CN118031894A - 一种海滩侵蚀淤积监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海滩侵蚀淤积监测装置，属于测量技术领域，包括底座、杆体以及安装杆，还包括：高精度测距仪，设有若干个且呈线性陈列分布安装在开设于安装杆上的安装槽位内，用于对海滩滩面线进行测量；平衡机构，安装在杆体上，包括箱体、内筒以及插杆，还包括：限位组件，安装于开设在箱体上的第二腔体内，包括弧形抵压板以及第一线性运动件；推动组件，安装在第一腔体内，包括第一活塞板以及第二线性运动件；保护机构，安装在安装杆上，包括风管、聚风罩、吹风口以及聚风槽；本发明能够对用于对海滩滩面进行检测的高精度测距仪进行保护处理，且能够防止整个装置在海风中出现倾倒现象。
Description
技术领域
本发明属于测量技术领域，尤其涉及一种海滩侵蚀淤积监测装置。
背景技术
在海岸带环境下，海滩受风浪作用而出现变形，该变形数据可揭示海滩地貌的蚀淤变化情况，是值得定量化研究的问题。受观测条件限制，能有效反映其变形的实时定量数据较难获得，无法准确判别海滩的侵蚀淤积情况。
现阶段，进行海滩滩面变形的监测多为无人机、RTK和全站仪等设备开展的间歇性测量，无法获取连续的实时观测数据。首先，现有设备多为长距离或人为操作，测量过程中的准确度下降，难以满足研究要求。其次，无法使用传统设备观测风暴潮等极端天气和夜间状态下的海滩变形，难以获取具有更高价值的连续数据。所以，需要一种用于潮间带海滩滩面变形实时监测装置来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种海滩侵蚀淤积监测装置，解决了上述问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种海滩侵蚀淤积监测装置，包括底座、杆体以及安装杆，所述底座固定连接在杆体下端，所述安装杆固定连接在杆体上端，还包括：
高精度测距仪，设有若干个且呈线性阵列分布安装在开设于安装杆上的安装槽位内，用于对海滩滩面线进行测量；
平衡机构，安装在杆体上，包括箱体、内筒以及插杆，还包括：
限位组件，安装于开设在箱体上的第二腔体内，包括弧形抵压板以及第一线性运动件；
推动组件，安装在第一腔体内，包括第一活塞板以及第二线性运动件；
保护机构，安装在安装杆上，包括风管、聚风罩、吹风口以及聚风槽。
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：
进一步的技术方案：所述内筒固定连接在箱体内，所述插杆贯穿箱体以及内筒且与箱体以及内筒滑动配合，所述插杆的上端部固定连接有与内筒滑动配合的第二活塞板，所述内筒内部的腔体与开设在箱体内的第一腔体相贯通。
进一步的技术方案：所述弧形抵压板固定连接在第一线性运动件的输出端上，所述第一线性运动件固定连接在箱体上。
进一步的技术方案：所述第一活塞板固定连接在第二线性运动件的输出端上，所述的另一端固定连接在箱体上，所述第一活塞板与第一腔体滑动配合。
进一步的技术方案：所述风管通过螺栓组件可拆卸连接在安装杆上，所述聚风罩固定连接在风管面向海岸线的一端，两个所述吹风口对称设置在安装杆上且与风管固定连接，所述聚风槽开设在底座上端部。
进一步的技术方案：所述安装杆上安装有风向测量仪以及无线发射器，所述风向测量仪以及无线发射器均固定连接在安装杆上。
进一步的技术方案：还包括供电模块，包括电池以及电池支架，所述电池支架安装在杆体内且与杆体固定连接，所述电池安装在电池支架上，所述电池与安装在安装杆上的太阳能组件电连接。
进一步的技术方案：所述太阳能组件包括安装支架以及太阳能电池板，所述太阳能电池板固定连接在安装支架上，所述安装支架固定连接在安装杆上，所述太阳能电池板与电池电连接，用于对电池进行充电，所述电池与高精度测距仪以及风向测量仪电连接，所述杆体上固定连接有水位传感器，所述水位传感器与高精度测距仪电性连接。
