CN117275189A - 一种水利预警系统及预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水利预警系统及预警方法，涉及水利防汛监测技术领域，包括预警设备安装杆，所述预警设备安装杆内壁转动安装有转动杆一，所述转动杆一底端安装有斜齿轮组一，所述预警设备安装杆右侧安装有延长板，所述斜齿轮组一右侧安装有转动杆二，所述转动杆二转动设置在延长板内壁，所述转动杆一顶端安装有斜齿轮组三，本发明具有方便利用雨水对水利预警仪器表面进行清洗，无需用电，提高水利预警的精度，两组水利预警仪器交替使用，提高水利预警仪器的使用寿命，在洪水来临时大风和大雨会对水利预警仪器进行冲刷时，对水利预警仪器进行全方位保护，避免了水利预警仪器表面被冲刷损坏，提高水利预警的可靠性。

Description

一种水利预警系统及预警方法

技术领域

本发明涉及水利防汛监测技术领域，特别涉及一种水利预警系统及预警方法。

背景技术

现有技术中，修建水利工程，能有效控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程众多，需要对水利工程的水位进行及时监测，当超过预设水位时，需要进行预警，保障人民的生命和财产安全。现有中很多都是通过人工巡逻的方式进行水位预警，随着科技的进步，也陆续出现了很多通过智能监测装置设置在水域中进行水利监测预警；

现有的使用超声波进行水利监测预警时，由于在河边长时间放置后，超声波水位监测仪表面容易积攒灰尘，如果不及时清理，灰尘对超声波的吸收，反射会降低其能量和传播速度，从而影响超声波的传播距离和检测结果的精度，导致水位监测的精确度有偏差，同时如果长时间使用一个超声波监测仪，在阳光暴晒和长时间运转时，也会对使用寿命造成缩短，另一方面，在遇到雨季，洪水来临时，虽然已经对人们预警成功，但是如果不对超声波水位监测进行保护，虽然洪水冲刷不到岸边的高度，但是洪水来袭时，伴随着的大风和大雨会对超声波水位监测进行冲刷，导致超声波水位监测仪表面被冲刷损坏，造成较大的财产损失。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明要解决的问题是：灰尘不及时清理导致水位监测的精确度有偏差、长时间使用一个超声波监测仪，在阳光暴晒和长时间运转时，会对使用寿命造成缩短及雨季，洪水来临时大风和大雨会对超声波水位监测进行冲刷，导致超声波水位监测仪表面被冲刷损坏的问题。

为解决上述提出的技术问题，本发明采用如下技术方案：一种水利预警系统，包括预警设备安装杆，所述预警设备安装杆内壁转动安装有转动杆一，所述转动杆一底端安装有斜齿轮组一，所述预警设备安装杆右侧安装有延长板，所述斜齿轮组一右侧安装有转动杆二，所述转动杆二的端部安装有斜齿轮组二，所述转动杆二转动设置在延长板内壁，所述转动杆一顶端安装有斜齿轮组三，所述斜齿轮组三右端安装有转动杆三，所述预警设备安装杆顶部右侧安装有侧杆，所述转动杆三在侧杆内壁转动连接，所述转动杆三顶部安装有弹性伸缩杆一，所述弹性伸缩杆一顶部设置有重力凸块，所述重力凸块的顶端设置为弧形，所述转动杆三的右端安装有锥齿轮一，所述斜齿轮组二底端安装有动力机构，所述动力机构用于将水流的流动力转化为驱动力；

触发机构，所述触发机构套接在转动杆三外表面，所述触发机构用于触发保护机构对切换式预警机构进行保护；

蓄水机构，所述蓄水机构安装在侧杆的一端，所述蓄水机构用于收集雨水，同时利用雨水的重力对切换式预警机构进行切换；

切换式预警机构，所述切换式预警机构设置在触发机构的一端，所述切换式预警机构用于对水位进行预警，同时有两组超声波水位监测仪，可以进行切换着使用，同时利用蓄水机构收集的雨水对超声波水位监测仪表面进行清洗；

保护机构，所述保护机构安装在蓄水机构外表面，所述保护机构可以在洪水来临时，对切换式预警机构进行保护。

优选的，所述斜齿轮组二底端安装有伸缩棒一，所述动力机构包括有底板，所述底板套接在伸缩棒一外表面，所述底板顶部安装有导向板，所述伸缩棒一底端安装有涡轮，所述底板顶部设置有浮漂，所述伸缩棒一的伸缩部分与伸缩棒一之间只能伸缩不能转动。

