CN205958080U - 用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的水位实时监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的水位实时监测装置，空降式遥控防洪抗洪挡水装置具有挡水伞，挡水伞的上部设有至少一排浮球，挡水伞的底部设有至少一排坠重块，水位实时监测装置具有卷尺、卷尺收纳装置和长度计数传感器，卷尺收纳装置安装在所述浮球上，卷尺的头部与所述浮球正下方的坠重块连接，长度计数传感器也安装在浮球内，长度计数传感器具有计数轮、光电元件和可逆计数器，计数轮贴着卷尺，卷尺拉动时带动计数轮顺时针或逆时针转动。本实用新型的优点：能够实时、准确了解水位高度，给防洪指挥工作提供参考。相比传统的方式，能够快速、有效的封堵住决堤口，切切实实能够保护人民群众的生命和财产安全。

Description

用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的水位实时监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种防洪、抗洪的技术，具体涉及一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的水位实时监测装置。

背景技术

洪水灾害是我国发生频率高、危害范围广、对国民经济影响最为严重的自然灾害，亦是威胁人类生存的十大自然灾害之一，洪灾是由于江、河、湖、库水位猛涨，堤坝漫溢或溃决，水流入境而造成的灾害。我国幅员辽阔，大约3/4的国土面积存在着不同类型和不同程度的洪水灾害。防洪重点的东部平原地区，如辽河中下游、海河北部平原、长江中游(江汉平原、洞庭湖区、鄱阳湖区以及沿江一带)、珠江三角洲等，它们在地理上都有一个共同特点，即位于湖泊周围低洼地和江河两岸及入海口地区。另外，东南沿海一些山区和滨海平原的接合部，也属于洪水危险程度较大的区域。它们大多都在受洪灾影响最大的是洪泛区。我国有洪泛区近100万平方公里，全国60％以上的工农业产值，40％的人口，35％的耕地，600多座城市，主要铁路、公路、油田以及许多工矿企业受到洪水灾害的威胁。

截至今年7月3日统计，全国已有26省(区、市)1192县遭受洪涝灾害，农作物受灾面积2942千公顷，受灾人口3282万人，紧急转移148万人，因灾死亡186人、失踪45人，倒塌房屋5.6万间，直接经济损失约506亿元。与2000年以来同期均值相比，受灾面积、受灾人口、死亡人口、倒塌房屋分别偏少6％、33％、47％、76％，直接经济损失偏多51％。

当堤坝决堤时，需要及时将决堤处堵住，但是目前没有很好的方法能够有效堵住，通常的办法是将报废的公交车、卡车推入决堤处，再倒入沙袋，这种方式效果非常低。当水流较大时，放入水中的卡车和沙袋很快就会被冲走，无法起到堵漏的效果。还有的方法是采用人工的方式，解放军战士手拉手练成一 排跳入水中，然后在后面放沙袋，这种方式不仅效果差，而且非常危险，常有解放军战士被水冲走的情况发生。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了弥补现有技术的不足，提供了一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的水位实时监测装置，能够实时、准确了解水位高度，给防洪指挥工作提供参考。

一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的水位实时监测装置，空降式遥控防洪抗洪挡水装置具有挡水伞，挡水伞的上部设有至少一排浮球，挡水伞的底部设有至少一排坠重块，其特征在于，

水位实时监测装置具有卷尺、卷尺收纳装置和长度计数传感器，卷尺收纳装置安装在所述浮球上，卷尺的头部与所述浮球正下方的坠重块连接，长度计数传感器也安装在浮球内，长度计数传感器具有计数轮、光电元件和可逆计数器，计数轮贴着卷尺，卷尺拉动时带动计数轮顺时针或逆时针转动。

优选地，卷尺收纳装置和长度计数传感器分别位于卷尺的两侧，长度计数传感器位于卷尺收纳装置下侧。

优选地，长度计数传感器将卷尺朝着卷尺收纳装置的方向挤压，并构成了卷尺弯曲的绕在计数轮上。

本实用新型具有的有益效果：

能够实时、准确了解水位高度，给防洪指挥工作提供参考。相比传统的方式，能够快速、有效的封堵住决堤口，切切实实能够保护人民群众的生命和财产安全。具有预防超高水位功能、决堤口快速封闭功能、自动调节洪峰功能、河道岔口分流功能、强台风海岸线保护功能、海啸高位封阻功能、高速公路和铁路防风沙功能、森林火灾分离功能、大型活动外围防风功能、沙漠防沙流功能、防止海水倒灌功能。

