CN209512976U - 野外漂浮水位测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种野外漂浮水位测量装置，水体竖直方向的任意位置固定漂浮一漂浮物，水位计位于漂浮物下方的水体中且与漂浮物表面或漂浮物内设置的数据传输单元连接。本实用新型通过上述各结构的相互配合，使水位计定位在水体的某个位置以及某个深度处，当水体因某种原因导致液面上升时，水位计能够测量出压力的变化数值，再将通过无线方式上传至监控中心的上位机。综上所述，本方案解决了水位计在野外布点安装、供电、信号传输的问题，而且由于结构简单、坚固，降低了建设成本以及维护成本，可广泛的应用与野外、高寒、偏远地区使用。
Description
技术领域
本实用新型属于水体水位测量装置结构改进技术领域，尤其是一种野外漂浮水位测量装置。
背景技术
在我国领土内遍布各种水体，比如：自然形成的河流、湖泊、海岸等，人工形成的水库等，为了便于水体水位的时时测量，需要设立大量的水位测量点。目前，较常采用的方式包括建立水位站或人工巡逻，而上述水体大多处于较偏远且人烟稀少的位置，现场环境存在海拔高、环境温湿度变化大、盐度高等问题，还存在安装和架设供电线路不方便、信号传输困难、水位站建设成本较高、不便于后期维护等缺陷，综上所述，急需一种能够实现供电方便、信号传输便捷、便于后期维护的水位测量装置。经过检索，未发现相同或相似的技术方案。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过太阳能供电、无线传输信号以及固定漂浮在待测量点的野外漂浮水位测量装置。
本实用新型采取的技术方案是：
一种野外漂浮水位测量装置，包括水位计和数据传输单元，其特征在于：水体竖直方向的任意位置固定漂浮一漂浮物，水位计位于漂浮物下方的水体中且与漂浮物表面或漂浮物内设置的数据传输单元连接。
再有，漂浮物通过锚和锚链固定漂浮在水体中。
再有，漂浮物漂浮在水体的液面处，位于液面上方的漂浮物上端面设置所述数据传输单元，该数据传输单元通过线缆与漂浮物下方水体中的水位计连接，水位计底部设置一重锤。
再有，所述漂浮物上端面、下端面和两个侧面分别压紧设置上架、底架和两个侧梁，该上架、底架和两个侧梁依次连接构成一压紧在漂浮物表面的框架，上架表面设置一密封壳体，在密封壳体内设置所述数据传输单元。
再有，在密封壳体上端面设置太阳能电池板，太阳能电池板的输出端通过密封壳体内的太阳能发电控制模块与密封壳体内的蓄电池模块连接。
再有，漂浮物上端面设置有避雷模块。
再有，在漂浮物侧面设置有吊耳。
再有，所述数据传输单元通过无线方式与监控中心上位机连接。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型中，利用锚和锚链使漂浮物固定漂浮在水体中，漂浮物下方通过重锤悬吊设置水位计，在漂浮物上端面处设置太阳能电池板，太阳能电池板转换的电力储存在蓄电池模块内并为其他部件进行供电，然后为水位计、数据传输单元进行供电。通过上述各结构的相互配合，使水位计定位在水体的某个位置以及某个深度处，当水体因某种原因导致液面上升时，由于漂浮物被锚定且水位计被重锤限位，所以水位计能够测量出压力的变化数值，再将通过无线方式上传至监控中心的上位机，上位机进行存储、计算、分析和报警等操作。综上所述，本方案解决了水位计在野外布点安装、供电、信号传输的问题，而且由于结构简单、坚固，降低了建设成本以及维护成本，可广泛的应用与野外、高寒、偏远地区使用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是图1的水体液位上升后的示意图；
图3是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本实用新型进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本实用新型的保护范围。
一种野外漂浮水位测量装置，如图1～2所示，包括水位计16和数据传输单元，本实用新型的创新在于：水体7竖直方向的任意位置固定漂浮一漂浮物6，水位计位于漂浮物下方的水体中且与漂浮物表面或漂浮物内设置的数据传输单元连接。
本实施例中，漂浮物是由多个高分子聚乙烯浮筒构成，可以并列的设置，可以首尾依次连接的设置，数量不限，具体数量可以根据设备重量和所占面积来决定，必须满足稳定、安全的漂浮和支撑。漂浮物优选的采用如图1所示的固定漂浮在液面的设置方式，其中漂浮物部分位于液面以下、部分位于液面以上。固定漂浮的实现结构是：在漂浮物底面设置锚链14，锚链的下端部设置锚15，锚链和锚均为两个，每个锚重量为2.5公斤，且在水体底部的土地18中固定，由此实现了漂浮物固定、漂浮在水体的某个位置处。