一种使用海滩侵蚀淤积监测装置进行检测的方法，包括以下步骤：
S1、选择潮间带海滩上的观测地点，将插杆埋入滩面以下，使探测水体的水位传感器位于滩面处，将高精度测距仪安装在安装杆上，然后将太阳能电池板、无线发射器、风向测量仪固定在安装杆上；
S2、位于较高位的插杆推动位于第一腔体以及内筒的腔体内的液体进行流动，促使该液体流向位于较低位的插杆处，此时底座上端面处于水平状态，即杆体垂直于海岸线；
S3、高精度测距仪按照一定时间间隔发射信号，测量高精度测距仪到沙滩滩面的距离，通过距离的变化反映滩面的起伏变化，风向测量仪可以实时记录风向风速变化数据，高精度测距仪和风向测量仪的测量数据通过无线发射器传送至客户端，通过测量数据判别沙滩的侵蚀淤积变化情况，当高精度测距仪测量的到滩面距离数据增加时，说明滩面向下侵蚀，当高精度测距仪测量的到滩面距离数据减少时，说明滩面向上淤积；
S4、当有海风时，海风通过聚风罩聚集后导入风管内，然后通过两个吹风口从高精度测距仪前后两端喷出，在高精度测距仪前后两端形成风幕，防止在海风吹起时导致沙尘进入高精度测距仪内，或者海风携带的碱性物质吹拂在高精度测距仪上，导致高精度测距仪出现腐蚀损耗的现象。
本发明提供了一种海滩侵蚀淤积监测装置，与现有技术相比具备以下有益效果：
在本发明中高精度测距仪按照一定时间间隔发射信号，测量高精度测距仪到沙滩滩面的距离，通过距离的变化反映滩面的起伏变化，风向测量仪可以实时记录风向风速变化数据，高精度测距仪和风向测量仪的测量数据通过无线发射器传送至客户端（终端），通过测量数据判别沙滩的侵蚀淤积变化情况，当高精度测距仪测量的到滩面距离数据增加时，说明滩面向下侵蚀，当高精度测距仪测量的到滩面距离数据减少时，说明滩面向上淤积，同时结合无线发射器所测的数据，分析沙滩侵蚀淤积变化量与风速大小和风向的关系，太阳能电池板可以为电池补充电量，由于涨潮时滩面会被海水淹没，高精度测距仪测量的距离数据会受海水影响而不准确，此时水位传感器因探测到水体而将高精度测距仪的电源关掉，待退潮后水位传感器再通过信号控制将高精度测距仪的电源打开继续测量；
在本发明中通过平衡机构的作用杆体能够始终处于垂直于海岸线的状态；
当有海风时，海风通过聚风罩聚集后导入风管内，然后通过两个吹风口从高精度测距仪前后两端喷出，在高精度测距仪前后两端形成风幕，防止在海风吹起时导致沙尘进入高精度测距仪内，或者海风携带的碱性物质吹拂在高精度测距仪上，导致高精度测距仪出现腐蚀损耗的现象，形成的风幕在聚风槽的作用下进行聚集，并给予底座向下的作用力，对底座进行按压，促使整个装置在海风条件下更加稳固，且海风越大，给予底座的按压力越大。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明整体结构示意图。
图3为本发明图2中的A部结构放大示意图。
图4为本发明中保护机构的结构示意图。
附图标记注释：1、底座；2、杆体；3、安装杆；4、高精度测距仪；5、保护机构；501、风管；502、聚风罩；503、吹风口；504、聚风槽；6、平衡机构；601、箱体；6011、第一腔体；6012、第二腔体；602、内筒；603、插杆；604、限位组件；605、推动组件；6051、第一活塞板；6052、第二线性运动件；606、第二活塞板；7、水位传感器；8、风向测量仪；9、太阳能组件；901、安装支架；902、太阳能电池板；10、无线发射器。
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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
请参阅图1～3，为本发明一种实施例提供的，一种海滩侵蚀淤积监测装置，包括底座1、杆体2以及安装杆3，所述底座1固定连接在杆体2下端，所述安装杆3固定连接在杆体2上端，还包括：
