CN208567835U - 一种监测河床淤积量的机械装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种监测河床淤积量的机械装置，属于水利工程领域。包括：电源装置、通信装置、采集终端、GPS、电缆、机械探测装置、步进电机装置、传感器装置以及测船。本实用新型优点在于1、布设简单易行，方便工作者使用、提高工作效率；2、施测频率高、测验程序简单、测量历时短，可实现自动、实时的河床淤积量的监测。

Description

一种监测河床淤积量的机械装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测河床淤积量的装置，具体涉及一种采用机械方法监测河床淤积量的装置，属于水利工程领域。

背景技术

在现有的水文监测中，一般采用断面法、地形法和混合法获取河床、水库的水下断面或地形特征，并通过重复性的断面或地形测量，得到河床、水库的淤积量。对于河床不稳定的水文站，一般在每年汛前和汛后施测一次大断面，同时在每次测流时施测水深；对于多沙河段的大型水库和重要的中型水库，一般在每年汛前、汛中、汛后共安排3次淤积测验。但是，对于多沙河段，冲淤时程变化复杂、空间变异性高，现有的方法施测频率低、测验程序复杂、测量历时长，水文站布设也不够密集，无法对河床、水库淤积量进行全面、自动、实时的监测。

因此，需要一种安装简单，能够自动监测并实时传输河床淤积量的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种监测河床淤积量的机械装置，以实现自动监测并实时传输河床淤积量。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种监测河床淤积量的机械装置包括：电源装置、通信装置、采集终端、 GPS、电缆、机械探测装置、步进电机装置、传感器装置以及测船。

上述的机械探测装置包括：滑轮、滑轮固定装置、卷筒、弹簧、重物以及钢丝绳。

上述的步进电机装置包括步进电机、步进电机控制器。

上述的传感器装置包括压力传感器、信号处理单元以及水下电缆。

上述的测船包括船体、船锚。

这里将河道纵断面简化为水体层、淤积层两层。

所述的船体搭载电源装置、通信装置、采集终端、GPS、电缆、机械探测装置、步进电机装置以及传感器装置，并通过船锚锚在河床上，以保证测船作为长期河道淤积监测站点的位置的稳定性。

所述的电源装置通过电缆连接通信装置、采集终端、GPS以及步进电机装置，为其提供电量来源。

所述的采集终端每日8时与20时指示步进电机控制器监测水深，步进电机控制器控制步进电机带动卷筒卷动，从而将钢丝绳逐渐释放。钢丝绳在滑轮装置的带动下使重物从初始原点逐渐下降，当重物下降至河床，即重物触底的一瞬间，底面压力剧增。这种压力变化被压力传感器捕捉，并通过信号处理单元传至步进电机控制器。步进电机控制器收到信号后随即控制步进电机停止工作，同时将步进电机的位移信息传至采集终端。采集终端确定接收到数据后，指示步进电机控制器将机械探测装置恢复至原始位置。GPS实时监测测船的高程信息并传给采集终端。采集终端将监测的测船高程信息与步进电机位移信息编程计算、处理并存储成泥沙淤积高程信息，每隔24h通过通信装置传输给服务器终端。

具体而言，本实用新型的效益如下：

1、本实用新型提供了一种新型的机械方法监测河床淤积量的装置；

2、本装置布设简单易行，可方便工作者使用、提高工作效率；

3、本装置施测频率高、测验程序简单、测量历时短，可实现自动、实时的河床淤积量的监测。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图。

具体实施方式

实施例一

下面结合附图对本实用新型作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

一种监测河床淤积量的机械装置包括：电源装置1、通信装置2、采集终端3、GPS4、电缆5、机械探测装置6、步进电机装置7、传感器装置8以及测船9。

上述的机械探测装置6包括：滑轮61、滑轮固定装置62、卷筒63、弹簧64、重物65以及钢丝绳66。

上述的弹簧64用来在步进电机装置7工作异常时提供紧急断电弹性力。滑轮固定装置62设有钢丝绳66的通过孔。当步进电机失控时，钢丝绳66在提拉重物65到达通过孔，不能继续向上运动，此时弹簧64被压缩在重物65和通过孔之间，产生弹力，当弹力达到步进电机阈值时步进电机自动断电。通过设置不同弹性系数的弹簧64，可以控制步进电机的安全断电负荷。

上述的步进电机装置7包括步进电机71、步进电机控制器72。

上述的传感器装置8包括压力传感器81、信号处理单元82以及水下电缆83。

上述的测船9包括船体91、船锚92。

这里将河道纵断面简化为水体层10、淤积层11两层。

所述的船体91搭载电源装置1、通信装置2、采集终端3、GPS 4、电缆5、机械探测装置6、步进电机装置7以及压力传感器装置8，并通过船锚92锚在河床上，以保证测船9作为长期河道淤积监测站点的位置的稳定性。

所述的电源装置1通过电缆5连接通信装置2、采集终端3、GPS 4以及步进电机装置7，为其提供电量来源。

所述的采集终端3每日8时与20时指示步进电机控制器72监测水深，步进电机控制器72控制步进电机71带动卷筒63卷动，从而将钢丝绳66逐渐释放。钢丝绳66在滑轮装置的带动下使重物65从初始原点逐渐下降，当重物65下降至河床，即重物65触底的一瞬间，底面压力剧增。这种压力变化被压力传感器 81捕捉，并通过信号处理单元82传至步进电机控制器72。步进电机控制器72 收到信号后随即控制步进电机71停止工作，同时将步进电机71的位移信息传至采集终端3。采集终端3确定接收到数据后，指示步进电机控制器72将机械探测装置6恢复至原始位置。GPS 4实时监测测船9的高程信息并传给采集终端3。采集终端3将监测的测船高程信息与步进电机位移信息编程计算、处理并存储成泥沙淤积高程信息，每隔24h通过通信装置2传输给服务器终端。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.一种监测河床淤积量的机械装置，其特征在于：包括：电源装置、通信装置、采集终端、GPS、电缆、机械探测装置、步进电机装置、传感器装置以及测船；

所述的机械探测装置包括：滑轮、滑轮固定装置、卷筒、弹簧、重物以及钢丝绳；

所述的步进电机装置包括步进电机、步进电机控制器；

所述的传感器装置包括压力传感器、信号处理单元以及水下电缆；

所述的测船包括船体、船锚；

所述的机械探测装置安装在船体上，电源装置安装在船体内；

所述的船体搭载电源装置、通信装置、采集终端、GPS、电缆、机械探测装置、步进电机装置以及传感器装置，并通过船锚锚在河床上，以保证测船作为长期河道淤积监测站点的位置的稳定性；

所述的电源装置通过电缆连接通信装置、采集终端、GPS以及步进电机装置，为其提供电量来源。