漂浮物上端面、下端面和两个侧面分别压紧设置上架4、底架13和两个侧梁12，该上架、底架和两个侧梁依次连接构成一压紧在漂浮物表面的框架。在底架的两侧分别设置一个锚链，每个锚链下端部设置一个锚。上架表面设置一密封壳体5，在密封壳体内设置数据传输单元。该数据传输单元通过接头8、线缆9与漂浮物下方水体中的水位计连接，水位计底部设置一使水位计保持在水体某个深度的重锤17。
上述水位计为投入式水位计，也被称为投入式液位计，其种类繁多，比如常用的麦克传感器股份有限公司的MPM4780W，采用MODBUS通讯。上述接口可以是具备防水功能的航空插头和插座的配合结构，也可以是与密封壳体一体的凸出结构，无论哪种结构，只要能保证水位计的线缆与数据传输单元的安全防水连接即可。
上述数据传输单元以GRM200G无线通讯模块为核心，利用GPRS无线通讯技术，实现现场数据通过无线方式上传至监控中心上位机19，由其进行数据的存储、计算、分析和报警等操作。还可以配合手持终端上的APP，实现水体液位的检测等功能。
在密封壳体上端面设置太阳能电池板2，太阳能电池板底面两侧分别通过一个支架3与上架连接。太阳能电池板的输出端通过密封壳体内的太阳能发电控制模块与密封壳体内的蓄电池模块连接。太阳能电池板采用200瓦大功率的产品，能够提供充足的光电转换。蓄电池模块使用2块12伏的铅酸胶体蓄电池，能够在-30～+60摄氏度的环境下免维护连续工作。太阳能发电控制模块采用工频变压器隔离方式，DC与AC全隔离，具有安全可靠保护功能：蓄电池接反、欠压、过压、过热、输出过载、输出短路、蓄电池过放电、蓄电池过充、夜间防反充等一系列报警和保护功能。
由于太阳能电池板等高于水体的液面，在雷雨天气中，为了保证其工作安全，需要在漂浮物上端面设置避雷模块10，该避雷模块的避雷针上端部高度应比太阳能电池板的高度要高，而且避雷模块应与水体处于导通的状态，比如：避雷模块的地线端通过上架、侧梁与水体连通。为了便于整体的吊装，在漂浮物侧面设置有吊耳11，比如：图1中，四个浮筒上分别设置一个吊耳，在吊装时更平稳、更安全。
本实用新型的工作过程是：
漂浮物通过锚固定漂浮在水体中，水位计定时或时时的采集水体液位的信息。
当水体因为降雨、洪水等原因出现液位1上升时，漂浮物在锚的作用下保持高度不变且水位计在重锤的作用下保持高度不变，而液位上升后产生的压力的变化被水位计检测出来，然后传输到上位机处。
当水体的液位下降时，水位计同样检测出压力的变化，然后传输到上位机处。
本实用新型中，利用锚和锚链使漂浮物固定漂浮在水体中，漂浮物下方通过重锤悬吊设置水位计，在漂浮物上端面处设置太阳能电池板，太阳能电池板转换的电力储存在蓄电池模块内并为其他部件进行供电，然后为水位计、数据传输单元进行供电。通过上述各结构的相互配合，使水位计定位在水体的某个位置以及某个深度处，当水体因某种原因导致液面上升时，由于漂浮物被锚定且水位计被重锤限位，所以水位计能够测量出压力的变化数值，再将通过无线方式上传至监控中心的上位机，上位机进行存储、计算、分析和报警等操作。综上所述，本方案解决了水位计在野外布点安装、供电、信号传输的问题，而且由于结构简单、坚固，降低了建设成本以及维护成本，可广泛的应用与野外、高寒、偏远地区使用。
Claims (8)
1.一种野外漂浮水位测量装置，包括水位计和数据传输单元，其特征在于：水体竖直方向的任意位置固定漂浮一漂浮物，水位计位于漂浮物下方的水体中且与漂浮物表面或漂浮物内设置的数据传输单元连接。
2.根据权利要求1所述的野外漂浮水位测量装置，其特征在于：漂浮物通过锚固定漂浮在水体中。
3.根据权利要求1或2所述的野外漂浮水位测量装置，其特征在于：漂浮物漂浮在水体的液面处，位于液面上方的漂浮物上端面设置所述数据传输单元，该数据传输单元通过线缆与漂浮物下方水体中的水位计连接，水位计底部设置一重锤。
4.根据权利要求3所述的野外漂浮水位测量装置，其特征在于：所述漂浮物上端面、下端面和两个侧面分别压紧设置上架、底架和两个侧梁，该上架、底架和两个侧梁依次连接构成一压紧在漂浮物表面的框架，上架表面设置一密封壳体，在密封壳体内设置所述数据传输单元。
5.根据权利要求4所述的野外漂浮水位测量装置，其特征在于：在密封壳体上端面设置太阳能电池板，太阳能电池板的输出端通过密封壳体内的太阳能发电控制模块与密封壳体内的蓄电池模块连接。
6.根据权利要求1或2或4或5所述的野外漂浮水位测量装置，其特征在于：漂浮物上端面设置有避雷模块。
7.根据权利要求6所述的野外漂浮水位测量装置，其特征在于：在漂浮物侧面设置有吊耳。
8.根据权利要求1或2或4或5或7所述的野外漂浮水位测量装置，其特征在于：所述数据传输单元通过无线方式与监控中心上位机连接。
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