CN117309057B - 一种海洋水文实时监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋水文实时监测装置，其包括浮箱、收集机构、固定架、检测机构和防护机构，所述浮箱上设置有固定架，且浮箱一侧开设有进料口，进料口与固定架之间设置有收集机构，且浮箱一侧设置有凸轮传动的检测机构，检测机构上设置有防护机构，防护机构与检测机构之间相互配合，所述检测机构下方安装有水质分析仪；检测机构通过凸轮传动驱动，配合防护机构保证其安全运行，并通过水质分析仪和流量探测器实时监测和分析海水的水质和流量，水质分析仪下方的缓流架通过缓流通孔减缓水流速度，在稳定环境中进行水质分析，提高准确性和稳定性，整个系统结构合理，能够有效收集废料并实时监测海水的水质和流量。
Description
技术领域
本发明涉及水文监测技术领域，特别是一种海洋水文实时监测装置。
背景技术
水文是国家公益基础性作业，是国民经济和社会发展中不行短少的一部分，水文各种监测设施是保证大江大河水文专业作业正常展开的硬件基础，首要的作业任务是担任测验区域内的水文气象资料和各项效果的收集整理和研讨，其效果为国家防汛供给决策依据，也为各种各类涉河工程建设、河道管理、环境保护以及国民经济发展等供给真实牢靠的数据。水文水质监测站是一款基于微波技术的全自动水文在线监测系统，可同时测量渠道内水位、流速、流量和降雨量；
水文监测装置在现实应用中存在着一些问题和挑战。其中，水面上的废料和漂浮物会对监测设备产生干扰和影响，导致监测数据不准确。同时，检测设备受到碰撞也会产生误差，在一定程度上影响检测数据的精度和可靠性，废料和漂浮物的存在可能会对监测设备的传感器产生信号干扰。例如，它们可能与传感器之间发生物理接触，导致数据传输中断或噪声增加，使得监测数据不准确，当废料和漂浮物靠近监测设备时，它们可能会改变水流的路径和速度，导致监测设备对水流进行测量时产生偏差。这将影响流速计算、水位测量等水文参数的准确性，且当检测设备受到碰撞时，设备内部的传感器可能受到物理损坏或位移，导致传感器的测量能力下降或失效，从而影响监测数据的准确性，基于此，本发明提供了一种海洋水文实时监测装置以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：废料和漂浮物的存在可能会对监测设备的传感器产生信号干扰。例如，它们可能与传感器之间发生物理接触，导致数据传输中断或噪声增加，使得监测数据不准确，当废料和漂浮物靠近监测设备时，它们可能会改变水流的路径和速度，导致监测设备对水流进行测量时产生偏差。这将影响流速计算、水位测量等水文参数的准确性，且当检测设备受到碰撞时，设备内部的传感器可能受到物理损坏或位移，导致传感器的测量能力下降或失效，从而影响监测数据的准确性。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种海洋水文实时监测装置，其包括浮箱、收集机构、固定架、检测机构和防护机构，所述浮箱上设置有固定架，且浮箱一侧开设有进料口，进料口与固定架之间设置有收集机构，且浮箱一侧设置有凸轮传动的检测机构，检测机构上设置有防护机构，防护机构与检测机构之间相互配合，所述检测机构下方安装有水质分析仪，水质分析仪上设置有流量探测器。
作为本发明所述一种海洋水文实时监测装置的一种优选方案，其中：所述浮箱下方设置有牵引绳，牵引绳下方设置有配重块，所述固定架一侧设置有太阳能板，太阳能板与内部电源电性连接，且内部电源与水质分析仪和流量探测器之间电性连接。
作为本发明所述一种海洋水文实时监测装置的一种优选方案，其中：收集机构包括传送带、传动轴、收集网、导向块和第一电机，所述进料口与固定架上均设置有传动轴，且传动轴之间设置有传送带，所述固定架内于传动轴一侧设置有第一电机，第一电机的输出端固定连接有传动轴，两侧所述传动轴上设置有传送带，传送带上等距离设置有导向块，且浮箱上于传送带一侧设置有收集网。