优选的，所述触发机构包括有圆筒，所述圆筒安装在侧杆中部，所述弹性伸缩杆一和重力凸块设置在圆筒内部，所述圆筒底部活动插接有限位棒，所述限位棒顶部安装有弧形凸块，所述限位棒底端设置有斜块一，所述斜块一底部滑动连接有斜块二，所述斜块二底部横向安装有弹性伸缩杆二，所述弹性伸缩杆二右端设置有挡杆，所述限位棒顶端安装有弧形凸块，所述弧形凸块的位置设置在重力凸块的转动轨迹外的一小段距离。

优选的，所述蓄水机构包括有蓄水箱，所述蓄水箱安装在侧杆的端部，所述蓄水箱内侧安装有限位杆，所述限位杆外表面套接有上浮板，所述上浮板顶部安装有侧板，所述侧板底部一侧开设有斜开槽，所述斜开槽内壁活动设置有滚柱，所述滚柱的右端安装有拉板一，所述拉板一的内侧安装有拉板二，所述拉板一和拉板二之间可以相互牵拉。

优选的，所述限位杆外表面套接有下浮板，所述下浮板底部安装有堵口盖，所述蓄水箱底部安装有出水管，所述上浮板设置在下浮板的上方，所述拉板二与蓄水箱一侧滑动连接，所述拉板二的一端与拉板一拆卸连接，另一端设置在下浮板的顶部。

优选的，所述切换式预警机构包括有安装梁，所述安装梁安装在侧杆的端部，所述安装梁右侧转动安装有齿盘一，所述齿盘一内壁安装有棘轮组件，所述棘轮组件右侧安装有安装板，所述安装板顶部和底部分别安装有两组超声波水位监测仪，所述安装板一侧安装有风力监测仪，所述齿盘一一侧啮合连接齿条一，所述齿条一顶端穿过蓄水箱底部安装在下浮板的底部，所述齿条一一侧安装有侧安装板，所述侧安装板一侧固定连接在伸缩棒二的伸缩部分，所述伸缩棒二一侧安装在安装梁上，所述伸缩棒二顶端安装有锥齿轮二，所述伸缩棒二底端安装有清洁刷。

优选的，所述清洁刷紧贴在两组所述超声波水位监测仪中的任意一组顶部，所述伸缩棒二的伸缩部分与伸缩棒二之间只能伸缩不能转动，所述锥齿轮二设置在有锥齿轮一的正下方，所述锥齿轮二和锥齿轮一可拆卸式啮合连接。

优选的，所述保护机构包括有保护箱，所述保护箱限位套接在蓄水箱外表面，所述保护箱左侧底部转动安装有转轴，所述转轴右端安装有齿轮，所述转轴内侧设置有盖板，所述盖板的初始角度与保护箱侧面在一条直线上，所述盖板背部安装有后承重板，所述齿轮一侧啮合连接有齿条二，所述齿条二顶端安装在圆筒的右侧，所述后承重板抵接在挡杆的顶部。

作为优选的，所述该使用方法包括以下步骤：

S1：工作人员将预警设备安装杆安装在需要监测的河流岸边，通过将延长板动力机构下放在水中，浮漂将动力机构始终保持在水平面上，使导向板面朝水流的上游方向，当水流通过导向板进入涡轮时，带动涡轮进行转动，此时涡轮驱动伸缩棒一转动，伸缩棒一带动斜齿轮组二驱动转动杆二，随后转动杆二带动斜齿轮组一转动，斜齿轮组一带动转动杆一转动，转动杆一带动斜齿轮组三驱动转动杆三转动，随后转动杆三驱动弹性伸缩杆一和重力凸块及转动杆三末端的锥齿轮一空转，为带动清洁刷做准备；

S2：当蓄水机构的蓄水箱内蓄满雨水时，上浮板受到在雨水中浮力的影响，带动侧板向上移动，侧板底部的斜开槽带动滚柱向左滑动，带动拉板一将拉板二向外拉动，使下浮板不再受到拉板二的抵挡，则会由于自身的浮力迅速向上升起，同时带动底部安装的齿条一向上抬起，抬起时带动齿盘一旋转，随后齿盘一驱动安装板和超声波水位监测仪旋转度，将底部的超声波水位监测仪翻转到上面并关闭，将原本在上面的备用超声波水位监测仪翻转到底部开始使用；

S3：同时齿条一带动侧安装板向上移动将伸缩棒二的伸缩部分向上抬起，带动伸缩棒二顶端的锥齿轮二向上升起，与清洁刷锥齿轮一相互啮合，动力机构驱动转动杆三带动锥齿轮一驱动锥齿轮二旋转，带动清洁刷对超声波水位监测仪进行清洁，同时由于下浮板由于自身浮力向上升起，堵口盖不再盖在出水管表面，此时蓄水箱内的雨水从出水管由于自身重力向下排放，流至超声波水位监测仪的表面，并配合清洁刷对超声波水位监测仪进行清洁，等到下次蓄满水时下浮板上升带动齿条一上升时，才会换回常用的超声波水位监测仪，将备用超声波水位监测仪翻转到初始上部位置，将清洗后常用的超声波水位监测仪翻转到下面继续使用，使两组超声波水位监测仪交替使用；

