仪器拆卸时产生不可抗的繁琐与困难，并且使用成本高，运维期间人力物力需求较高，导致用户整体使用体验较差。

对待测水体进行监测时，由于不同时期水位的高度不同，此时浊度检测仪会与待测水体分离，此时浊度检测仪无法监测待测水体的浊度值。

因此，发明一种低功耗在线泥沙监测设备来解决上述问题很有必要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种低功耗在线泥沙监测设备，以解决上述背景技术中提出的问题：

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低功耗在线泥沙监测设备，包括遥控终端，以及与遥控终端电性连接的浊度传感器，所述遥控终端包括RTU模块、供电电池和外壳，所述供电电池和RTU模块之间利用导线连接，供电电池利用导线为RTU模块供电，所述外壳的侧边固定有多个凸环，且RTU模块的四个拐角处均设置有与凸环圆周外侧面对应配合的凹槽，RTU模块通过多个凹槽对应安放在外壳内部，所述外壳内部设置有与RTU模块对应连接的信息传输器，且RTU模块通过连接线连接浊度传感器，所述连接线对应贯穿外壳端面中心处，且浊度传感器监测当前水体的浊度值，浊度传感器将采集的当前水体浊度值通过连接线传输给RTU模块，RTU模块接收并保存，RTU模块通过信息传输器将浊度传感器现场采集数据即时传送至互联网数据处理平台，实时完成对水体的泥沙在线监测。

进一步的，所述外壳顶部开口处放置有密封板，所述密封板底面固定有多个支杆，且多个支杆与多个凸环中心处一一对应卡扣，密封板通过支杆与凸环的配合从而对应卡接在外壳顶部开口处。

进一步的，所述浊度传感器包括壳体，以及处于壳体开口处的内柱，所述内柱底端固定有底板，且底板中心处设置有探照灯和光电检测器，所述内柱前侧端中心处固定有内筒，所述内筒内部设置有螺旋线，且探照灯和光电检测器均与螺旋线后侧端连接，螺旋线前侧端通过壳体与连接线连接。

进一步的，所述内柱前侧端固定安装有电机，且RTU模块通过连接线和螺旋线为电机供电，所述电机输出端安装有齿轮，且壳体内部前侧部设置有内环架，内环架圆周外侧面与壳体内侧壁螺旋配合，所述内环架中心处设置有套环，且内环架与套环之间利用多个连接杆固定连接，且套环对应套接于内筒前侧端，所述内筒前侧端固定有两个环边，且套环处于两个环边之间，所述套环后侧端圆周外侧面设置有与齿轮啮合配合的环形齿牙。

进一步的，所述壳体内壁后侧部环形等距并列固定有多个内架，所述内柱圆周外侧面设置有与多个内架一一对应的内槽，所述内柱前侧端固定有多个侧杆，多个侧杆前侧端均固定有凸头，且内环架后侧面设置有与凸头滑动配合的环槽，且凸头对应插入环槽内部。

进一步的，多个内架内部插接有滑杆，所述滑杆两端分别与内架前后两端面对应齐平，所述底板底面螺旋贯穿有多个螺钉，多个螺钉与多个滑杆一一对应，且螺钉前侧端螺旋卡接在滑杆后侧端，所述滑杆内侧部固定有内板，所述内架内侧部设置有与内板滑动配合的滑槽。

进一步的，所述滑杆外侧部固定有外板，所述内架内部设置有贯穿外板的内杆，所述内杆表面套接有弹簧，且外板后侧面利用弹簧连接内架。

进一步的，所述内柱活动插接在壳体后侧部，且底板由橡胶材料制成，所述底板圆周外侧面与壳体的圆周外侧面对应齐平。

本发明的技术效果和优点：

1、本发明通过将浊度传感器竖直限定安装后，RTU模块控制电机工作，且电机工作带动利用齿轮和齿牙配合从而使得套环带动内环架同步转动，由于内环架与壳体内侧壁的螺旋效果，使得内环架在转动过程中在壳体内部来回移动，通过环边限定套环，避免内环架在转动过程中出现偏移的状况，内环架移动的同时利用内筒带动内柱和底板同步移动，此时底板在移动的过程中逐渐靠近待测水体，直至底板进入到待测水体内部，利用探照灯和光电检测器配合检测待测水体中的浊度值。