作为本发明所述一种海洋水文实时监测装置的一种优选方案，其中：检测机构包括第二电机、安装架、凸轮、导向架、轴承座、缓冲架、限位块、缓冲杆、缓冲弹簧、固定杆和U型架，所述浮箱上于固定架一侧设置有安装架，安装架对称设置有两组，且安装架上侧均设置有轴承座，轴承座上设置有转动轴，转动轴上设置有凸轮，所述安装架一侧设置有第二电机，第二电机的输出端固连接有转动轴一侧。
作为本发明所述一种海洋水文实时监测装置的一种优选方案，其中：两侧所述安装架之间设置有缓冲架，且安装架之间于缓冲架上滑动设置有导向架，所述导向架与缓冲架上四角均开设有凹槽，且凹槽内设置有缓冲杆，缓冲杆两端分别贯穿导向架与缓冲架设置有限位块，所述导向架与缓冲架之间于缓冲杆上套设有缓冲弹簧。
作为本发明所述一种海洋水文实时监测装置的一种优选方案，其中：所述导向架下方设置有U型架，U型架下方设置有固定杆，固定杆远离U型架的一侧设置有水质分析仪。
作为本发明所述一种海洋水文实时监测装置的一种优选方案，其中：防护机构是由固定板、L型杆、转动杆、滑动槽和防护板，所述导向架内两侧设置有固定板，固定板下方一侧开设有滑动槽，两侧所述安装架中部对称设置有转动杆，转动杆上设置有L型杆。
作为本发明所述一种海洋水文实时监测装置的一种优选方案，其中：所述L型杆一侧设置有防护板，且L型杆远离防护板的一侧位于滑动槽内部，所述防护板与水质分析仪之间相互配合。
作为本发明所述一种海洋水文实时监测装置的一种优选方案，其中：所述水质分析仪下方设置有缓流架，缓流架与水质分析仪内开设有检测槽，且缓流架上等距离开设有多个缓流通孔。
本发明的有益效果：
1.浮箱漂浮在海洋中，固定架上安装有太阳能板，通过太阳能板的收集转换，将阳光能转化为电能供给装置内部的电源，海水中废料通过进料口进入浮箱，进料口与固定架之间的收集机构起到收集废料的作用，确保废料可以被有效地收集，检测机构由凸轮传动驱动，位于浮箱的一侧，它与防护机构相互配合，以保护检测机构的安全运行，检测机构下方安装有水质分析仪和流量探测器，可以对海水的水质和流量进行实时监测和分析，浮箱的下方设置有牵引绳和配重块，通过牵引绳和配重块的作用，使得浮箱能够在海洋中保持稳定漂浮状态，进料口和固定架上设置有传动轴，传动轴之间设置有传送带，第一电机的输出端与传动轴固定连接，通过第一电机驱动传动轴和传送带，将收集的废料顺利传输到浮箱的收集网上。
2.当第二电机启动时，输出端连接的转动轴会带动凸轮一起旋转，凸轮的凸出部分与导向架之间接触时，会对导向架施加一个竖直方向的力，使导向架向上或向下移动，通过控制第二电机的转速和转向，可以调节凸轮与导向架接触的时间和力度，进而控制导向架的竖直运动情况，导向架和缓冲架通过凹槽内的缓冲杆和缓冲弹簧的作用来缓冲和减少冲击力，从而保护检测机构的安全运行，当检测机构遇到外力冲击或者突然停止时，导向架和缓冲架之间的缓冲杆会起到缓冲作用，缓冲弹簧会被压缩，吸收和分散冲击力，并在恢复力的作用下将导向架和缓冲架推回原位，可以有效地减少冲击对于检测机构以及连接的设备的损坏风险，延长其使用寿命，并提高整个系统的稳定性和安全性。
3.当检测机构中导向架发生竖直运动时，固定板会随之竖直运动，固定板下方一侧开设有滑动槽，而L型杆则位于滑动槽内部，当导向架向上或向下移动时，通过滑动槽的作用，L型杆沿着转动杆进行转动，此外，L型杆的一侧设置有防护板，它与水质分析仪相互配合，当L型杆转动时，防护板也会随之移动，从而实现对水质分析仪的防护功能，确保水质分析仪的安全运行，并使其能够适应不同的工作环境和条件。
