CN208882051U - 一种用于水文监测的浮标装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于水文监测的浮标装置，包括浮力球、中心工作台、定位机构、发电机构、驱动机构、监测机构和遥控接收器；所述浮力球为三个且环设在所述中心工作台的周围并与中心工作台固定连接；所述中心工作台为下部密封的圆柱形空心腔体结构，中心工作台的上端设有甲板，所述甲板上固定安装有桁架；所述遥控接收器与所述定位机构和驱动机构电性连接。本实用新型既可以在正常的水体工作，也可以进入到一些环境恶劣、位置偏远的水体，对水质和/或水文情况进行监测，并且通过太阳能和/或者风能提供监测所需电源，解决了人工监测水质、水文情况工作效率低、无法完成偏远水体水质、水文情况监测的问题。

Description

一种用于水文监测的浮标装置

技术领域

本实用新型涉及水文技术领域，具体涉及一种用于水文监测的浮标装置。

背景技术

随着社会经济的发展，环境问题日益突出，我国拥有大量的湖泊、河流和广阔的海域，其中，我国湖泊面临着严峻的环境问题，如西部湖泊萎缩、咸化、甚至干涸；东部湖泊围垦与网围养殖严重，污染加剧。我国北方和西部受自然环境的限制以及经济和社会的快速发展，水资源严重短缺；而水资源比较丰富的南方却因水环境的人为污染而造成水质性缺水，严重制约着人类的生存和区域的经济与社会发展，必须引起社会的高度重视和采取有力的措施，加强湖泊环境的保护与治理，维持人与自然的和谐和区域的可持续发展。目前，对于这些水体的水质、水文情况进行监测流程是：人员通过坐船到某一监测区域，采集水体样本，再通过船上或岸上的仪器设备分析，最后得到监测数据，这样的人工监测需要人员到水域中人工采取水样，必须通过乘坐船只的方式，成本较高，工作效率低，需要完成的工作量大，不能有效快速的得到水质、水文情况的监测数据，并且对于一些环境恶劣、位置偏远的水体，人员不能方便的到达，人工采取水样具有较大的局限性，无法较好的完成对这些水体的水质、水文情况的监测。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种用于水文监测的浮标装置，既可以在正常的水体工作，也可以进入到一些环境恶劣、位置偏远的水体，对水质和/或水文情况进行监测，并且通过太阳能和/或者风能提供监测所需电源，解决了人工监测水质、水文情况工作效率低、无法完成偏远水体水质、水文情况监测的问题。

本实用新型提供了一种用于水文监测的浮标装置，包括浮力球、中心工作台、定位机构、发电机构、驱动机构、监测机构和遥控接收器；

所述浮力球为三个且环设在所述中心工作台的周围并与中心工作台固定连接；

所述中心工作台为下部密封的圆柱形空心腔体结构，中心工作台的上端设有甲板，所述甲板上固定安装有桁架；

所述定位机构安装在所述甲板上；

所述驱动机构安装在所述浮力球和/或者中心工作台上；

所述监测机构安装在所述浮力球和/或者中心工作台上；

所述发电机构安装在所述浮力球和/或者中心工作台上，发电机构分别与定位机构、驱动机构和监测机构电性连接；

所述遥控接收器与所述定位机构和驱动机构电性连接。

本实用新型通过设置浮力球、中心工作台、定位机构、发电机构、驱动机构、监测机构和遥控接收器；中心工作台可以单独浮在水面上，而增加的浮力球可以增加整个装置的浮力，这里的浮力球两两之间的夹角为60度并构成一个等边三角形，而中心工作台位于该等边三角形的中心处；发电机构用于给定位机构、驱动机构和监测机构提供电能，定位机构可以让中心工作台和浮力球浮于某一指定区域，防止中心工作台和浮力球被水流冲走，驱动机构可以让整个装置在水面上航行，使用者也可以在通过将外界的遥控器与本装置中的遥控接收器信号连接，用遥控器控制定位机构和驱动机构，实现对整个装置的远程控制，这样，使用者在即使在岸上，也可以改变整个装置在水中的方位，同时，监测机构可以对水进行水文监测，相比于传统的浮标，本实用新型可以更加灵活方便的移动至指定位置，监测范围也更大。

在上述技术方案中，本实用新型还可以做如下改进。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述定位机构包括锚机、锚链以及锚爪，所述锚机固定安装在甲板上并与所述发电机构电性连接，所述锚链绕设在所述锚机上并与所述锚爪连接。

