CN117302427A - 一种水文信息采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水文信息采集装置，涉及水文信息设备技术领域，该装置包括漂浮本体和设置在其上端的锥形盖板，所述锥形盖板为锥形结构，所述锥形盖板下端通过支撑柱与漂浮本体连接，所述锥形盖板表面设有光伏发电薄膜，光伏发电薄膜的输出端与蓄电池的输入端电性连接，所述锥形盖板下侧架设有一个用于支撑蓄电池的载料板，所述载料板上还设有用于处理水文信息的处理器，本发明针对现有设备清理的弊端进行设计，构建了可以围绕吊绳外侧进行旋转切除的方式，这样就可以在低速收绳的时候完成除杂处理，还配置清理刷，进一步提高了清理效果。
Description
技术领域
本发明涉及水文信息设备技术领域，具体是一种水文信息采集装置。
背景技术
水文监测系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测，监测内容包括：水位、流量、流速、降雨(雪)、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等，目前在水位检测过程中，主要是以人工的方式取放检测探头并以悬吊的方式将检测探头置于水中进行水位检测，但很多湖泊、河流等水域因底部固定基面高低起伏不断，需要进行多点位的水位检测，在检测过程中以及检测完成后，需要人工完成多次检测探头的取放，整体取放的效率以及便利度较低。
针对这一问题，公告号为CN115626535B的发明专利公开一种水位自动检测装置，该水位自动检测装置通过漂浮载体和投放机构组合作用，自动的完成检测探头的投放和取回，有效降低了人工的参与度，提高了多点位水位检测的效率以及便利度，同时具有投放过程稳定的优点以及取回过程中自动清理的功能。但是该产品在进行清理过程中是固定不动的，随着绳索上移、水草等杂物会被固定的刀片切割，这个切断作业需要杂物具有较快的移动速度，但是传统收绳子的时候是缓慢进行的，所以在实际收绳子的时候杂质会在刀片位置堆积，不容易切断，这样还是会导致杂物在绳子上端堆积。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种水文信息采集装置，能够自动投放和回收探头，并且可以防止杂物在收卷绳堆积问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种水文信息采集装置，包括漂浮本体和设置在其上端的锥形盖板，所述锥形盖板为锥形结构，所述锥形盖板下端通过支撑柱与漂浮本体连接，所述锥形盖板表面设有光伏发电薄膜，光伏发电薄膜的输出端与蓄电池的输入端电性连接，所述锥形盖板下侧架设有一个用于支撑蓄电池的载料板，所述载料板上还设有用于处理水文信息的处理器，处理器电性连接用于与控制端无线交互的无线模块，所述处理器的接收端连接用于检测水位信息的水文探头，水文探头设置在配置锚上，所述配置锚设置在吊绳下端，所述吊绳上端连接用于对其进行收卷的收卷组件，收卷组件包括一个缠绕辊，所述缠绕辊中间位置贯穿一个缠绕轴，所述缠绕轴两端与竖直板转动连接，所述缠绕轴右端连接带动其转动的收卷驱动件，所述漂浮本体下端中间位置设有清理腔，所述清理腔中设有用于将吊绳表面杂物剔除的清理组件，所述清理腔上端设有便于吊绳穿过的穿孔。
在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：
在一种可选方案中：所述漂浮本体上还设有用于提高其抗风能力的可调式负载单元，所述可调式负载单元包括设置在漂浮本体上端的传动腔，传动腔的位置与支撑柱相对应，每个支撑柱都滑动伸入传动腔中，所述支撑柱下端通过支撑弹簧与传动腔内底部连接固定，所述漂浮本体外侧设有多个与支撑柱相对应的负压定位筒，所述负压定位筒下端为开口结构，所述负压定位筒内部滑动设有一个活塞板，所述活塞板上端与竖直滑杆下端连接，所述竖直滑杆上端设有限位块，所述限位块与负压定位筒之间通过复位弹簧连接，所述传动腔内部设有用于牵引活塞板向上移动以增大负压定位筒中吸水量的牵引单元。