4.水质分析仪下方设置有缓流架，它的主要作用是减缓水流速度，并提供一个稳定的检测环境，缓流架与水质分析仪内部开设有检测槽，检测槽用于容纳待分析的水样，在缓流架上，等距离地开设了多个缓流通孔，这些缓流通孔通过调整其数量和大小，可以实现对水流速度的进一步控制和调节，通过缓流通孔，水流能够平稳地进入检测槽，避免了剧烈的水流冲击对水质分析的干扰，同时也有助于提高分析结果的准确性和稳定性，因此，缓流架和缓流通孔的设计有助于提供一个稳定、均匀的水流环境，为水质分析仪提供准确、可靠的测试条件，以确保水质分析结果的准确性和可比性。
附图说明
图1为本公开实施例中的整体的结构示意图。
图2为本公开实施例中的检测机构的结构示意图。
图3为本公开实施例中的整体的俯视结构示意图。
图4为图3中A－A的剖面结构示意图。
图5为本公开实施例中的检测机构的侧面结构示意图。
图6为图5的B－B的剖面结构示意图。
图7为本公开实施例中水质分析仪的结构示意图。
附图标记：1、浮箱；2、进料口；3、收集机构；301、传送带；302、传动轴；303、收集网；304、导向块；305、第一电机；4、固定架；5、检测机构；501、第二电机；502、安装架；503、凸轮；504、导向架；505、轴承座；506、缓冲架；507、限位块；508、缓冲杆；509、缓冲弹簧；510、固定杆；511、U型架；6、牵引绳；7、配重块；8、防护机构；801、固定板；802、L型杆；803、转动杆；804、滑动槽；805、防护板；9、流量探测器；10、水质分析仪；11、缓流通孔；12、检测槽；13、缓流架；14、太阳能板。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
参照图1和4，该实施例提供了一种海洋水文实时监测装置，包括浮箱1、收集机构3、固定架4、检测机构5和防护机构8，所述浮箱1上设置有固定架4，且浮箱1一侧开设有进料口2，进料口2与固定架4之间设置有收集机构3，且浮箱1一侧设置有凸轮传动的检测机构5，检测机构5上设置有防护机构8，防护机构8与检测机构5之间相互配合，所述检测机构5下方安装有水质分析仪10，水质分析仪10上设置有流量探测器9。、
所述浮箱1下方设置有牵引绳6，牵引绳6下方设置有配重块7，所述固定架4一侧设置有太阳能板14，太阳能板14与内部电源电性连接，且内部电源与水质分析仪10和流量探测器9之间电性连接。
收集机构3包括传送带301、传动轴302、收集网303、导向块304和第一电机305，所述进料口2与固定架4上均设置有传动轴302，且传动轴302之间设置有传送带301，所述固定架4内于传动轴302一侧设置有第一电机305，第一电机305的输出端固定连接有传动轴302，两侧所述传动轴302上设置有传送带301，传送带301上等距离设置有导向块304，且浮箱1上于传送带301一侧设置有收集网303；浮箱1漂浮在海洋中，固定架4上安装有太阳能板14，通过太阳能板14的收集转换，将阳光能转化为电能供给装置内部的电源，海水中废料通过进料口2进入浮箱1，进料口2与固定架4之间的收集机构3起到收集废料的作用，确保废料可以被有效地收集，检测机构5由凸轮传动驱动，位于浮箱1的一侧，它与防护机构8相互配合，以保护检测机构5的安全运行，检测机构5下方安装有水质分析仪10和流量探测器9，可以对海水的水质和流量进行实时监测和分析，浮箱1的下方设置有牵引绳6和配重块7，通过牵引绳6和配重块7的作用，使得浮箱1能够在海洋中保持稳定漂浮状态，进料口2和固定架4上设置有传动轴302，传动轴302之间设置有传送带301，第一电机305的输出端与传动轴302固定连接，通过第一电机305驱动传动轴302和传送带301，将收集的废料顺利传输到浮箱1的收集网303上。
实施例2