2、本发明通过电机工作使得齿轮反向转动时，此时齿轮利用套环带动内环架反向转动，反向转动的内环架利用内筒将内柱拉回到壳体内部，且环形排布的多个弹簧的弹力使得内柱平稳的回移到壳体内部，保证整个浊度传感器在检测不同液面浊度值的平稳性，避免因移动导致整个浊度传感器剧烈晃动，保证浊度传感器监测水体浊度值的精准度。

附图说明

图1是本发明实施例的低功耗在线泥沙监测设备整体结构示意图；

图2是本发明实施例的遥控终端的内部部件示意图；

图3是本发明实施例的密封板的整体示意图；

图4是本发明实施例的浊度传感器整体剖面立体结构示意图；

图5是本发明实施例的内柱前侧部部件示意图；

图6是本发明实施例的内环架整体示意图；

图7是本发明实施例的浊度传感器内部的多个内架对应示意图；

图8是本发明实施例的滑杆整体示意图；

图中：1、遥控终端；2、浊度传感器；3、RTU模块；4、供电电池；5、外壳；6、导线；7、凸环；8、信息传输器；9、连接线；10、密封板；11、支杆；12、内柱；13、底板；14、探照灯；15、内筒；16、螺旋线；17、电机；18、齿轮；19、内环架；20、套环；21、环边；22、齿牙；23、内架；24、内槽；25、侧杆；26、凸头；27、环槽；28、滑杆；29、内板；30、滑槽；31、外板；32、内杆；33、弹簧。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供了一种低功耗在线泥沙监测设备，如图1至图4所示，包括遥控终端1，以及与遥控终端1电性连接的浊度传感器2，所述遥控终端1包括RTU模块3、供电电池4和外壳5，所述供电电池4和RTU模块3之间利用导线6连接，供电电池4利用导线6为RTU模块3供电，所述外壳5的侧边固定有多个凸环7，且RTU模块3的四个拐角处均设置有与凸环7圆周外侧面对应配合的凹槽，RTU模块3通过多个凹槽对应安放在外壳5内部，所述外壳5内部设置有与RTU模块3对应连接的信息传输器8，RTU模块3的四个拐角均利用凹槽与凸环7滑动配合的方式安装在外壳5内部，且导线6前侧端对应插接在RTU模块3顶面，方便供电电池4利用导线6为RTU模块3供电。且RTU模块3通过连接线9连接浊度传感器2，所述连接线9对应贯穿外壳5端面中心处，且浊度传感器2监测当前水体的浊度值，浊度传感器2将采集的当前水体浊度值通过连接线9传输给RTU模块3，RTU模块3接收并保存，RTU模块3通过信息传输器8将浊度传感器2现场采集数据即时传送至互联网数据处理平台，实时完成对水体的泥沙在线监测。

在图1至图3中，所述外壳5顶部开口处放置有密封板10，所述密封板10底面固定有多个支杆11，且多个支杆11与多个凸环7中心处一一对应卡扣，密封板10通过支杆11与凸环7的配合从而对应卡接在外壳5顶部开口处。RTU模块3、供电电池4以及信息传输器8均安装在外壳5内部后，将密封板10连接的多个支杆11与多个凸环7中心处对应插接卡扣后，方便利用密封板10对应封堵外壳5顶部开口处，避免待测验河段或水域的水汽进入到外壳5内部，提高遥控终端1的整体防护性。

在图1至图5中，所述浊度传感器2包括壳体，以及处于壳体开口处的内柱12，所述内柱12底端固定有底板13，且底板13中心处设置有探照灯14和光电检测器，所述内柱12前侧端中心处固定有内筒15，所述内筒15内部设置有螺旋线16，且探照灯14和光电检测器均与螺旋线16后侧端连接，螺旋线16前侧端通过壳体与连接线9连接。所述内柱12活动插接在壳体后侧部，且底板13由橡胶材料制成，所述底板13圆周外侧面与壳体的圆周外侧面对应齐平。