S4：当水流速度加快，此时转动杆三驱动弹性伸缩杆一和重力凸块加速旋转，重力凸块的离心力被增大，带动限位棒和斜块一向下移动，推动斜块二，此时斜块二向左移动，带动挡杆向左移动，此时后承重板不再被挡杆抵挡，保护机构的后承重板及保护箱由于自身重力向下垂直滑动，在滑动的同时，此时转轴一侧的齿轮在齿条二一侧向下滚动，带动转轴和盖板转动90度关上盖板，最后盖板通过齿轮和齿条二的齿进行锁死，在雨季洪水来临前全方位完成对超声波水位监测仪的保护。

相对于现有技术，本发明至少具有如下优点：

1、通过设置了动力机构，通过将水的流动力转化为驱动力，同时通过蓄水机构对切换式预警机构进行切换，使用清洁刷对超声波水位监测仪配合雨水进行清洁，同时将清洗后常用的超声波水位监测仪翻转到下面继续使用，达到两组超声波水位监测仪交替使用，并且常用或者备用超声波水位监测仪，在切换至顶部时，可以对刚刚使用的超声波水位监测仪进行清洁的效果，防止灰尘影响超声波的传播距离和检测结果的精度；

2、通过设置了触发机构，通过雨季洪水来临前水流速度的变化，转动杆三驱动弹性伸缩杆一和重力凸块加速旋转，重力凸块的离心力被增大，利用重力凸块的离心力带动限位棒和斜块一向下移动，推动斜块二，此时斜块二向左移动，带动挡杆向左移动，后承重板不再被挡杆抵挡，保护机构的后承重板及保护箱由于自身重力向下垂直滑动，带动转轴和盖板转动度关上盖板，最后盖板通过齿轮和齿条二的齿进行锁死，全方位完成对超声波水位监测仪的保护，避免产生较大的财产损失；

3、本发明具有方便利用雨水对水利预警仪器表面进行清洗，无需用电，提高水利预警的精度，两组水利预警仪器交替使用，提高水利预警仪器的使用寿命，在洪水来临时大风和大雨会对水利预警仪器进行冲刷时，对水利预警仪器进行全方位保护，避免了水利预警仪器表面被冲刷损坏，提高水利预警的可靠性。

附图说明

图1为预警设备安装杆整体结构示意图；

图2为预警设备安装杆下半部分结构示意图；

图3为动力机构的结构示意图；

图4为预警设备安装杆上半部分结构示意图；

图5为图4中A的放大图；

图6为蓄水机构剖面结构示意图；

图7切换式预警机构结构示意图；

图8为图7中B的放大图；

图9为保护机构结构示意图；

图10为预警设备安装杆仰视部分剖面图；

图11为齿盘一、安装板和棘轮组件的结构示意图。

图中，1、预警设备安装杆；10、转动杆一；11、斜齿轮组一；12、延长板；13、转动杆二；14、斜齿轮组二；15、斜齿轮组三；16、侧杆；160、转动杆三；17、弹性伸缩杆一；18、重力凸块；19、锥齿轮一；2、动力机构；20、底板；21、导向板；22、涡轮；23、浮漂；24、伸缩棒一；3、触发机构；30、圆筒；31、弧形凸块；32、限位棒；33、斜块一；34、斜块二；35、弹性伸缩杆二；36、挡杆；5、蓄水机构；50、蓄水箱；51、限位杆；52、上浮板；53、侧板；54、斜开槽；55、滚柱；56、拉板一；57、拉板二；58、下浮板；59、堵口盖；590、出水管；7、切换式预警机构；70、安装梁；71、齿盘一；72、安装板；73、超声波水位监测仪；74、风力监测仪；75、齿条一；76、侧安装板；77、伸缩棒二；78、锥齿轮二；79、清洁刷；8、保护机构；80、保护箱；81、转轴；82、齿轮；83、盖板；84、后承重板；85、齿条二；9、棘轮组件。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细说明。