参照图2、3和5，该实施例基于上一个实施例，与上一个实施例不同之处在于，检测机构5包括第二电机501、安装架502、凸轮503、导向架504、轴承座505、缓冲架506、限位块507、缓冲杆508、缓冲弹簧509、固定杆510和U型架511，所述浮箱1上于固定架4一侧设置有安装架502，安装架502对称设置有两组，且安装架502上侧均设置有轴承座505，轴承座505上设置有转动轴，转动轴上设置有凸轮503，所述安装架502一侧设置有第二电机501，第二电机501的输出端固连接有转动轴一侧；
两侧所述安装架502之间设置有缓冲架506，且安装架502之间于缓冲架506上滑动设置有导向架504，所述导向架504与缓冲架506上四角均开设有凹槽，且凹槽内设置有缓冲杆508，缓冲杆508两端分别贯穿导向架504与缓冲架506设置有限位块507，所述导向架504与缓冲架506之间于缓冲杆508上套设有缓冲弹簧509。
所述导向架504下方设置有U型架511，U型架511下方设置有固定杆510，固定杆510远离U型架511的一侧设置有水质分析仪10，当第二电机501启动时，输出端连接的转动轴会带动凸轮503一起旋转，凸轮的凸出部分与导向架504之间接触时，会对导向架504施加一个竖直方向的力，使导向架504向上或向下移动，通过控制第二电机501的转速和转向，可以调节凸轮503与导向架504接触的时间和力度，进而控制导向架504的竖直运动情况，导向架504和缓冲架506通过凹槽内的缓冲杆508和缓冲弹簧509的作用来缓冲和减少冲击力，从而保护检测机构5的安全运行，当检测机构5遇到外力冲击或者突然停止时，导向架504和缓冲架506之间的缓冲杆508会起到缓冲作用，缓冲弹簧509会被压缩，吸收和分散冲击力，并在恢复力的作用下将导向架504和缓冲架506推回原位，可以有效地减少冲击对于检测机构5以及连接的设备的损坏风险，延长其使用寿命，并提高整个系统的稳定性和安全性。
实施例3
参照图6和7，该实施例基于上一个实施例，与上一个实施例不同之处在于，防护机构8是由固定板801、L型杆802、转动杆803、滑动槽804和防护板805，所述导向架504内两侧设置有固定板801，固定板801下方一侧开设有滑动槽804，两侧所述安装架502中部对称设置有转动杆803，转动杆803上设置有L型杆802。
所述L型杆802一侧设置有防护板805，且L型杆802远离防护板805的一侧位于滑动槽804内部，所述防护板805与水质分析仪10之间相互配合；当检测机构5中导向架504发生竖直运动时，固定板801会随之竖直运动，固定板801下方一侧开设有滑动槽804，而L型杆802则位于滑动槽804内部，当导向架504向上或向下移动时，通过滑动槽804的作用，L型杆802沿着转动杆803进行转动，此外，L型杆802的一侧设置有防护板805，它与水质分析仪10相互配合，当L型杆802转动时，防护板805也会随之移动，从而实现对水质分析仪10的防护功能，确保水质分析仪10的安全运行，并使其能够适应不同的工作环境和条件。
所述水质分析仪10下方设置有缓流架13，缓流架13与水质分析仪10内开设有检测槽12，且缓流架13上等距离开设有多个缓流通孔11；水质分析仪10下方设置有缓流架13，它的主要作用是减缓水流速度，并提供一个稳定的检测环境，缓流架13与水质分析仪10内部开设有检测槽12，检测槽12用于容纳待分析的水样，在缓流架13上，等距离地开设了多个缓流通孔11，这些缓流通孔11通过调整其数量和大小，可以实现对水流速度的进一步控制和调节，通过缓流通孔11，水流能够平稳地进入检测槽12，避免了剧烈的水流冲击对水质分析的干扰，同时也有助于提高分析结果的准确性和稳定性，因此，缓流架13和缓流通孔11的设计有助于提供一个稳定、均匀的水流环境，为水质分析仪10提供准确、可靠的测试条件，以确保水质分析结果的准确性和可比性。