对水体的泥沙进行监测的步骤如下：

步骤1：确保整体监测设备的零部件齐全与完好，将整体监测设备投放至待测验河段或水域。

步骤2：整体监测设备处于通电状态（供电电池4通过导线6连接RTU模块3，且RTU模块3连接信息传输器8，RTU模块3通过连接线9连接浊度传感器2）时，浊度传感器2基于组合红外吸收散射光线法，探照灯14发出的红外光经过待测验河段或水域中浊度的散射，由光电检测器转换为电信号，并经过模拟和数字信号处理后获得当前水体的浊度值，光电检测器将得到的浊度值的电信号通过螺旋线16和连接线9传输给RTU模块3。浊度传感器2每五分钟自动采集当前水体浊度值保存至RTU模块3的存储单元中。

步骤3：通过RTU模块3上的信息传输器8将现场采集数据即时传送至互联网数据处理平台，做到当前水体的泥沙在线监测。

通过优化设计思路，精简设备零部件构成，极大程度减少设备的采购成本和运维成本。直接提升测验人员的使用体验，降低工作难度，提高工作效率。

在图4至图6中，所述内柱12前侧端固定安装有电机17，且RTU模块3通过连接线9和螺旋线16为电机17供电，所述电机17输出端安装有齿轮18，且壳体内部前侧部设置有内环架19，内环架19圆周外侧面与壳体内侧壁螺旋配合，所述内环架19中心处设置有套环20，且内环架19与套环20之间利用多个连接杆固定连接，且套环20对应套接于内筒15前侧端，所述内筒15前侧端固定有两个环边21，且套环20处于两个环边21之间，所述套环20后侧端圆周外侧面设置有与齿轮18啮合配合的环形齿牙22。将浊度传感器2竖直限定安装后，当底板13处于待测水体内部时，利用探照灯14和光电检测器配合检测待测水体中的浊度值，当底板13远离待测水体时，移动底板13时，RTU模块3控制电机17工作，且电机17工作带动利用齿轮18和齿牙22配合从而带动套环20在内筒15表面转动，套环20转动时，套环20利用多个连接杆带动内环架19在壳体内部转动，由于内环架19与壳体内侧壁的螺旋效果，使得内环架19在转动过程中在壳体内部来回移动，由于内筒15利用环边21限定套环20，避免内环架19在转动过程中出现偏移的状况，内环架19移动的同时利用内筒15带动内柱12和底板13同步移动，此时底板13在移动的过程中逐渐靠近待测水体，直至底板13进入到待测水体内部，利用探照灯14和光电检测器配合检测待测水体中的浊度值。

由于待测水体不同高度的浊度值互不相同，利用内环架19移动带动底板13同步移动，方便底板13将探照灯14和光电检测器带动到待测水体的不同水位位置，利用探照灯14和光电检测器配合检测待测水体不同水位的浊度值。若待测水体处于流动状态，利用探照灯14和光电检测器实时配合检测，方便得到待测水体的浊度值变化状况。

在图4至图6中，所述壳体内壁后侧部环形等距并列固定有多个内架23，所述内柱12圆周外侧面设置有与多个内架23一一对应的内槽23，所述内柱12前侧端固定有多个侧杆25，多个侧杆25前侧端均固定有凸头26，且内环架19后侧面设置有与凸头26滑动配合的环槽27，且凸头26对应插入环槽27内部。内环架19在套环20的带动下在壳体内部转动时，内环架19利用环槽27在多个侧杆25的凸头26表面转动，多个侧杆25的凸头26对内环架19的限定，避免内环架19在转动过程中偏移，当内环架19移动时，内环架19利用多个侧杆25推动内柱12移动，内柱12利用内槽23在壳体内部的多个内架23表面滑动，保证内环架19和内柱12移动的平稳性。