参见图1-图11，预警设备安装杆1、转动杆一10、斜齿轮组一11、延长板12、转动杆二13、斜齿轮组二14、斜齿轮组三15、侧杆16、转动杆三160、弹性伸缩杆一17、重力凸块18、锥齿轮一19、动力机构2、底板20、导向板21、涡轮22、浮漂23、伸缩棒一24、触发机构3、圆筒30、弧形凸块31、限位棒32、斜块一33、斜块二34、弹性伸缩杆二35、挡杆36、蓄水机构5、蓄水箱50、限位杆51、上浮板52、侧板53、斜开槽54、滚柱55、拉板一56、拉板二57、下浮板58、堵口盖59、出水管590、切换式预警机构7、安装梁70、齿盘一71、安装板72、超声波水位监测仪73、风力监测仪74、齿条一75、侧安装板76、伸缩棒二77、锥齿轮二78、清洁刷79、保护机构8、保护箱80、转轴81、齿轮82、盖板83、后承重板84、齿条二85。

实施例1：参见图1、图2、图3、图6、图7、图8、图11，预警设备安装杆1，预警设备安装杆1内壁转动安装有转动杆一10，转动杆一10底端安装有斜齿轮组一11，预警设备安装杆1右侧安装有延长板12，斜齿轮组一11右侧安装有转动杆二13，转动杆二13的端部安装有斜齿轮组二14，转动杆二13转动设置在延长板12内壁，转动杆一10顶端安装有斜齿轮组三15，斜齿轮组三15右端安装有转动杆三160，预警设备安装杆1顶部右侧安装有侧杆16，转动杆三160在侧杆16内壁转动连接，转动杆三160顶部安装有弹性伸缩杆一17，弹性伸缩杆一17顶部设置有重力凸块18，重力凸块18的顶端设置为弧形，转动杆三160的右端安装有锥齿轮一19，斜齿轮组二14底端安装有动力机构2，动力机构2用于将水流的流动力转化为驱动力；

蓄水机构5，蓄水机构5安装在侧杆16的一端，蓄水机构5用于收集雨水，同时利用雨水的重力对切换式预警机构7进行切换；

切换式预警机构7，切换式预警机构7设置在触发机构3的一端，切换式预警机构7用于对水位进行预警，同时有两组超声波水位监测仪73，可以进行切换着使用，同时利用蓄水机构5收集的雨水对超声波水位监测仪73表面进行清洗；

更进一步的，斜齿轮组二14底端安装有伸缩棒一24，动力机构2包括有底板20，底板20套接在伸缩棒一24外表面，底板20顶部安装有导向板21，伸缩棒一24底端安装有涡轮22，底板20顶部设置有浮漂23，伸缩棒一24的伸缩部分与伸缩棒一24之间只能伸缩不能转动，蓄水机构5包括有蓄水箱50，蓄水箱50安装在侧杆16的端部，蓄水箱50内侧安装有限位杆51，限位杆51外表面套接有上浮板52，上浮板52顶部安装有侧板53，侧板53底部一侧开设有斜开槽54，斜开槽54内壁活动设置有滚柱55，滚柱55的右端安装有拉板一56，拉板一56的内侧安装有拉板二57，拉板一56和拉板二57之间可以相互牵拉，限位杆51外表面套接有下浮板58，下浮板58底部安装有堵口盖59，蓄水箱50底部安装有出水管590，上浮板52设置在下浮板58的上方，拉板二57与蓄水箱50一侧滑动连接，拉板二57的一端与拉板一56拆卸连接，另一端设置在下浮板58的顶部，切换式预警机构7包括有安装梁70，安装梁70安装在侧杆16的端部，安装梁70右侧转动安装有齿盘一71，齿盘一71内壁安装有棘轮组件9，棘轮组件9右侧安装有安装板72，安装板72顶部和底部分别安装有两组超声波水位监测仪73，安装板72一侧安装有风力监测仪74，齿盘一71一侧啮合连接齿条一75，齿条一75顶端穿过蓄水箱50底部安装在下浮板58的底部，齿条一75一侧安装有侧安装板76，侧安装板76一侧固定连接在伸缩棒二77的伸缩部分，伸缩棒二77一侧安装在安装梁70上，伸缩棒二77顶端安装有锥齿轮二78，伸缩棒二77底端安装有清洁刷79，清洁刷79紧贴在两组超声波水位监测仪73中的任意一组顶部，伸缩棒二77的伸缩部分与伸缩棒二77之间只能伸缩不能转动，锥齿轮二78设置在有锥齿轮一19的正下方，锥齿轮二78和锥齿轮一19可拆卸式啮合连接；

在实时使用中，首先，工作人员将预警设备安装杆1安装在需要监测的河流岸边，通过将延长板12动力机构2下放在水中，浮漂23由于浮力将动力机构2始终保持在水平面上，使导向板21面朝水流的上游方向，伸缩棒一24可以跟随水平面的变化进行伸缩，自适应调节动力机构2的高度，当水流通过导向板21进入涡轮22时，会由于导向板21的导向形成涡流，带动涡轮22进行转动，此时涡轮22驱动伸缩棒一24转动，伸缩棒一24带动斜齿轮组二14驱动转动杆二13，随后转动杆二13带动斜齿轮组一11转动，斜齿轮组一11带动转动杆一10转动，转动杆一10带动斜齿轮组三15驱动转动杆三160转动，随后转动杆三160驱动弹性伸缩杆一17和重力凸块18及转动杆三160末端的锥齿轮一19转动；