高精度测距仪4，设有若干个且呈线性阵列分布安装在开设于安装杆3上的安装槽位内（图中未标出），用于对海滩滩面线（海岸线）进行测量；
平衡机构6，安装在杆体2上，用于促使底座1处于平衡状态，即促使杆体2垂直于海岸线，包括箱体601、内筒602以及插杆603，所述内筒602固定连接在箱体601内，所述插杆603贯穿箱体601以及内筒602且与箱体601以及内筒602滑动配合，所述插杆603的上端部固定连接有与内筒602滑动配合的第二活塞板606，所述内筒602内部的腔体与开设在箱体601内的第一腔体6011相贯通，还包括：
限位组件604，安装于开设在箱体601上的第二腔体6012内，包括弧形抵压板6041以及第一线性运动件6042，所述弧形抵压板6041固定连接在第一线性运动件6042的输出端上，所述第一线性运动件6042固定连接在箱体601上，第一线性运动件6042通过推动弧形抵压板6041进行线性运动对插杆603进行抵压的方式，实现对插杆603的限位固定的技术效果；
推动组件605，安装在第一腔体6011内，用于推动位于第一腔体6011以及内筒602的腔体内的液体进行流动，包括第一活塞板6051以及第二线性运动件6052，所述第一活塞板6051固定连接在第二线性运动件6052的输出端上，所述605的另一端固定连接在箱体601上，所述第一活塞板6051与第一腔体6011滑动配合，第二线性运动件6052推动第一活塞板6051沿着第一腔体6011进行滑动，滑动的第一腔体6011挤压位于第一腔体6011以及内筒602的腔体内的液体促使其进行流动，流动的液体推动第二活塞板606沿着内筒602的腔体进行滑动，第二活塞板606通过推动插杆603进行线性运动的方式，实现对整个装置进行升高的技术效果，防止海风或涨潮过后，导致底座1完全埋没在沙滩底部后，导致杆体2出现倾斜现象；
保护机构5，安装在安装杆3上，用于对高精度测距仪4进行安全防护以及对装置的稳定性进行防护，包括风管501、聚风罩502、吹风口503以及聚风槽504，所述风管501通过螺栓组件可拆卸连接在安装杆3上，所述聚风罩502固定连接在风管501面向海岸线的一端，两个所述吹风口503对称设置在安装杆3上且与风管501固定连接，所述聚风槽504开设在底座1上端部，当有海风时，海风通过聚风罩502聚集后导入风管501内，然后通过两个吹风口503从高精度测距仪4前后两端喷出，在高精度测距仪4前后两端形成风幕，防止在海风吹起时导致沙尘进入高精度测距仪4内，或者海风携带的碱性物质吹拂在高精度测距仪4上，导致高精度测距仪4出现腐蚀损耗的现象，形成的风幕在聚风槽504的作用下进行聚集，并给予底座1向下的作用力，对底座1进行按压，促使整个装置在海风条件下更加稳固，且海风越大，给予底座1的按压力越大；
优选地，所述安装杆3上安装有风向测量仪8以及无线发射器10，所述风向测量仪8以及无线发射器10均固定连接在安装杆3上，风向测量仪8用于对风向进行测量，无线发射器10用于接收风向测量仪8以及水位传感器7的信息，并将其传输给终端设备；
优选地，还包括供电模块，包括电池以及电池支架，所述电池支架安装在杆体2内且与杆体2固定连接，所述电池安装在电池支架上，所述电池与安装在安装杆3上的太阳能组件9电连接，所述太阳能组件9包括安装支架901以及太阳能电池板902，所述太阳能电池板902固定连接在安装支架901上，所述安装支架901固定连接在安装杆3上，所述太阳能电池板902与电池电连接，用于对电池进行充电，所述电池与高精度测距仪4以及风向测量仪8电连接，所述杆体2上固定连接有水位传感器7，所述水位传感器7与高精度测距仪4电性连接。