在图4、图7和图8中，多个内架23内部插接有滑杆28，所述滑杆28两端分别与内架23前后两端面对应齐平，所述底板13底面螺旋贯穿有多个螺钉，多个螺钉与多个滑杆28一一对应，且螺钉前侧端螺旋卡接在滑杆28后侧端，所述滑杆28内侧部固定有内板29，所述内架23内侧部设置有与内板29滑动配合的滑槽30。内柱12带动底板13同步移动时，底板13利用多个螺钉拉动多个滑杆28在多个内架23内部同步移动，滑杆28带动内板29在滑槽30内部来回滑动。所述滑杆28外侧部固定有外板31，所述内架23内部设置有贯穿外板31的内杆32，所述内杆32表面套接有弹簧33，且外板31后侧面利用弹簧33连接内架23。滑杆28移动时，滑杆28带动外板31在内杆32表面来回滑动，当内柱12从壳体内部移出时，底板13利用螺钉和滑杆28拉动外板31挤压内杆32表面的弹簧33，内环架19利用内筒15和侧杆25带动内柱12移出壳体时，内环架19逐渐靠近内架23前侧端，直至内环架19后侧面与内架23前侧端对应贴合后，底板13的伸出距离达到最大值。

当电机17工作使得齿轮18反向转动时，此时齿轮18利用套环20带动内环架19反向转动，反向转动的内环架19利用内筒15将内柱12拉回到壳体内部，且环形排布的多个弹簧33的弹力使得内柱12平稳的回移到壳体内部，保证整个浊度传感器2在检测不同液面浊度值的平稳性，避免因移动导致整个浊度传感器2剧烈晃动，保证浊度传感器2监测水体浊度值的精准度。

本发明工作原理：

参照说明书附图1至图8，供电电池4通过导线6连接RTU模块3，且RTU模块3连接信息传输器8，RTU模块3通过连接线9连接浊度传感器2，RTU模块3控制电机17工作，且电机17工作带动利用齿轮18和齿牙22配合从而带动套环20在内筒15表面转动，套环20转动时，套环20利用多个连接杆带动内环架19在壳体内部转动，由于内环架19与壳体内侧壁的螺旋效果，使得内环架19在转动过程中在壳体内部来回移动，由于内筒15利用环边21限定套环20，避免内环架19在转动过程中出现偏移的状况，内环架19移动的同时利用内筒15带动内柱12和底板13同步移动，此时底板13在移动的过程中逐渐靠近待测水体，直至底板13进入到待测水体内部，利用探照灯14和光电检测器配合检测待测水体中的浊度值。

由于待测水体不同高度的浊度值互不相同，利用内环架19移动带动底板13同步移动，方便底板13将探照灯14和光电检测器带动到待测水体的不同水位位置，利用探照灯14和光电检测器配合检测待测水体不同水位的浊度值。若待测水体处于流动状态，利用探照灯14和光电检测器实时配合检测，方便得到待测水体的浊度值变化状况。

内环架19在套环20的带动下在壳体内部转动时，内环架19利用环槽27在多个侧杆25的凸头26表面转动，多个侧杆25的凸头26对内环架19的限定，避免内环架19在转动过程中偏移，当内环架19移动时，内环架19利用多个侧杆25推动内柱12移动，内柱12利用内槽23在壳体内部的多个内架23表面滑动，保证内环架19和内柱12移动的平稳性。

当内柱12从壳体内部移出时，底板13利用螺钉和滑杆28拉动外板31挤压内杆32表面的弹簧33，内环架19利用内筒15和侧杆25带动内柱12移出壳体时，内环架19逐渐靠近内架23前侧端，直至内环架19后侧面与内架23前侧端对应贴合后，底板13的伸出距离达到最大值。

当电机17工作使得齿轮18反向转动时，此时齿轮18利用套环20带动内环架19反向转动，反向转动的内环架19利用内筒15将内柱12拉回到壳体内部，且环形排布的多个弹簧33的弹力使得内柱12平稳的回移到壳体内部，保证整个浊度传感器2在检测不同液面浊度值的平稳性，避免因移动导致整个浊度传感器2剧烈晃动，保证浊度传感器2监测水体浊度值的精准度。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

Claims (5)