使用者需要对整个装置进行定位时，可以通过遥控接收器控制锚机转动，使锚链处于放线状态，锚爪掉入水中并与水底相接触，实现定位；当使用者需要改变整个装置的位置时，可以通过遥控接收器控制锚机转动，使锚链处于收线状态，将锚爪从水中拖出，为了保证本实用新型的稳定性，可以在甲板上设置三个锚机，并且，每个锚机都与单个浮力球对应设置，三个锚机同时放锚或者收锚。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述发电机构包括风能发电机、太阳能电板和蓄电池；所述风能发电机固定安装在所述桁架的顶端，所述太阳能电板为三块且分别固定安装在所述浮力球上，所述风能发电机和太阳能电板均与所述蓄电池电性连接。

设置的风能发电机和太阳能电板分别用于将风能和太阳能转换成为电能，再将电能存储在蓄电池中，对定位机构、驱动机构和监测机构供电。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述驱动机构包括螺旋桨、转轴、内轴套、外轴套和电机，所述内轴套固定安装在中心工作台的内侧部上，所述外轴套固定安装在中心工作台的外侧部上并与所述内轴套同轴设置，外轴套和内轴套内均涂抹有密封油，所述转轴的一端依次从内轴套和外轴套穿出并与所述螺旋桨固定连接，转轴的另一端与所述电机传动连接。

设置的内轴套和外轴套用于支撑转轴，并让转轴在内轴套和外轴套内转动，同时，在内轴套和外轴套涂抹的密封油可以防止水渗入到中心工作台内，通过开启电机，电机可以带动螺旋桨转动，实现中心工作台的前后运动，同时，可以根据需要，在电机和转轴之间设置变速箱或者联轴节等。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述驱动机构为两个且左右对称固定安装在所述中心工作台的侧部上。

通过控制两个第一驱动机构的转速，造成中心工作台两侧的速度不均匀，实现对中心工作台的转向。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述监测机构包括水质监测传感器、水质PH传感器和流速传感器，所述水质监测传感器、水质PH传感器和流速传感器均固定安装在中心工作台的内部，水质监测传感器、水质PH传感器和流速传感器的感应探头与中心工作台的内侧壁进行密封相连并伸出到中心工作台外。

设置水质监测传感器、水质PH传感器和流速传感器可以分别对水质、PH 和流速进行监测。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：还包括气象监测仪，所述气象监测仪固定安装在所述桁架上。

设置的气象监测仪可以对气象进行监测。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：单个浮力球与单个中心工作台之间通过倾斜的第一连接杆固定连接。

设置第一连接杆可以增加浮力球和中心工作台连接稳固性，设置第一连接杆可以增加浮力球和中心工作台连接稳固性，同时，第一连接杆的倾斜方向朝向是由于中心工作台朝向浮力球向下倾斜，这样中心工作台的吃水深度是略小于浮力球的吃水深度，这样可以进一步防止水落入到中心工作台上方。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：三个浮力球两两之间通过第二连接杆固定连接。

第二连接杆可以增加两浮力球之间的连接稳固性。

优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述桁架上涂设有黄白相间的环保反光漆层，桁架的顶端设有照明灯。

设置的环保反光漆层和照明灯可以让船只进行识别，防止船只撞向本装置。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过设置浮力球、中心工作台、定位机构、发电机构、驱动机构、监测机构和遥控接收器；中心工作台可以单独浮在水面上，而增加的浮力球可以增加整个装置的浮力，这里的浮力球两两之间的夹角为60度并构成一个等边三角形，而中心工作台位于该等边三角形的中心处；发电机构用于给定位机构、驱动机构和监测机构提供电能，定位机构可以让中心工作台和浮力球浮于某一指定区域，防止中心工作台和浮力球被水流冲走，驱动机构可以让整个装置在水面上航行，使用者也可以在通过将外界的遥控器与本装置中的遥控接收器信号连接，用遥控器控制定位机构和驱动机构，实现对整个装置的远程控制，这样，使用者在即使在岸上，也可以改变整个装置在水中的方位，同时，监测机构可以对水进行水文监测，相比于传统的浮标，本实用新型可以更加灵活方便的移动至指定位置，监测范围也更大。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3定位机构的结构示意图；

图4为中心工作台的结构示意图。

附图中：1表示浮力球；11表示第一连接杆；12表示第二连接杆；2表示中心工作台；21表示桁架；22表示气象监测仪；23表示照明灯；3表示定位机构；31表示锚机；32表示锚链；33表示锚爪；4表示发电机构；41表示风能发电机；42表示太阳能电板；43表示蓄电池；5表示驱动机构；51表示螺旋桨； 52表示转轴；53表示内轴套；54表示外轴套；55表示电机；6表示监测机构； 61表示水质监测传感器；62表示水质PH传感器；63表示流速传感器；7表示遥控接收器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。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，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1至图4所示，本实用新型提供了一种用于水文监测的浮标装置，包括浮力球1、中心工作台2、定位机构3、发电机构4、驱动机构5、监测机构6 和遥控接收器7；