附图说明

图1是本实用新型空降式遥控防洪抗洪挡水装置的俯视结构示意图；

图2为图1的侧视结构示意图；

图3为挡水伞的主视结构示意图；

图4为遥控放缆装置的结构示意图；

图5为在实际使用时的示意图；

图6为图5的侧视结构示意图；

图7为本实用新型远程控制系统的原理图；

图8为水位监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步描述，但本实用新型的保护范围不仅仅局限于实施例。

如图1-图2所示，一种空降式遥控防洪抗洪挡水装置，包括挡水伞6、收纳装置3、远程控制系统、储缆放缆装置和铁锚1，储缆放缆装置包括储缆装置2和远程控制系统。储缆装置2设于铁锚1和收纳装置3之间，收纳装置3用于收纳挡水伞6。收纳装置3内设置有遥控开伞装置，因此通过远程遥控，触发挡水伞6的打开按钮，使挡水伞6打开，而挡水伞6的打开和收纳方式、原理与降落伞的原理类似。

结合图3所示，挡水伞6由一根根横向和竖向设置的连接绳62编织而成，连接绳62为高强度的尼龙绳、钢绳或者其他强度较高的绳索，能够在受到强度的冲击力下仍不会断裂。挡水伞6上横向地、以及竖向地连接有多排伞绳4，伞绳的一端与挡水伞连接、另一端收纳于储缆装置上。横向和竖向的连接绳62在连接时具有连接点63，伞绳4连接在所述连接点63上，并且伞绳4与挡水伞6的连接处也排列形成网状形状。

挡水伞6的截面形状近似为四边形，优选地，挡水伞6的上边与下边为直线形，左右两边为直线形或者弧形。挡水伞自身为网格形状，挡水伞撑开时，具有多排横向和竖向排列的过孔61，水流可以穿过所述过孔61。也就是说，整个挡水伞撑开时形成的拦截面并不是完全封闭的，也不能完全封闭，因为水流或者泥石流的冲击力巨大，完全封闭必然会破坏挡水伞。过孔61的尺寸也 可根据实际需要调整，通常地，过孔尺寸小于沙袋的尺寸即可，将沙袋投入水中时，沙袋可堆积在挡水伞6形成的堵漏区域8内，足够多的沙袋就可以将决堤处封堵住。

过孔61是由横向和竖向的连接绳62形成的，过孔61的大小由连接绳的密集度(数量)决定的，挡水伞6的尺寸大小一般为6米宽和3米高，当然也可以根据需要而变。挡水伞6的尺寸一旦固定，横向和竖向的连接绳62越多，形成的过孔61尺寸就越小，这也跟实际用途相关。例如用在阻挡洪水，过孔61的直径相对要大一点，差不多达到40cm宽和40cm长；如果用来阻挡风沙，那么过孔的尺寸就要小很多。

在实际使用时，可以是全部的连接点63上连接有伞绳，也可以是部分的连接点63上连接有伞绳。伞绳连接的越多，挡水伞抗冲击能力越强，但是材料成本越高，挡水伞的重量也会增加，具体连接多少伞绳也可以根据实际用途来确定。优选地是，连接点63间隔的连接伞绳，既能保证整个挡水伞的抵抗强度，又适当的减轻了重量。当然，最左侧、最右侧、顶部和底部一排的连接点上连接有伞绳，保证挡水伞能够完全撑开。

其中：挡水伞的上部设有至少一排浮球5，挡水伞的底部设有至少一排坠重块7。在本实施例中，浮球5设于挡水伞的最上部，只设置有一排，并且浮球连接在最上面一排伞绳4与挡水伞6的连接处，同时也是连接段63处。当然，在其他实施例中，浮球5也可以上下设置多排。在本实施例中，坠重块7设于挡水伞6的最下部，只设置一排，并且坠重块7连接在最下面一排伞绳4与挡水伞6的连接处，同时也是连接段63处，当然，在其他实施例中，坠重块7也可以上下设置多排。当然，除了在连接点处，浮球和坠重块也可以直接连接在连接绳上，以增加浮球和坠重块的数量，这可以根据实际需要来定。