当蓄水机构5的蓄水箱50内蓄满雨水时，此时上浮板52受到在雨水中浮力的影响，会在限位杆51向上移动，带动侧板53向上移动，当侧板53向上移动时，此时侧板53底部的斜开槽54会带动滚柱55向左滑动，同时滚柱55带动拉板一56将拉板二57向外拉动，此时下浮板58不再受到拉板二57的抵挡，则会由于自身的浮力迅速向上升起，同时带动底部安装的齿条一75向上抬起，抬起时带动齿盘一71旋转，随后齿盘一71驱动安装板72和超声波水位监测仪73旋转90度，将底部的超声波水位监测仪73翻转到上面并关闭，将原本在上面的备用超声波水位监测仪73翻转到底部开始使用（由外接控制中心控制超声波水位监测仪73的启闭），同时齿条一75带动侧安装板76向上移动将伸缩棒二77的伸缩部分向上抬起，带动伸缩棒二77顶端的锥齿轮二78向上升起，与清洁刷79锥齿轮一19相互啮合，此时动力机构2驱动转动杆三160带动锥齿轮一19驱动锥齿轮二78旋转，带动清洁刷79对超声波水位监测仪73进行清洁，同时由于下浮板58由于自身浮力向上升起，堵口盖59不再盖在出水管590表面，此时蓄水箱50内的雨水从出水管590由于自身重力向下排放，流至超声波水位监测仪73的表面，并配合清洁刷79对超声波水位监测仪73进行清洁，提高清洁效果，当雨水全部排出清洁完成后，此时下浮板58由于自身重力下落，带动底部堵口盖59重新盖在出水管590表面，为下一次蓄满水做准备，并通过重力带动齿条一75和伸缩棒二77的伸缩部分下降，齿条一75向下时驱动啮合连接的齿盘一71和刚才的方向反向转动，伸缩棒二77的伸缩部分则带动锥齿轮二78与锥齿轮一19分离，动力机构2不再带动清洁刷79转动，使锥齿轮一19保持空转，防止长时间清洁损坏超声波水位监测仪73，（由于齿盘一71与安装板72之间安装有棘轮组件9，这个齿盘一71方向转动时，会使齿盘一71发生空转，不带动两组超声波水位监测仪73进行切换，而是继续使用备用超声波水位监测仪73，等到下次蓄满水时下浮板58上升带动齿条一75上升时，才会换回常用的超声波水位监测仪73），将备用超声波水位监测仪73翻转到初始上部位置，将清洗后常用的超声波水位监测仪73翻转到下面继续使用，达到两组超声波水位监测仪73交替使用，并且在切换至顶部时，可以对刚刚使用的超声波水位监测仪73进行清洁的效果。

实施例2：参见图4、图9、图10，保护机构8，保护机构8安装在蓄水机构5外表面，保护机构8可以在洪水来临时，对切换式预警机构7进行保护，触发机构3，触发机构3套接在转动杆三160外表面，触发机构3用于触发保护机构8对切换式预警机构7进行保护；

保护机构8包括有保护箱80，保护箱80限位套接在蓄水箱50外表面，保护箱80左侧底部转动安装有转轴81，转轴81右端安装有齿轮82，转轴81内侧设置有盖板83，盖板83的初始角度与保护箱80侧面在一条直线上，盖板83背部安装有后承重板84，齿轮82一侧啮合连接有齿条二85，齿条二85顶端安装在圆筒30的右侧，后承重板84抵接在挡杆36的顶部；

更进一步的，触发机构3包括有圆筒30，圆筒30安装在侧杆16中部，弹性伸缩杆一17和重力凸块18设置在圆筒30内部，圆筒30底部活动插接有限位棒32，限位棒32顶部安装有弧形凸块31，限位棒32底端设置有斜块一33，斜块一33底部滑动连接有斜块二34，斜块二34底部横向安装有弹性伸缩杆二35，弹性伸缩杆二35右端设置有挡杆36，限位棒32顶端安装有弧形凸块31，弧形凸块31的位置设置在重力凸块18的转动轨迹外的一小段距离；