1.一种低功耗在线泥沙监测设备，其特征在于：包括遥控终端（1），以及与遥控终端（1）电性连接的浊度传感器（2），所述遥控终端（1）包括RTU模块（3）、供电电池（4）和外壳（5），所述供电电池（4）和RTU模块（3）之间利用导线（6）连接，供电电池（4）利用导线（6）为RTU模块（3）供电，所述外壳（5）的侧边固定有多个凸环（7），且RTU模块（3）的四个拐角处均设置有与凸环（7）圆周外侧面对应配合的凹槽，RTU模块（3）通过多个凹槽对应安放在外壳（5）内部，所述外壳（5）内部设置有与RTU模块（3）对应连接的信息传输器（8），且RTU模块（3）通过连接线（9）连接浊度传感器（2），所述连接线（9）对应贯穿外壳（5）端面中心处，且浊度传感器（2）监测当前水体的浊度值，浊度传感器（2）将采集的当前水体浊度值通过连接线（9）传输给RTU模块（3），RTU模块（3）接收并保存，RTU模块（3）通过信息传输器（8）将浊度传感器（2）现场采集数据即时传送至互联网数据处理平台，实时完成对水体的泥沙在线监测；

所述浊度传感器（2）包括壳体，以及处于壳体开口处的内柱（12），所述内柱（12）底端固定有底板（13），且底板（13）中心处设置有探照灯（14）和光电检测器，所述内柱（12）前侧端中心处固定有内筒（15），所述内筒（15）内部设置有螺旋线（16），且探照灯（14）和光电检测器均与螺旋线（16）后侧端连接，螺旋线（16）前侧端通过壳体与连接线（9）连接；

所述内柱（12）前侧端固定安装有电机（17），且RTU模块（3）通过连接线（9）和螺旋线（16）为电机（17）供电，所述电机（17）输出端安装有齿轮（18），且壳体内部前侧部设置有内环架（19），内环架（19）圆周外侧面与壳体内侧壁螺旋配合，所述内环架（19）中心处设置有套环（20），且内环架（19）与套环（20）之间利用多个连接杆固定连接，且套环（20）对应套接于内筒（15）前侧端，所述内筒（15）前侧端固定有两个环边（21），且套环（20）处于两个环边（21）之间，所述套环（20）后侧端圆周外侧面设置有与齿轮（18）啮合配合的环形齿牙（22）；

所述壳体内壁后侧部环形等距并列固定有多个内架（23），所述内柱（12）圆周外侧面设置有与多个内架（23）一一对应的内槽（23），所述内柱（12）前侧端固定有多个侧杆（25），多个侧杆（25）前侧端均固定有凸头（26），且内环架（19）后侧面设置有与凸头（26）滑动配合的环槽（27），且凸头（26）对应插入环槽（27）内部。

2.根据权利要求1所述的低功耗在线泥沙监测设备，其特征在于：

所述外壳（5）顶部开口处放置有密封板（10），所述密封板（10）底面固定有多个支杆（11），且多个支杆（11）与多个凸环（7）中心处一一对应卡扣，密封板（10）通过支杆（11）与凸环（7）的配合从而对应卡接在外壳（5）顶部开口处。

3.根据权利要求1所述的低功耗在线泥沙监测设备，其特征在于：

多个内架（23）内部插接有滑杆（28），所述滑杆（28）两端分别与内架（23）前后两端面对应齐平，所述底板（13）底面螺旋贯穿有多个螺钉，多个螺钉与多个滑杆（28）一一对应，且螺钉前侧端螺旋卡接在滑杆（28）后侧端，所述滑杆（28）内侧部固定有内板（29），所述内架（23）内侧部设置有与内板（29）滑动配合的滑槽（30）。

4.根据权利要求3所述的低功耗在线泥沙监测设备，其特征在于：

所述滑杆（28）外侧部固定有外板（31），所述内架（23）内部设置有贯穿外板（31）的内杆（32），所述内杆（32）表面套接有弹簧（33），且外板（31）后侧面利用弹簧（33）连接内架（23）。

5.根据权利要求1所述的低功耗在线泥沙监测设备，其特征在于：

所述内柱（12）活动插接在壳体后侧部，且底板（13）由橡胶材料制成，所述底板（13）圆周外侧面与壳体的圆周外侧面对应齐平。