所述浮力球1为三个且环设在所述中心工作台2的周围并与中心工作台2 固定连接；

所述中心工作台2为下部密封的圆柱形空心腔体结构，中心工作台2的上端设有甲板，所述甲板上固定安装有桁架21；

所述定位机构3安装在所述甲板上；

所述驱动机构5安装在所述中心工作台2上；

所述监测机构6安装在所述中心工作台2上；

所述发电机构4安装在所述浮力球1和中心工作台2上，发电机构4分别与定位机构3、驱动机构5和监测机构6电性连接；

所述遥控接收器7与所述定位机构3和驱动机构5电性连接。

本实用新型通过设置浮力球1、中心工作台2、定位机构3、发电机构4、驱动机构5、监测机构6和遥控接收器7；中心工作台2可以单独浮在水面上，而增加的浮力球1可以增加整个装置的浮力，这里的浮力球1两两之间的夹角为60度并构成一个等边三角形，而中心工作台2位于该等边三角形的中心处；发电机构4用于给定位机构3、驱动机构5和监测机构6提供电能，定位机构3 可以让中心工作台2和浮力球1浮于某一指定区域，防止中心工作台2和浮力球1被水流冲走，驱动机构5可以让整个装置在水面上航行，使用者也可以在通过将外界的遥控器与本装置中的遥控接收器7信号连接，用遥控器控制定位机构3和驱动机构5，实现对整个装置的远程控制，这样，使用者在即使在岸上，也可以改变整个装置在水中的方位，同时，监测机构6可以对水进行水文监测，相比于传统的浮标，本实用新型可以更加灵活方便的移动至指定位置，监测范围也更大。

如图1并结合图3，所述定位机构3包括锚机31、锚链32以及锚爪33，所述锚机31固定安装在甲板上并与所述发电机构4电性连接，所述锚链32绕设在所述锚机31上并与所述锚爪33连接。

使用者需要对整个装置进行定位时，可以通过遥控接收器7控制锚机31转动，使锚链32处于放线状态，锚爪33掉入水中并与水底相接触，实现定位；当使用者需要改变整个装置的位置时，可以通过遥控接收器7控制锚机31转动，使锚链32处于收线状态，将锚爪33从水中拖出，为了保证本实用新型的稳定性，可以在甲板上设置三个锚机31，并且，每个锚机31都与单个浮力球1对应设置，三个锚机31同时放锚或者收锚。

如图1并结合图4，所述发电机构4包括风能发电机41、太阳能电板42和蓄电池43；所述风能发电机41固定安装在所述桁架21的顶端，所述太阳能电板42为三块且分别固定安装在所述浮力球1上，所述风能发电机41和太阳能电板42均与所述蓄电池43电性连接。

设置的风能发电机41和太阳能电板42分别用于将风能和太阳能转换成为电能，再将电能存储在蓄电池43中，对定位机构3、驱动机构5和监测机构6 供电。

如图1并结合图4，所述驱动机构5包括螺旋桨51、转轴52、内轴套53、外轴套54和电机55，所述内轴套53固定安装在中心工作台2的内侧部上，所述外轴套54固定安装在中心工作台2的外侧部上并与所述内轴套53同轴设置，外轴套54和内轴套53内均涂抹有密封油，所述转轴52的一端依次从内轴套 53和外轴套54穿出并与所述螺旋桨51固定连接，转轴52的另一端与所述电机55传动连接。

设置的内轴套53和外轴套54用于支撑转轴52，并让转轴52在内轴套53 和外轴套54内转动，同时，在内轴套53和外轴套54涂抹的密封油可以防止水渗入到中心工作台2内，通过开启电机55，电机55可以带动螺旋桨51转动，实现中心工作台2的前后运动，同时，可以根据需要，在电机55和转轴52之间设置变速箱或者联轴节等。

如图1并结合图2和图4，所述驱动机构5为两个且左右对称固定安装在所述中心工作台2的侧部上。

通过控制两个第一驱动机构5的转速，造成中心工作台2两侧的速度不均匀，实现对中心工作台2的转向。

如图1并结合图2和图4，所述监测机构6包括水质监测传感器61、水质 PH传感器62和流速传感器63，所述水质监测传感器61、水质PH传感器62和流速传感器63均固定安装在中心工作台2的内部，水质监测传感器61、水质 PH传感器62和流速传感器63的感应探头与中心工作台2的内侧壁进行密封相连并伸出到中心工作台2外。