在本发明实施例中，选择潮间带海滩上的观测地点，将插杆603埋入滩面以下，使探测水体的水位传感器7位于滩面处，将高精度测距仪4安装在安装杆3上，然后将太阳能电池板902、无线发射器10、风向测量仪8固定在安装杆3上，此时位于较高位的插杆603推动位于第一腔体6011以及内筒602的腔体内的液体进行流动，促使该液体流向位于较低位的插杆603处，此时底座1上端面处于水平状态，即杆体2垂直于海岸线，高精度测距仪4按照一定时间间隔发射信号，测量高精度测距仪4到沙滩滩面的距离，通过距离的变化反映滩面的起伏变化，风向测量仪8可以实时记录风向风速变化数据，高精度测距仪4和风向测量仪8的测量数据通过无线发射器10传送至客户端（终端），通过测量数据判别沙滩的侵蚀淤积变化情况，当高精度测距仪4测量的到滩面距离数据增加时，说明滩面向下侵蚀，当高精度测距仪4测量的到滩面距离数据减少时，说明滩面向上淤积，同时结合无线发射器10所测的数据，分析沙滩侵蚀淤积变化量与风速大小和风向的关系，太阳能电池板902可以为电池补充电量，由于涨潮时滩面会被海水淹没，高精度测距仪4测量的距离数据会受海水影响而不准确，此时水位传感器7因探测到水体而将高精度测距仪4的电源关掉，待退潮后水位传感器7再通过信号控制将高精度测距仪4的电源打开继续测量，当有海风时，海风通过聚风罩502聚集后导入风管501内，然后通过两个吹风口503从高精度测距仪4前后两端喷出，在高精度测距仪4前后两端形成风幕，防止在海风吹起时导致沙尘进入高精度测距仪4内，或者海风携带的碱性物质吹拂在高精度测距仪4上，导致高精度测距仪4出现腐蚀损耗的现象。
一种使用海滩侵蚀淤积监测装置进行检测的方法，包括以下步骤：
S1、选择潮间带海滩上的观测地点，将插杆603埋入滩面以下，使探测水体的水位传感器7位于滩面处，将高精度测距仪4安装在安装杆3上，然后将太阳能电池板902、无线发射器10、风向测量仪8固定在安装杆3上；
S2、位于较高位的插杆603推动位于第一腔体6011以及内筒602的腔体内的液体进行流动，促使该液体流向位于较低位的插杆603处，此时底座1上端面处于水平状态，即杆体2垂直于海岸线；
S3、高精度测距仪4按照一定时间间隔发射信号，测量高精度测距仪4到沙滩滩面的距离，通过距离的变化反映滩面的起伏变化，风向测量仪8可以实时记录风向风速变化数据，高精度测距仪4和风风向测量仪8的测量数据通过无线发射器10传送至客户端，通过测量数据判别沙滩的侵蚀淤积变化情况，当高精度测距仪4测量的到滩面距离数据增加时，说明滩面向下侵蚀，当高精度测距仪4测量的到滩面距离数据减少时，说明滩面向上淤积；
S4、当有海风时，海风通过聚风罩502聚集后导入风管501内，然后通过两个吹风口503从高精度测距仪4前后两端喷出，在高精度测距仪4前后两端形成风幕，防止在海风吹起时导致沙尘进入高精度测距仪4内，或者海风携带的碱性物质吹拂在高精度测距仪4上，导致高精度测距仪4出现腐蚀损耗的现象。
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地包含，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 (9)
1.一种海滩侵蚀淤积监测装置，包括底座（1）、杆体（2）以及安装杆（3），所述底座（1）固定连接在杆体（2）下端，所述安装杆（3）固定连接在杆体（2）上端，其特征在于，还包括：
高精度测距仪（4），设有若干个且呈线性阵列分布安装在开设于安装杆（3）上的安装槽位内，用于对海滩滩面线进行测量；
平衡机构（6），安装在杆体（2）上，包括箱体（601）、内筒（602）以及插杆（603），还包括：
限位组件（604），安装于开设在箱体（601）上的第二腔体（6012）内，包括弧形抵压板（6041）以及第一线性运动件（6042）；
推动组件（605），安装在第一腔体（6011）内，包括第一活塞板（6051）以及第二线性运动件（6052）；
保护机构（5），安装在安装杆（3）上，包括风管（501）、聚风罩（502）、吹风口（503）以及聚风槽（504）。