在一种可选方案中：所述缠绕辊两端设有对吊绳进行限位的限位环。
在一种可选方案中：所述牵引单元包括设置在传动腔内部的传动齿轮，传动齿轮的固定轴与传动腔内壁转动连接，所述传动齿轮侧面同轴设有一个牵引辊，牵引辊上缠绕有牵引绳，所述牵引绳另一端穿过漂浮本体侧面的导向通道和负压定位筒上的牵引孔与活塞板连接，所述传动齿轮与支撑柱外侧的齿条槽相互啮合。
在一种可选方案中：所述穿孔所在的漂浮本体上设有用于对吊绳进行引导以使得其均匀缠绕在缠绕辊上的引导组件，通过引导组件使得吊绳缠绕均匀，避免吊绳在一个位置缠绕，所述引导组件包括一个套在吊绳外侧的导向环，所述导向环左端与水平滑杆连接固定，所述水平滑杆滑动穿过漂浮本体上端的水平滑套，所述水平滑杆左端设有一个连接杆，所述连接杆上端与引导辊表面的往复滑槽相配合，所述引导辊同轴设置在缠绕轴上。
在一种可选方案中：所述清理组件包括一个旋转环，所述旋转环外端设有一个轴承环，所述轴承环的外环通过定位连杆与清理腔内壁连接固定，所述旋转环内侧设有多个裁切刀，多个裁切刀内端设有与吊绳直径相配合的缺口，多个缺口构成了与吊绳直径相配合的中心孔，所述裁切刀与水平面呈锐角设置，所述旋转环与缠绕辊之间通过传动件连接。
在一种可选方案中：所述传动件包括转动设置在漂浮本体上的传动连杆，所述传动连杆上端设有一个第二齿轮，所述第二齿轮与缠绕辊右侧的齿环槽相互啮合，所述传动连杆下端延伸至清理腔内部，且与第一齿轮连接固定，所述第一齿轮与齿环相互啮合，所述齿环下端通过竖杆与旋转环连接固定，所述竖杆内壁还设有多个清理内杆，每个清理内杆端部都设有与吊绳表面贴合的清理刷。
在一种可选方案中：所述收卷驱动件包括设置在漂浮本体上端的驱动电机，所述驱动电机的输出端设有一个蜗杆，所述蜗杆上端与缠绕轴端部的蜗轮相互啮合。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
1、本发明构建了可以围绕吊绳外侧进行旋转切除的方式，这样就可以在低速收绳的时候完成除杂处理，还配置清理刷，进一步提高了清理效果。
2、另外本申请还设置了可调式负载单元，在遇到强风的时候，可调式负载单元会自行提高其负载量，从而使得漂浮本体更加稳固，保证了产品的安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明另一侧的结构示意图。
图3为本发明底部的结构示意图。
图4为本发明的牵引单元结构示意图。
图5为本发明的旋转环和轴承环结构示意图。
附图标记注释：漂浮本体11、锥形盖板12、缠绕辊13、蓄电池14、驱动电机15、蜗杆16、蜗轮17、缠绕轴18、导向环19、载料板20、往复滑槽21、引导辊22、连接杆23、水平滑杆24、传动齿轮25、牵引绳26、限位块27、复位弹簧28、活塞板29、负压定位筒30、传动腔31、支撑弹簧32、穿孔33、齿环34、清理腔35、清理刷36、裁切刀37、吊绳38、配置锚39、旋转环40、轴承环41、定位连杆43、第一齿轮42、传动连杆44、第二齿轮45。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
在一个实施例中，如图1-图5所示，一种水文信息采集装置，包括漂浮本体11和设置在其上端的锥形盖板12，所述锥形盖板12为锥形结构，所述锥形盖板12下端通过支撑柱与漂浮本体11连接，所述锥形盖板12表面设有光伏发电薄膜，光伏发电薄膜的输出端与蓄电池14的输入端电性连接，所述锥形盖板12下侧架设有一个用于支撑蓄电池14的载料板20，所述载料板20上还设有用于处理水文信息的处理器，处理器电性连接用于与控制端无线交互的无线模块，所述处理器的接收端连接用于检测水位信息的水文探头，水文探头设置在配置锚39上，所述配置锚39设置在吊绳38下端，所述吊绳38上端连接用于对其进行收卷的收卷组件，通过收卷组件将吊绳38缠绕，从而完成不同位置的投放检测，收卷组件包括一个缠绕辊13，所述缠绕辊13两端设有对吊绳38进行限位的限位环，所述缠绕辊13中间位置贯穿一个缠绕轴18，所述缠绕轴18两端与竖直板转动连接，所述缠绕轴18右端连接带动其转动的收卷驱动件，所述漂浮本体11下端中间位置设有清理腔35，所述清理腔35中设有用于将吊绳38表面杂物剔除的清理组件，通过清理组件可以不断的将吊绳38表面的杂物清理掉，保持吊绳38的洁净度，所述清理腔35上端设有便于吊绳38穿过的穿孔33；