设置水质监测传感器61、水质PH传感器62和流速传感器63可以分别对水质、PH和流速进行监测。

如图1并结合图4，还包括气象监测仪22，所述气象监测仪22固定安装在所述桁架21上。

设置的气象监测仪22可以对气象进行监测。

如图1，单个浮力球1与单个中心工作台2之间通过倾斜的第一连接杆11 固定连接。

设置第一连接杆11可以增加浮力球1和中心工作台2连接稳固性，同时，第一连接杆11的倾斜方向朝向是由于中心工作台2朝向浮力球1向下倾斜，这样中心工作台2的吃水深度是略小于浮力球1的吃水深度，这样可以进一步防止水落入到中心工作台2上方。

如图1，三个浮力球1两两之间通过第二连接杆12固定连接。

第二连接杆12可以增加两浮力球1之间的连接稳固性。

如图1，所述桁架21上涂设有黄白相间的环保反光漆层，桁架21的顶端设有照明灯23。

设置的环保反光漆层和照明灯23可以让船只进行识别，防止船只撞向本装置。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于水文监测的浮标装置，其特征在于：包括浮力球(1)、中心工作台(2)、定位机构(3)、发电机构(4)、驱动机构(5)、监测机构(6)和遥控接收器(7)；

所述浮力球(1)为三个且环设在所述中心工作台(2)的周围并与中心工作台(2)固定连接；

所述中心工作台(2)为下部密封的圆柱形空心腔体结构，中心工作台(2)的上端设有甲板，所述甲板上固定安装有桁架(21)；

所述定位机构(3)安装在所述甲板上；

所述驱动机构(5)安装在所述浮力球(1)和/或者中心工作台(2)上；

所述监测机构(6)安装在所述浮力球(1)和/或者中心工作台(2)上；

所述发电机构(4)安装在所述浮力球(1)和/或者中心工作台(2)上，发电机构(4)分别与定位机构(3)、驱动机构(5)和监测机构(6)电性连接；

所述遥控接收器(7)与所述定位机构(3)和驱动机构(5)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于水文监测的浮标装置，其特征在于：所述定位机构(3)包括锚机(31)、锚链(32)以及锚爪(33)，所述锚机(31)固定安装在甲板上并与所述发电机构(4)电性连接，所述锚链(32)绕设在所述锚机(31)上并与所述锚爪(33)连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于水文监测的浮标装置，其特征在于：所述发电机构(4)包括风能发电机(41)、太阳能电板(42)和蓄电池(43)；所述风能发电机(41)固定安装在所述桁架(21)的顶端，所述太阳能电板(42)为三块且分别固定安装在所述浮力球(1)上，所述风能发电机(41)和太阳能电板(42)均与所述蓄电池(43)电性连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于水文监测的浮标装置，其特征在于：所述驱动机构(5)包括螺旋桨(51)、转轴(52)、内轴套(53)、外轴套(54) 和电机(55)，所述内轴套(53)固定安装在中心工作台(2)的内侧部上，所述外轴套(54)固定安装在中心工作台(2)的外侧部上并与所述内轴套(53)同轴设置，外轴套(54)和内轴套(53)内均涂抹有密封油，所述转轴(52)的一端依次从内轴套(53)和外轴套(54)穿出并与所述螺旋桨(51)固定连接，转轴(52)的另一端与所述电机(55)传动连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于水文监测的浮标装置，其特征在于：所述驱动机构(5)为两个且左右对称固定安装在所述中心工作台(2)的侧部上。

6.根据权利要求1所述的一种用于水文监测的浮标装置，其特征在于：所述监测机构(6)包括水质监测传感器(61)、水质PH传感器(62)和流速传感器(63)，所述水质监测传感器(61)、水质PH传感器(62)和流速传感器(63)均固定安装在中心工作台(2)的内部，水质监测传感器(61)、水质PH传感器(62)和流速传感器(63)的感应探头与中心工作台(2)的内侧壁进行密封相连并伸出到中心工作台(2)外。

7.根据权利要求1所述的一种用于水文监测的浮标装置，其特征在于：还包括气象监测仪(22)，所述气象监测仪(22)固定安装在所述桁架(21)上。

8.根据权利要求1所述的一种用于水文监测的浮标装置，其特征在于：单个浮力球(1)与单个中心工作台(2)之间通过倾斜的第一连接杆(11)固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于水文监测的浮标装置，其特征在于：三个浮力球(1)两两之间通过第二连接杆(12)固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于水文监测的浮标装置，其特征在于：所述桁架(21)上涂设有黄白相间的环保反光漆层，桁架(21)的顶端设有照明灯(23)。