Claims (3)
1.一种海洋水文实时监测装置，其特征在于：包括浮箱（1）、收集机构（3）、固定架（4）、检测机构（5）和防护机构（8），所述浮箱（1）上设置有固定架（4），且浮箱（1）一侧开设有进料口（2），进料口（2）与固定架（4）之间设置有收集机构（3），且浮箱（1）一侧设置有凸轮传动的检测机构（5），检测机构（5）上设置有防护机构（8），防护机构（8）与检测机构（5）之间相互配合，所述检测机构（5）下方安装有水质分析仪（10），水质分析仪（10）上设置有流量探测器（9）；
收集机构（3）包括传送带（301）、传动轴（302）、收集网（303）、导向块（304）和第一电机（305），所述进料口（2）与固定架（4）上均设置有传动轴（302），且传动轴（302）之间设置有传送带（301），所述固定架（4）内于传动轴（302）一侧设置有第一电机（305），第一电机（305）的输出端固定连接有传动轴（302），两侧所述传动轴（302）上设置有传送带（301），传送带（301）上等距离设置有导向块（304），且浮箱（1）上于传送带（301）一侧设置有收集网（303）；
检测机构（5）包括第二电机（501）、安装架（502）、凸轮（503）、导向架（504）、轴承座（505）、缓冲架（506）、限位块（507）、缓冲杆（508）、缓冲弹簧（509）、固定杆（510）和U型架（511），所述浮箱（1）上于固定架（4）一侧设置有安装架（502），安装架（502）对称设置有两组，且安装架（502）上侧均设置有轴承座（505），轴承座（505）上设置有转动轴，转动轴上设置有凸轮（503），所述安装架（502）一侧设置有第二电机（501），第二电机（501）的输出端固连接有转动轴一侧；
两侧所述安装架（502）之间设置有缓冲架（506），且安装架（502）之间于缓冲架（506）上滑动设置有导向架（504），所述导向架（504）与缓冲架（506）上四角均开设有凹槽，且凹槽内设置有缓冲杆（508），缓冲杆（508）两端分别贯穿导向架（504）与缓冲架（506）设置有限位块（507），所述导向架（504）与缓冲架（506）之间于缓冲杆（508）上套设有缓冲弹簧（509）；
所述导向架（504）下方设置有U型架（511），U型架（511）下方设置有固定杆（510），固定杆（510）远离U型架（511）的一侧设置有水质分析仪（10）；
防护机构（8）是由固定板（801）、L型杆（802）、转动杆（803）、滑动槽（804）和防护板（805），所述导向架（504）内两侧设置有固定板（801），固定板（801）下方一侧开设有滑动槽（804），两侧所述安装架（502）中部对称设置有转动杆（803），转动杆（803）上设置有L型杆（802）；
所述L型杆（802）一侧设置有防护板（805），且L型杆（802）远离防护板（805）的一侧位于滑动槽（804）内部，所述防护板（805）与水质分析仪（10）之间相互配合。
2.如权利要求1所述的一种海洋水文实时监测装置，其特征在于：所述浮箱（1）下方设置有牵引绳（6），牵引绳（6）下方设置有配重块（7），所述固定架（4）一侧设置有太阳能板（14），太阳能板（14）与内部电源电性连接，且内部电源与水质分析仪（10）和流量探测器（9）之间电性连接。
3.如权利要求2所述的一种海洋水文实时监测装置，其特征在于：所述水质分析仪（10）下方设置有缓流架（13），缓流架（13）与水质分析仪（10）内开设有检测槽（12），且缓流架（13）上等距离开设有多个缓流通孔（11）。
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