所述漂浮本体11上还设有用于提高其抗风能力的可调式负载单元，在遇到强风的时候，可调式负载单元会自行提高其负载量，从而使得漂浮本体11更加稳固，所述可调式负载单元包括设置在漂浮本体11上端的传动腔31，传动腔31的位置与支撑柱相对应，每个支撑柱都滑动伸入传动腔31中，所述支撑柱下端通过支撑弹簧32与传动腔31内底部连接固定，所述漂浮本体11外侧设有多个与支撑柱相对应的负压定位筒30，所述负压定位筒30下端为开口结构，所述负压定位筒30内部滑动设有一个活塞板29，所述活塞板29上端与竖直滑杆下端连接，所述竖直滑杆上端设有限位块27，所述限位块27与负压定位筒30之间通过复位弹簧28连接，所述传动腔31内部设有用于牵引活塞板29向上移动以增大负压定位筒30中吸水量的牵引单元，在初始的时候，在复位弹簧28的作用下，负压定位筒30内部会负载有部分水，这样漂浮本体11的整体平稳性会提高，当遇到强风的时候，由于锥形盖板12为锥形结构，这样在斜面的作用下，锥形盖板12会向下移动，这样会触发牵引单元对活塞板29产生向上的拉力，活塞板29向上运动时，负压定位筒30中的吸入的水柱变多，漂浮本体11四周的重量进一步增加，从而使得产品抗风能力进一步提高，这种调节方式根据其风力的大小自行调节的；
所述牵引单元包括设置在传动腔31内部的传动齿轮25，传动齿轮25的固定轴与传动腔31内壁转动连接，所述传动齿轮25侧面同轴设有一个牵引辊，牵引辊上缠绕有牵引绳26，所述牵引绳26另一端穿过漂浮本体11侧面的导向通道和负压定位筒30上的牵引孔与活塞板29连接，所述传动齿轮25与支撑柱外侧的齿条槽相互啮合，在支撑柱受到锥形盖板12下压的时候会向下移动，齿条槽与传动齿轮25相互作用会带动牵引辊转动，从而完成对牵引绳26收卷，这样就可以为活塞板29提供上移动力；
所述穿孔33所在的漂浮本体11上设有用于对吊绳38进行引导以使得其均匀缠绕在缠绕辊13上的引导组件，通过引导组件使得吊绳38缠绕均匀，避免吊绳38在一个位置缠绕，所述引导组件包括一个套在吊绳38外侧的导向环19，所述导向环19左端与水平滑杆24连接固定，所述水平滑杆24滑动穿过漂浮本体11上端的水平滑套，所述水平滑杆24左端设有一个连接杆23，所述连接杆23上端与引导辊22表面的往复滑槽21相配合，所述引导辊22同轴设置在缠绕轴18上，这样在缠绕辊13转动的时候，引导辊22也会随着转动，引导辊22表面的往复滑槽21会对连接杆23端部产生推力，从而使得水平滑杆24沿着水平滑套往复移动，导向环19会携带吊绳38往复移动，以便使得其均匀收卷；
所述清理组件包括一个旋转环40，所述旋转环40外端设有一个轴承环41，所述轴承环41的外环通过定位连杆43与清理腔35内壁连接固定，所述旋转环40内侧设有多个裁切刀37，多个裁切刀37内端设有与吊绳38直径相配合的缺口，多个缺口构成了与吊绳38直径相配合的中心孔，所述裁切刀37与水平面呈锐角设置，所述旋转环40与缠绕辊13之间通过传动件连接，在传动件的作用下，旋转环40会快速转动，从而带动裁切刀37快速切割，从而将吊绳38表面堆积的杂物快速清理；
所述传动件包括转动设置在漂浮本体11上的传动连杆44，所述传动连杆44上端设有一个第二齿轮45，所述第二齿轮45与缠绕辊13右侧的齿环槽相互啮合，所述传动连杆44下端延伸至清理腔35内部，且与第一齿轮42连接固定，所述第一齿轮42与齿环34相互啮合，所述齿环34下端通过竖杆与旋转环40连接固定，这样在缠绕辊13转动的时候，通过齿轮传动可以带动旋转环40快速转动，从而提供一个切割动力，以便对吊绳38外侧的附着物进行切断处理，另外所述竖杆内壁还设有多个清理内杆，每个清理内杆端部都设有与吊绳38表面贴合的清理刷36，这样就可以将吊绳38表面附着的泥土去除，进一步提高对吊绳38的清理效果；