坠重块7具有重量大、体积小的特点，例如为铅、铸铁或者锚链，当挡水伞4在水中撑开时，依靠坠重块7的重力，挡水伞6下部沉入水底；浮球5在水中上浮，依靠浮球5的浮力，将挡水伞上部保持在水面上。使整个挡水伞6完全张开形成一张网，具有最大的有效拦截范围，向挡水伞6形成的堵漏区域8内投入沙袋，将决堤处封堵住。当水位上涨时，浮球5也会跟着上浮，将挡 水伞6上拉，使挡水伞6形成的拦截区域的高度增加，因此，无论水位是1米、3米还是5米，无论水位逐渐升高还是逐渐下降，挡水伞6的上部始终能保持在水面上，形成有效的拦截。为了适应水位要求，在制作时，只需改变将挡水伞的尺寸即可。

所述铁锚1的锚杆铰接在储缆装置2上，因此铁锚1可绕着与储缆装置2的铰接处旋转。铁锚可为常用的船用铁锚，在整个装置丢入水中时，铁锚的锚爪勾住水底，保证整个系统装置不会被洪水冲走。优选地，铁锚为十字形结构，即具有四个锚爪，无论以何种状态置入水中，都能保证铁锚的锚爪能勾住水底。

储缆装置2内设有钢绳轮21，伞绳4的一端与挡水伞连接、另一端与钢绳轮21连接并绕在所述钢绳轮21上。伞绳在钢绳轮21上至少绕有一圈，确保伞绳能够放长。

结合图4和图7所示，所述远程控制系统包括遥控放缆装置、遥控器10和浮标9，遥控放缆装置设置在储缆装置2内，所述遥控放缆装置控制钢绳轮的转动，实现伞绳放长。浮标9内设有信号接收发送器，浮标9连接在储缆装置2上并能够浮在水面上。遥控器9与信号接收发送器无线连接，信号接收发送器与遥控放缆装置有线或者无线连接，遥控放缆装置内还设有电源27和信号处理器，电源、电磁线圈以及开关连接成一个回路，遥控器10通过信号接收发送器、信号处理器间接控制回路接通或断开，控制钢绳轮的转动。

遥控放缆装置具有磁轭25和电枢制动盘24，电枢制动盘24设于磁轭25和钢绳轮21之间。磁轭25固定安装在储缆装置2上，沿着磁轭25的圆周方向，磁轭25上等间距的设有多根滑杆26，电枢制动盘24套在所述滑杆上，滑杆上固定有螺栓，电枢制动盘24可在螺栓与磁轭25之间的滑杆上滑动。滑杆26和螺栓起到定位电枢制动盘24的作用。

磁轭25上等间隔地设置有多个制动弹簧23，制动弹簧23的一端连接在磁轭25内部、另一端与电枢制动盘24侧部连接，制动弹簧呈压缩状态，并且构成了制动弹簧23的作用力使电枢制动盘侧部紧贴钢绳轮侧部，制止钢绳轮21转动。因此，在正常状态时，依靠制动弹簧23朝向电枢制动盘24的弹性作用力，电枢制动盘24与钢绳轮21紧贴住，电枢制动盘24相当于刹车片，摩擦 力使钢绳轮21无法转动，伞绳的长度固定，挡水伞的位置也固定。

磁轭25内设置有一圈电磁线圈22，电磁线圈22露出在磁轭25侧部，并且构成了当电磁线圈22通电时，将电枢制动盘24朝着磁轭25的方向吸附。当然了，电磁线圈产生的磁力，肯定大于制动弹簧的弹性力。储缆装置2设有电源，电源向电磁线圈提供电流，通过控制按钮，使电路接通，电磁线圈产生的磁力吸附电枢制动盘24，钢绳轮21解除制动。由于在水中的挡水伞受到强大的冲击力，钢绳轮21一旦解除制动，就会自转，绕着钢绳轮21上的伞绳被放出，伞绳放长，以挡水伞的位置。事实上，伞绳只能放出而不能收回绕在钢绳轮上，因为水流的冲击力巨大，难以逆着水流的方向移动挡水伞，只能顺流改变挡水伞位置。

水流较大时，决堤口有时会很长，达到数十米宽，而挡水伞的宽度一般是按照统一规格制作的，例如5-6米宽。针对几十米宽的决堤口，制作对应宽度的挡水伞不切合实际，因此需要在决堤口处投放多个挡水装置，并且多个挡水装置要练成一排，基本上要连成一条直线，如果一旦错位了，洪水依然能从挡水装置之间错位的位置上流过，无法有效起到挡水防洪作用。通过遥控放缆装置进行调节，使一排位置上挡水装置上的挡水伞基本练成一条直线。当然，面对洪水较大时，可以投放多排挡水装置，每一排挡水装置上的挡水伞基本练成一条直线。