当雨季洪水来临时，此时水流速度加快，此时转动杆三160驱动弹性伸缩杆一17和重力凸块18加速旋转，重力凸块18的离心力被增大，当离心力突破弹性伸缩杆一17的弹力时，此时重力凸块18会向外侧延长，并将弧形凸块31向下顶动，带动限位棒32和斜块一33向下移动，推动斜块二34，此时斜块二34向左移动，带动挡杆36向左移动，并压缩弹性伸缩杆二35，弹性伸缩杆二35的弹力并不大，用于将挡杆36限位在后承重板84底部，此时后承重板84不再被挡杆36抵挡，保护机构8的后承重板84及保护箱80由于自身重力向下垂直滑动，在滑动的同时，此时转轴81一侧的齿轮82在齿条二85一侧向下滚动，带动转轴81和盖板83转动90度关上盖板83，最后盖板83通过齿轮82和齿条二85的齿进行锁死，在雨季洪水来临前全方位完成对超声波水位监测仪73的保护。

实施例3：更进一步的，该使用方法包括以下步骤：

S1：工作人员将预警设备安装杆1安装在需要监测的河流岸边，通过将延长板12动力机构2下放在水中，浮漂23将动力机构2始终保持在水平面上，使导向板21面朝水流的上游方向，当水流通过导向板21进入涡轮22时，带动涡轮22进行转动，此时涡轮22驱动伸缩棒一24转动，伸缩棒一24带动斜齿轮组二14驱动转动杆二13，随后转动杆二13带动斜齿轮组一11转动，斜齿轮组一11带动转动杆一10转动，转动杆一10带动斜齿轮组三15驱动转动杆三160转动，随后转动杆三160驱动弹性伸缩杆一17和重力凸块18及转动杆三160末端的锥齿轮一19空转，为带动清洁刷79做准备；

S2：当蓄水机构5的蓄水箱50内蓄满雨水时，上浮板52受到在雨水中浮力的影响，带动侧板53向上移动，侧板53底部的斜开槽54带动滚柱55向左滑动，带动拉板一56将拉板二57向外拉动，使下浮板58不再受到拉板二57的抵挡，则会由于自身的浮力迅速向上升起，同时带动底部安装的齿条一75向上抬起，抬起时带动齿盘一71旋转，随后齿盘一71驱动安装板72和超声波水位监测仪73旋转90度，将底部的超声波水位监测仪73翻转到上面并关闭，将原本在上面的备用超声波水位监测仪73翻转到底部开始使用；

S3：同时齿条一75带动侧安装板76向上移动将伸缩棒二77的伸缩部分向上抬起，带动伸缩棒二77顶端的锥齿轮二78向上升起，与清洁刷79锥齿轮一19相互啮合，动力机构2驱动转动杆三160带动锥齿轮一19驱动锥齿轮二78旋转，带动清洁刷79对超声波水位监测仪73进行清洁，同时由于下浮板58由于自身浮力向上升起，堵口盖59不再盖在出水管590表面，此时蓄水箱50内的雨水从出水管590由于自身重力向下排放，流至超声波水位监测仪73的表面，并配合清洁刷79对超声波水位监测仪73进行清洁，等到下次蓄满水时下浮板58上升带动齿条一75上升时，才会换回常用的超声波水位监测仪73，将备用超声波水位监测仪73翻转到初始上部位置，将清洗后常用的超声波水位监测仪73翻转到下面继续使用，使两组超声波水位监测仪73交替使用；

S4：当水流速度加快，此时转动杆三160驱动弹性伸缩杆一17和重力凸块18加速旋转，重力凸块18的离心力被增大，带动限位棒32和斜块一33向下移动，推动斜块二34，此时斜块二34向左移动，带动挡杆36向左移动，此时后承重板84不再被挡杆36抵挡，保护机构8的后承重板84及保护箱80由于自身重力向下垂直滑动，在滑动的同时，此时转轴81一侧的齿轮82在齿条二85一侧向下滚动，带动转轴81和盖板83转动90度关上盖板83，最后盖板83通过齿轮82和齿条二85的齿进行锁死，在雨季洪水来临前全方位完成对超声波水位监测仪73的保护。

本说明书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，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种水利预警系统，包括预警设备安装杆（1），其特征在于：所述预警设备安装杆（1）内壁转动安装有转动杆一（10），所述转动杆一（10）底端安装有斜齿轮组一（11），所述预警设备安装杆（1）右侧安装有延长板（12），所述斜齿轮组一（11）右侧安装有转动杆二（13），所述转动杆二（13）的端部安装有斜齿轮组二（14），所述转动杆二（13）转动设置在延长板（12）内壁，所述转动杆一（10）顶端安装有斜齿轮组三（15），所述斜齿轮组三（15）右端安装有转动杆三（160），所述预警设备安装杆（1）顶部右侧安装有侧杆（16），所述转动杆三（160）在侧杆（16）内壁转动连接，所述转动杆三（160）顶部安装有弹性伸缩杆一（17），所述弹性伸缩杆一（17）顶部设置有重力凸块（18），所述重力凸块（18）的顶端设置为弧形，所述转动杆三（160）的右端安装有锥齿轮一（19），所述斜齿轮组二（14）底端安装有动力机构（2），所述动力机构（2）用于将水流的流动力转化为驱动力；