需要注意的是，这里的传动连杆44和第二齿轮45之间通过超越离合器或者棘轮连接，这样就可以使得传动连杆44单向传动，也就是在缠绕辊13收卷吊绳38的时候才会触发清理组件，毕竟下放吊绳38的时候也无需清理作业；
所述收卷驱动件包括设置在漂浮本体11上端的驱动电机15，所述驱动电机15的输出端设有一个蜗杆16，所述蜗杆16上端与缠绕轴18端部的蜗轮17相互啮合，这样就可以通过驱动电机15带动蜗杆16转动，蜗杆16与蜗轮17相互啮合可以带动缠绕辊13转动，从而为吊绳38的缠绕提供动力，并且这里的蜗轮蜗杆传动具有自锁性能。
上述实施例公布了一种水文信息采集装置，其中，在实际使用时，将漂浮本体11放置在目标水面，通过将配置锚39放入水下进行定位，配置锚39上的水文探头可以对水上信息进行采集，这里的水文探头至少水位传感器、水流传感器，这样就可以对水底流速和水深进行检测，然后通过无线模块将信息传输给控制端，当遇到大风天气的时候，由于锥形盖板12为锥形结构，这样在斜面的作用下，锥形盖板12会向下移动，从而会触发牵引单元对活塞板29产生向上的拉力，活塞板29向上运动时，负压定位筒30中的吸入的水柱变多，漂浮本体11四周的重量进一步增加，从而使得产品抗风能力进一步提高，后期收卷吊绳38的时候，缠绕辊13转动的时候，引导辊22也会随着转动，引导辊22表面的往复滑槽21会对连接杆23端部产生推力，从而使得水平滑杆24沿着水平滑套往复移动，导向环19会携带吊绳38往复移动，以便使得其均匀收卷，在缠绕辊13转动的时候，通过齿轮传动可以带动旋转环40快速转动，从而提供一个切割动力，以便对吊绳38外侧的附着物进行切断处理，另外每个清理内杆端部的清理刷36可以将吊绳38表面附着的泥土去除，进一步提高对吊绳38的清理效果。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种水文信息采集装置，包括漂浮本体(11)和设置在其上端的锥形盖板(12)，所述锥形盖板(12)为锥形结构，所述锥形盖板(12)下端通过支撑柱与漂浮本体(11)连接，所述锥形盖板(12)表面设有光伏发电薄膜，光伏发电薄膜的输出端与蓄电池(14)的输入端电性连接；
所述锥形盖板(12)下侧架设有一个用于支撑蓄电池(14)的载料板(20)，所述载料板(20)上还设有用于处理水文信息的处理器，处理器电性连接用于与控制端无线交互的无线模块，所述处理器的接收端连接用于检测水位信息的水文探头，水文探头设置在配置锚(39)上；
其特征在于，所述配置锚(39)设置在吊绳(38)下端，所述吊绳(38)上端连接用于对其进行收卷的收卷组件，收卷组件包括一个缠绕辊(13)，所述缠绕辊(13)中间位置贯穿一个缠绕轴(18)，所述缠绕轴(18)两端与竖直板转动连接，所述缠绕轴(18)右端连接带动其转动的收卷驱动件，所述漂浮本体(11)下端中间位置设有清理腔(35)，所述清理腔(35)中设有用于将吊绳(38)表面杂物剔除的清理组件，所述清理腔(35)上端设有便于吊绳(38)穿过的穿孔(33)。
2.根据权利要求1所述的水文信息采集装置，其特征在于，所述漂浮本体(11)上还设有用于提高其抗风能力的可调式负载单元，所述可调式负载单元包括设置在漂浮本体(11)上端的传动腔(31)，传动腔(31)的位置与支撑柱相对应，每个支撑柱都滑动伸入传动腔(31)中，所述支撑柱下端通过支撑弹簧(32)与传动腔(31)内底部连接固定，所述漂浮本体(11)外侧设有多个与支撑柱相对应的负压定位筒(30)，所述负压定位筒(30)下端为开口结构，所述负压定位筒(30)内部滑动设有一个活塞板(29)，所述活塞板(29)上端与竖直滑杆下端连接，所述竖直滑杆上端设有限位块(27)，所述限位块(27)与负压定位筒(30)之间通过复位弹簧(28)连接，所述传动腔(31)内部设有用于牵引活塞板(29)向上移动以增大负压定位筒(30)中吸水量的牵引单元。