结合图5和图6所示，在实际使用时，先将一个或多个挡水装置通过无人机投放到决堤口L0处，多个挡水装置排列成一排或者多排；挡水装置在空中时就通过遥控开伞装置将挡水伞打开(打开原理类似降落伞)。收纳装置3、储缆装置2和铁锚1都会沉入水中，铁锚的锚爪会钩住地表，将整个挡水装置的位置固定住。挡水伞6的下端依靠坠重块7的重力会沉入水底，挡水伞的上端依靠浮球5的浮力浮在水面，从水底到水面形成立体有效的拦截。根据每个挡水装置的位置，通孔遥控放缆装置调节各个挡水伞6的位置，使一排位置上的所有挡水伞依次排列成一排，大致为一条直线，并且让相邻两个挡水伞的边沿部位相互叠加，避免相邻两个挡水伞之间形成缺口，让洪水漏过。向挡水伞内部形成的堵漏区域8内投入沙袋，将决堤口封堵住。

相比传统用卡车或人堵漏的方式，本实用新型的能更有效的起到封闭决堤口的效果，并且速度快。除此之外，本实用新型的装置还能预防超高水位，发生海啸时进行高位封阻，在遇到强台风时保护海岸线以及防止海水倒灌。在河道岔口处使用，能够让水流分流，改变每个河道内的水流量，挡水伞的高度可调，能够自动调节洪峰。除了防洪作用，对装置进行适度改进，例如改变过孔61的大小，还能在陆上使用：在沙漠中防止沙子流动、在高速公路或铁路边防风沙、以及大型活动外围防风。甚至在森林火灾时，还能起到分离作用。

结合图8所示，此外，整个挡水装置还包括水位实时监测装置，水位实时监测装置具有卷尺12、卷尺收纳装置11和长度计数传感器13，卷尺和卷尺收纳装置11构成的整体如同常用的钢卷尺，在弹簧的作用下，卷尺12能够回收进收纳装置。卷尺收纳装置11安装在浮球上，卷尺12的头部与所述浮球正下方的坠重块7连接，长度计数传感器也安装在浮球内，长度计数传感器具有计数轮、光电元件和可逆计数器，计数轮贴着卷尺，卷尺拉动时带动计数轮顺时针或者逆时针转动。长度计数传感器是常见的长度计量装置，卷尺12被拉动时会带动计数轮转动，光电开关根据计数轮转动的圈数计数卷尺被拉动的长度，通过传感器将数值信号发送出去，方便观察着了解水位高度，及时作出预警。当整个装置投入水中时，依靠浮球5的浮力和坠重块7的重力，卷尺12从卷尺收纳装置11内被拉出，当水位不断上涨时，卷尺12不断被拉出，光电开关和计数轮始终能准确计数并发送准确的数值信号。当水位下降时，依靠内部弹簧的作用，卷尺12被回收进卷尺收纳装置，计数轮朝着相反的方向转动，在可逆计数器的协助下，依靠能够得到准确的水位高度信息。

卷尺收纳装置11和长度计数传感器13分别位于卷尺12的两侧，长度计数传感器13位于卷尺收纳装置下侧。长度计数传感器13将卷尺12朝着卷尺收纳装置11的方向挤压，并构成了卷尺12弯曲的绕着计数轮上。因此，卷尺对计数轮相互之间有挤压作用，摩擦力较大，卷尺稍微滑动就能带动计数轮转动，灵敏度更高，能够实时、准确的知道水位高度。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新 型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims (3)

1.一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的水位实时监测装置，空降式遥控防洪抗洪挡水装置具有挡水伞，挡水伞的上部设有至少一排浮球(5)，挡水伞的底部设有至少一排坠重块(7)，其特征在于，

水位实时监测装置具有卷尺(12)、卷尺收纳装置(11)和长度计数传感器(13)，卷尺收纳装置安装在所述浮球上，卷尺的头部与所述浮球正下方的坠重块连接，长度计数传感器也安装在浮球内，长度计数传感器具有计数轮、光电元件和可逆计数器，计数轮贴着卷尺，卷尺拉动时带动计数轮顺时针或逆时针转动。

2.根据权利要求1所述的一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的水位实时监测装置，其特征在于，卷尺收纳装置(11)和长度计数传感器(13)分别位于卷尺的两侧，长度计数传感器位于卷尺收纳装置下侧。

3.根据权利要求2所述的一种用于空降式遥控防洪抗洪挡水装置中的水位实时监测装置，其特征在于，长度计数传感器将卷尺朝着卷尺收纳装置的方向挤压，并构成了卷尺弯曲的绕在计数轮上。