触发机构（3），所述触发机构（3）套接在转动杆三（160）外表面，所述触发机构（3）用于触发保护机构（8）对切换式预警机构（7）进行保护；

蓄水机构（5），所述蓄水机构（5）安装在侧杆（16）的一端，所述蓄水机构（5）用于收集雨水，同时利用雨水的重力对切换式预警机构（7）进行切换；

切换式预警机构（7），所述切换式预警机构（7）设置在触发机构（3）的一端，所述切换式预警机构（7）用于对水位进行预警，同时有两组超声波水位监测仪（73），可以进行切换着使用，同时利用蓄水机构（5）收集的雨水对超声波水位监测仪（73）表面进行清洗；

保护机构（8），所述保护机构（8）安装在蓄水机构（5）外表面，所述保护机构（8）可以在洪水来临时，对切换式预警机构（7）进行保护。

2.根据权利要求1所述的一种水利预警系统，其特征在于：所述斜齿轮组二（14）底端安装有伸缩棒一（24），所述动力机构（2）包括有底板（20），所述底板（20）套接在伸缩棒一（24）外表面，所述底板（20）顶部安装有导向板（21），所述伸缩棒一（24）底端安装有涡轮（22），所述底板（20）顶部设置有浮漂（23），所述伸缩棒一（24）的伸缩部分与伸缩棒一（24）之间只能伸缩不能转动。

3.根据权利要求2所述的一种水利预警系统，其特征在于：所述触发机构（3）包括有圆筒（30），所述圆筒（30）安装在侧杆（16）中部，所述弹性伸缩杆一（17）和重力凸块（18）设置在圆筒（30）内部，所述圆筒（30）底部活动插接有限位棒（32），所述限位棒（32）顶部安装有弧形凸块（31），所述限位棒（32）底端设置有斜块一（33），所述斜块一（33）底部滑动连接有斜块二（34），所述斜块二（34）底部横向安装有弹性伸缩杆二（35），所述弹性伸缩杆二（35）右端设置有挡杆（36），所述限位棒（32）顶端安装有弧形凸块（31），所述弧形凸块（31）的位置设置在重力凸块（18）的转动轨迹外的一小段距离。

4.根据权利要求3所述的一种水利预警系统，其特征在于：所述蓄水机构（5）包括有蓄水箱（50），所述蓄水箱（50）安装在侧杆（16）的端部，所述蓄水箱（50）内侧安装有限位杆（51），所述限位杆（51）外表面套接有上浮板（52），所述上浮板（52）顶部安装有侧板（53），所述侧板（53）底部一侧开设有斜开槽（54），所述斜开槽（54）内壁活动设置有滚柱（55），所述滚柱（55）的右端安装有拉板一（56），所述拉板一（56）的内侧安装有拉板二（57），所述拉板一（56）和拉板二（57）之间可以相互牵拉。

5.根据权利要求4所述的一种水利预警系统，其特征在于：所述限位杆（51）外表面套接有下浮板（58），所述下浮板（58）底部安装有堵口盖（59），所述蓄水箱（50）底部安装有出水管（590），所述上浮板（52）设置在下浮板（58）的上方，所述拉板二（57）与蓄水箱（50）一侧滑动连接，所述拉板二（57）的一端与拉板一（56）拆卸连接，另一端设置在下浮板（58）的顶部。

6.根据权利要求5所述的一种水利预警系统，其特征在于：所述切换式预警机构（7）包括有安装梁（70），所述安装梁（70）安装在侧杆（16）的端部，所述安装梁（70）右侧转动安装有齿盘一（71），所述齿盘一（71）内壁安装有棘轮组件（9），所述棘轮组件（9）右侧安装有安装板（72），所述安装板（72）顶部和底部分别安装有两组超声波水位监测仪（73），所述安装板（72）一侧安装有风力监测仪（74），所述齿盘一（71）一侧啮合连接齿条一（75），所述齿条一（75）顶端穿过蓄水箱（50）底部安装在下浮板（58）的底部，所述齿条一（75）一侧安装有侧安装板（76），所述侧安装板（76）一侧固定连接在伸缩棒二（77）的伸缩部分,所述伸缩棒二（77）一侧安装在安装梁（70）上，所述伸缩棒二（77）顶端安装有锥齿轮二（78），所述伸缩棒二（77）底端安装有清洁刷（79）。