2.根据权利要求1所述的海滩侵蚀淤积监测装置，其特征在于，所述内筒（602）固定连接在箱体（601）内，所述插杆（603）贯穿箱体（601）以及内筒（602）且与箱体（601）以及内筒（602）滑动配合，所述插杆（603）的上端部固定连接有与内筒（602）滑动配合的第二活塞板（606），所述内筒（602）内部的腔体与开设在箱体（601）内的第一腔体（6011）相贯通。
3.根据权利要求2所述的海滩侵蚀淤积监测装置，其特征在于，所述弧形抵压板（6041）固定连接在第一线性运动件（6042）的输出端上，所述第一线性运动件（6042）固定连接在箱体（601）上。
4.根据权利要求3所述的海滩侵蚀淤积监测装置，其特征在于，所述第一活塞板（6051）固定连接在第二线性运动件（6052）的输出端上，所述（605）的另一端固定连接在箱体（601）上，所述第一活塞板（6051）与第一腔体（6011）滑动配合。
5.根据权利要求4所述的海滩侵蚀淤积监测装置，其特征在于，所述风管（501）通过螺栓组件可拆卸连接在安装杆（3）上，所述聚风罩（502）固定连接在风管（501）面向海岸线的一端，两个所述吹风口（503）对称设置在安装杆（3）上且与风管（501）固定连接，所述聚风槽（504）开设在底座（1）上端部。
6.根据权利要求5所述的海滩侵蚀淤积监测装置，其特征在于，所述安装杆（3）上安装有风向测量仪（8）以及无线发射器（10），所述风向测量仪（8）以及无线发射器（10）均固定连接在安装杆（3）上。
7.根据权利要求6所述的海滩侵蚀淤积监测装置，其特征在于，还包括供电模块，包括电池以及电池支架，所述电池支架安装在杆体（2）内且与杆体（2）固定连接，所述电池安装在电池支架上，所述电池与安装在安装杆（3）上的太阳能组件（9）电连接。
8.根据权利要求7所述的海滩侵蚀淤积监测装置，其特征在于，所述太阳能组件（9）包括安装支架（901）以及太阳能电池板（902），所述太阳能电池板（902）固定连接在安装支架（901）上，所述安装支架（901）固定连接在安装杆（3）上，所述太阳能电池板（902）与电池电连接，用于对电池进行充电，所述电池与高精度测距仪（4）以及风向测量仪（8）电连接，所述杆体（2）上固定连接有水位传感器（7），所述水位传感器（7）与高精度测距仪（4）电性连接。
9.一种使用海滩侵蚀淤积监测装置进行检测的方法，包括以下步骤：
S1、选择潮间带海滩上的观测地点，将插杆（603）埋入滩面以下，使探测水体的水位传感器（7）位于滩面处，将高精度测距仪（4）安装在安装杆（3）上，然后将太阳能电池板（902）、无线发射器（10）、风向测量仪（8）固定在安装杆（3）上；
S2、位于较高位的插杆（603）推动位于第一腔体（6011）以及内筒（602）的腔体内的液体进行流动，促使该液体流向位于较低位的插杆（603）处，此时底座（1）上端面处于水平状态，即杆体（2）垂直于海岸线；
S3、高精度测距仪（4）按照一定时间间隔发射信号，测量高精度测距仪（4）到沙滩滩面的距离，通过距离的变化反映滩面的起伏变化，风向测量仪（8）可以实时记录风向风速变化数据，高精度测距仪（4）和风向测量仪（8）的测量数据通过无线发射器（10）传送至客户端，通过测量数据判别沙滩的侵蚀淤积变化情况，当高精度测距仪（4）测量的到滩面距离数据增加时，说明滩面向下侵蚀，当高精度测距仪（4）测量的到滩面距离数据减少时，说明滩面向上淤积；
S4、当有海风时，海风通过聚风罩（502）聚集后导入风管（501）内，然后通过两个吹风口（503）从高精度测距仪（4）前后两端喷出，在高精度测距仪（4）前后两端形成风幕，防止在海风吹起时导致沙尘进入高精度测距仪（4）内，或者海风携带的碱性物质吹拂在高精度测距仪（4）上，导致高精度测距仪（4）出现腐蚀损耗的现象。
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