CN209181839U - 一种基于压力的水位流量在线监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水文勘测技术领域，具体涉及一种基于压力的水位流量在线监测装置，包括压力传感器和钢管，压力传感器包括压力传感器Ⅰ和压力传感器Ⅱ，压力传感器Ⅰ设于钢管的迎水面，压力传感器Ⅱ设于钢管的背水面；所述钢管底部设有密封板，顶部设有太阳能板。该装置应用范围广，成本低，测量精度高，实用方便。

Description

一种基于压力的水位流量在线监测装置

技术领域

本实用新型涉及水文勘测技术领域，具体涉及一种基于压力的水位流量在线监测装置。

背景技术

河流水情，是指河流的水位、流量等随时间的变化情势。水位和流量有日、月、季、年和多年变化。它是河流的重要水文特征，也是河流分类和水文区划的重要依据之一。水位和流量作为防洪、水资源管理的重要内容，不可或缺。

在目前监测工作中，已建的水情自动测报系统大多数都是水位或河道流速流量单一方式的自动测量和报汛，单一的流量自动测量主要采用声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profiler,以下简称ADCP）、非接触式雷达等方式测量，具有一定的局限性，ADCP测量需要一定的水深和流速，而且含沙量不能超过一定限制；非接触式雷达测量时则对其流速有严格的要求，特别是在含沙量较大的河流或平原区洪水退水流速较小时，流量测验存在一定的困难，而且流量和水位不能同步实时在线监测。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种基于压力的水位流量在线监测装置，该装置应用范围广，成本低，测量精度高，实用方便。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种基于压力的水位流量在线监测装置，包括压力传感器和钢管，压力传感器包括压力传感器Ⅰ和压力传感器Ⅱ，压力传感器Ⅰ设于钢管的迎水面，压力传感器Ⅱ设于钢管的背水面；所述钢管底部设有密封板，顶部设有太阳能板。

作为优选方案，太阳能板上设有GPRS发射孔，太阳能板通过充放电转换器与电源模块装置连接。

作为优选方案，钢管内部安装有充放电转换器、电源模块装置、中央处理器、存储器、压力处理模块装置、LED显示屏、GPRS模块装置，远程控制室安装有中心计算机；存储器与中央处理器双向通信连接，压力处理模块装置、LED显示屏与中央处理器单向通信连接，中央处理器通过GPRS模块装置与中心计算机单向通信连接；压力传感器通过压力处理模块装置与中央处理器单向通信连接，中央处理器还连接电源模块装置。

作为优选方案，所述压力传感器带有若干个的压力传感探头，压力传感探头至少2个。

作为优选方案，所述密封板采用防水材料制成。

作为优选方案，所述钢管侧面设有人工观测的刻度尺，钢管为圆柱形不锈钢管，其下半部采用水泥钢筋填充固定。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果有：

1.应用范围广。可广泛用于河道、湖泊、渠道等水体的水位、流量同步在线实时监测。

2.测量精度高。本实用新型水位流量测量计可记录24小时内的任一时刻的水位和流量，快速实现水位、流量的自动采集，并且根据压力传感器的高灵敏度从而提高了其测量的精确度。

3.成本低。本实用新型设计合理，成本低，实用性强。

4.使用方便。本实用新型水位流量测量计结构简单，安装使用和维修方便。

附图说明

图1为本实用新型的迎水面示意图。

图2为本实用新型的背水面示意图。

图3为本实用新型的侧面示意图。

图4为本实用新型的俯视示意图。

图5为本实用新型的系统工作原理示意框图。

附图中，1太阳能板，2密封板，3钢管，4压力传感器Ⅰ，5压力传感器Ⅱ，6刻度尺，7GPRS发射孔。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。

一种基于压力的水位流量在线监测装置，包括压力传感器和钢管3，压力传感器包括压力传感器Ⅰ4和压力传感器Ⅱ5，压力传感器Ⅰ设于钢管的迎水面，压力传感器Ⅱ设于钢管的背水面；所述钢管3底部设有密封板2，顶部设有太阳能板1。

作为优选方案，太阳能板1上设有GPRS发射孔7，太阳能板1通过充放电转换器与电源模块装置连接。

作为优选方案，钢管3内部安装有充放电转换器、电源模块装置、中央处理器、存储器、压力处理模块装置、LED显示屏、GPRS模块装置，远程控制室安装有中心计算机；存储器与中央处理器双向通信连接，压力处理模块装置、LED显示屏与中央处理器单向通信连接，中央处理器通过GPRS模块装置与中心计算机单向通信连接；压力传感器通过压力处理模块装置与中央处理器单向通信连接，中央处理器还连接电源模块装置。

作为优选方案，所述压力传感器带有若干个的压力传感探头，压力传感探头至少2个。

作为优选方案，所述密封板2采用防水材料制成。

作为优选方案，所述钢管3侧面设有人工观测的刻度尺6，钢管3为圆柱形不锈钢管，其下半部采用水泥钢筋填充固定。

工作原理：压力传感器探头同时测量水的压力和大气压力，压力传感器通过压差法得到实际压力，中央处理器根据公式F=ρgs*H,再将实际压力换算为对应的水柱高度，以水深浅或水位高低的形式输出至数据存储器或输出至中心中心计算机；由于水的流动，迎水面与背水面所受的水压不一致，由中央处理器再根据压强公式和动量守恒定律，求出某一点的质点流速，或由压力差根据率定公式推算出质点流速，根据质点流速结合其断面面积从而推求水的流量。

通过压力传感器检测得到水体的静水压力和动水压力数据，经压力处理模块装置传入中央处理器进行数据分析处理，形成实时的水位流量数据，将数据存储在存储器，同时，数据经GPRS模块装置上传至中心中心计算机，便于中心中心计算机对数据进行实时监测，根据数据的变化及时进行防汛抗旱和水资源调度管理。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (6)

1.一种基于压力的水位流量在线监测装置，包括压力传感器和钢管（3），其特征在于，所述压力传感器包括压力传感器Ⅰ（4）和压力传感器Ⅱ（5），压力传感器Ⅰ设于钢管的迎水面，压力传感器Ⅱ设于钢管的背水面；所述钢管（3）底部设有密封板（2），顶部设有太阳能板（1）。

2.根据权利要求1所述的一种基于压力的水位流量在线监测装置，其特征在于，太阳能板（1）上设有GPRS发射孔（7），太阳能板（1）通过充放电转换器与电源模块装置连接。

3.根据权利要求1-2所述的任意一种基于压力的水位流量在线监测装置，其特征在于，钢管（3）内部安装有充放电转换器、电源模块装置、中央处理器、存储器、压力处理模块装置、LED显示屏、GPRS模块装置，远程控制室安装有中心计算机；存储器与中央处理器双向通信连接，压力处理模块装置、LED显示屏与中央处理器单向通信连接，中央处理器通过GPRS模块装置与中心计算机单向通信连接；压力传感器通过压力处理模块装置与中央处理器单向通信连接，中央处理器还连接电源模块装置。

4.根据权利要求1所述的一种基于压力的水位流量在线监测装置，其特征在于，所述压力传感器带有若干个的压力传感探头，压力传感探头至少2个。

5.根据权利要求1所述的一种基于压力的水位流量在线监测装置，其特征在于，所述密封板（2）采用防水材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种基于压力的水位流量在线监测装置，其特征在于，所述钢管（3）侧面设有人工观测的刻度尺（6），钢管（3）为圆柱形不锈钢管，其下半部采用水泥钢筋填充固定。