7.根据权利要求6所述的一种水利预警系统，其特征在于：所述清洁刷（79）紧贴在两组所述超声波水位监测仪（73）中的任意一组顶部，所述伸缩棒二（77）的伸缩部分与伸缩棒二（77）之间只能伸缩不能转动，所述锥齿轮二（78）设置在有锥齿轮一（19）的正下方，所述锥齿轮二（78）和锥齿轮一（19）可拆卸式啮合连接。

8.根据权利要求7所述的一种水利预警系统，其特征在于：所述保护机构（8）包括有保护箱（80），所述保护箱（80）限位套接在蓄水箱（50）外表面，所述保护箱（80）左侧底部转动安装有转轴（81），所述转轴（81）右端安装有齿轮（82），所述转轴（81）内侧设置有盖板（83），所述盖板（83）的初始角度与保护箱（80）侧面在一条直线上，所述盖板（83）背部安装有后承重板（84），所述齿轮（82）一侧啮合连接有齿条二（85），所述齿条二（85）顶端安装在圆筒（30）的右侧，所述后承重板（84）抵接在挡杆（36）的顶部。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种水利预警系统的预警方法，其特征在于：使用方法如下：

S1：工作人员将预警设备安装杆（1）安装在需要监测的河流岸边，通过将延长板（12）动力机构（2）下放在水中，浮漂（23）将动力机构（2）始终保持在水平面上，使导向板（21）面朝水流的上游方向，当水流通过导向板（21）进入涡轮（22）时，带动涡轮（22）进行转动，此时涡轮（22）驱动伸缩棒一（24）转动，伸缩棒一（24）带动斜齿轮组二（14）驱动转动杆二（13），随后转动杆二（13）带动斜齿轮组一（11）转动，斜齿轮组一（11）带动转动杆一（10）转动，转动杆一（10）带动斜齿轮组三（15）驱动转动杆三（160）转动，随后转动杆三（160）驱动弹性伸缩杆一（17）和重力凸块（18）及转动杆三（160）末端的锥齿轮一（19）空转，为带动清洁刷（79）做准备；

S2：当蓄水机构（5）的蓄水箱（50）内蓄满雨水时，上浮板（52）受到在雨水中浮力的影响，带动侧板（53）向上移动，侧板（53）底部的斜开槽（54）带动滚柱（55）向左滑动，带动拉板一（56）将拉板二（57）向外拉动，使下浮板（58）不再受到拉板二（57）的抵挡，则会由于自身的浮力迅速向上升起，同时带动底部安装的齿条一（75）向上抬起，抬起时带动齿盘一（71）旋转，随后齿盘一（71）驱动安装板（72）和超声波水位监测仪（73）旋转90度，将底部的超声波水位监测仪（73）翻转到上面并关闭，将原本在上面的备用超声波水位监测仪（73）翻转到底部开始使用；

S3：同时齿条一（75）带动侧安装板（76）向上移动将伸缩棒二（77）的伸缩部分向上抬起，带动伸缩棒二（77）顶端的锥齿轮二（78）向上升起，与清洁刷（79）锥齿轮一（19）相互啮合，动力机构（2）驱动转动杆三（160）带动锥齿轮一（19）驱动锥齿轮二（78）旋转，带动清洁刷（79）对超声波水位监测仪（73）进行清洁，同时由于下浮板（58）由于自身浮力向上升起，堵口盖（59）不再盖在出水管（590）表面，此时蓄水箱（50）内的雨水从出水管（590）由于自身重力向下排放，流至超声波水位监测仪（73）的表面，并配合清洁刷（79）对超声波水位监测仪（73）进行清洁，等到下次蓄满水时下浮板（58）上升带动齿条一（75）上升时，才会换回常用的超声波水位监测仪（73），将备用超声波水位监测仪（73）翻转到初始上部位置，将清洗后常用的超声波水位监测仪（73）翻转到下面继续使用，使两组超声波水位监测仪（73）交替使用；

S4：当水流速度加快，此时转动杆三（160）驱动弹性伸缩杆一（17）和重力凸块（18）加速旋转，重力凸块（18）的离心力被增大，带动限位棒（32）和斜块一（33）向下移动，推动斜块二（34），此时斜块二（34）向左移动，带动挡杆（36）向左移动，此时后承重板（84）不再被挡杆（36）抵挡，保护机构（8）的后承重板（84）及保护箱（80）由于自身重力向下垂直滑动，在滑动的同时，此时转轴（81）一侧的齿轮（82）在齿条二（85）一侧向下滚动，带动转轴（81）和盖板（83）转动90度关上盖板（83），最后盖板（83）通过齿轮（82）和齿条二（85）的齿进行锁死，在雨季洪水来临前全方位完成对超声波水位监测仪（73）的保护。