3.根据权利要求2所述的水文信息采集装置，其特征在于，所述缠绕辊(13)两端设有对吊绳(38)进行限位的限位环。
4.根据权利要求2所述的水文信息采集装置，其特征在于，所述牵引单元包括设置在传动腔(31)内部的传动齿轮(25)，传动齿轮(25)的固定轴与传动腔(31)内壁转动连接，所述传动齿轮(25)侧面同轴设有一个牵引辊，牵引辊上缠绕有牵引绳(26)，所述牵引绳(26)另一端穿过漂浮本体(11)侧面的导向通道和负压定位筒(30)上的牵引孔与活塞板(29)连接，所述传动齿轮(25)与支撑柱外侧的齿条槽相互啮合。
5.根据权利要求1所述的水文信息采集装置，其特征在于，所述穿孔(33)所在的漂浮本体(11)上设有用于对吊绳(38)进行引导以使得其均匀缠绕在缠绕辊(13)上的引导组件，通过引导组件使得吊绳(38)缠绕均匀，避免吊绳(38)在一个位置缠绕，所述引导组件包括一个套在吊绳(38)外侧的导向环(19)，所述导向环(19)左端与水平滑杆(24)连接固定，所述水平滑杆(24)滑动穿过漂浮本体(11)上端的水平滑套，所述水平滑杆(24)左端设有一个连接杆(23)，所述连接杆(23)上端与引导辊(22)表面的往复滑槽(21)相配合，所述引导辊(22)同轴设置在缠绕轴(18)上。
6.根据权利要求1所述的水文信息采集装置，其特征在于，所述清理组件包括一个旋转环(40)，所述旋转环(40)外端设有一个轴承环(41)，所述轴承环(41)的外环通过定位连杆(43)与清理腔(35)内壁连接固定，所述旋转环(40)内侧设有多个裁切刀(37)，多个裁切刀(37)内端设有与吊绳(38)直径相配合的缺口，多个缺口构成了与吊绳(38)直径相配合的中心孔，所述裁切刀(37)与水平面呈锐角设置，所述旋转环(40)与缠绕辊(13)之间通过传动件连接。
7.根据权利要求6所述的水文信息采集装置，其特征在于，所述传动件包括转动设置在漂浮本体(11)上的传动连杆(44)，所述传动连杆(44)上端设有一个第二齿轮(45)，所述第二齿轮(45)与缠绕辊(13)右侧的齿环槽相互啮合，所述传动连杆(44)下端延伸至清理腔(35)内部，且与第一齿轮(42)连接固定，所述第一齿轮(42)与齿环(34)相互啮合，所述齿环(34)下端通过竖杆与旋转环(40)连接固定，所述竖杆内壁还设有多个清理内杆，每个清理内杆端部都设有与吊绳(38)表面贴合的清理刷(36)。
8.根据权利要求1所述的水文信息采集装置，其特征在于，所述收卷驱动件包括设置在漂浮本体(11)上端的驱动电机(15)，所述驱动电机(15)的输出端设有一个蜗杆(16)，所述蜗杆(16)上端与缠绕轴(18)端部的蜗轮(17)相互啮合。
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Cited By (1)
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2023
- 2023-09-14 CN CN202311182225.9A patent/CN117302427A/zh active Pending
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| CN117589267A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-23 | 山东三岳化工有限公司 | 一种环氧丙烷生产用液位测量装置 |
| CN117589267B (zh) * | 2024-01-19 | 2024-03-19 | 山东三岳化工有限公司 | 一种环氧丙烷生产用液位测量装置 |
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