CN212110003U - 封冻期水文监测保温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水文监测技术领域，尤其涉及一种封冻期水文监测保温装置。该封冻期水文监测保温装置包括保温室、水文监测仪、加热装置和供电装置，所述保温室设置于冰层上，在所述保温室内的所述冰层上开设有监测冰孔；所述水文监测仪设置于所述保温室的内部，所述加热装置设置于所述监测冰孔的位置处，所述供电装置与所述加热装置相连。该封冻期水文监测保温装置，通过保温室能够为水文监测仪进行保暖，通过加热装置能够对监测冰孔内水流进行定位并加热，防止监测冰孔处的水流冰冻，便于水文监测仪通过监测冰孔进行测量，从而确保水文监测仪能够正常运行，进而准确的获取封冻期河流水文监测数据。

Description

封冻期水文监测保温装置

技术领域

本实用新型涉及水文监测技术领域，尤其涉及一种封冻期水文监测保温装置。

背景技术

目前，国内水文行业，河流封冻期没有实现自动测报，主要原因为冬季河流封冻结冰，将自动测报设备与河流隔离，导致无法进行水文监测，而且自动测报设备不能承受低温，在低温环境下监测仪器经常失灵，致使监测仪器无法正常运行。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种封冻期水文监测保温装置，解决封冻期河流结冰导致无法进行水文监测以及低温导致监测仪器无法正常运行的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种封冻期水文监测保温装置，包括保温室、水文监测仪、加热装置和供电装置，所述保温室设置于冰层上，在所述保温室内的所述冰层上开设有监测冰孔；所述水文监测仪设置于所述保温室的内部，所述加热装置设置于所述监测冰孔的位置处，所述供电装置与所述加热装置相连。

进一步地，所述加热装置包括加热带，所述加热带环设在所述监测冰孔的侧壁上，所述加热带与所述供电装置相连；所述监测冰孔中还设有加热带浮圈，所述加热带与所述加热带浮圈相连。

进一步地，所述保温室的内部设有数据采集器，所述数据采集器与所述水文监测仪相连。

进一步地，还包括设置在所述保温室顶部的数据发射天线，所述数据采集器与所述数据发射天线相连。

进一步地，所述供电装置包括水文站电源，所述水文站电源与所述加热带相连。

进一步地，所述供电装置包括发电装置、蓄电池和电源控制器，所述发电装置设置于所述保温室的外部，所述蓄电池和所述电源控制器分别设置于所述保温室的内部，所述发电装置与所述电源控制器相连，所述电源控制器与所述蓄电池相连，所述电源控制器与所述加热带相连。

具体地，所述发电装置包括风电机和/或太阳能电池板。

进一步地，还包括连接在所述供电装置与所述加热装置之间的时控器。

具体地，所述保温室包括保温内室以及设置在所述保温内室外部的保温外室。

具体地，所述保温内室包括透明的保温内罩，所述保温内罩的侧壁上设有保温层；

所述保温外室包括至少两层玻璃外罩，各层所述玻璃外罩由内至外依次间隔设置。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：

本实用新型提供的封冻期水文监测保温装置，通过在冰层上设置保温室，在保温室内设置水文监测仪，从而通过保温室为水文监测仪进行保暖，防止低温对水文监测仪的影响，通过在保温室内的冰层上开设监测冰孔，并在监测冰孔的位置处设置加热装置，将加热装置与供电装置相连，从而通过供电装置为加热装置供电，使加热装置产生热量，从而通过加热装置对监测冰孔内水流进行定位并加热，防止监测冰孔处的水流冰冻，便于水文监测仪通过监测冰孔进行测量，从而确保水文监测仪能够正常运行，进而准确的获取封冻期河流水文监测数据。

附图说明

图1是本实用新型实施例封冻期水文监测保温装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中供电装置的一种电路连接示意图；

图3是本实用新型实施例中供电装置的另一种电路连接示意图；

图4是本实用新型实施例中供电装置的另一种电路连接示意图；

图5是本实用新型实施例中供电装置的另一种电路连接示意图；

图6是本实用新型实施例中保温内室的结构示意图；

图7是本实用新型实施例中保温外室的结构示意图。

图中：1：保温室；101：保温内室；101A：保温内罩；101B：保温层；102：保温外室；103：检修窗口；104：检修口；2：水文监测仪；3：冰层；4：监测冰孔；5：加热带；6：加热带浮圈；7：数据采集器；8：数据发射天线；9：监测仪固定钎；10：河床；11：蓄电池；12：电源控制器；13：风电机；14：太阳能电池板；15：时控器；16：河流；17：水文站电源。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图7所示，本实用新型实施例提供一种封冻期水文监测保温装置，包括保温室1、水文监测仪2、加热装置和供电装置。冬季河流可分为上、中、下三层，其中上层为冰层3，中间层为河流16，下层为河床10，该封冻期水文监测保温装置安装在冰层3上。

其中，保温室1具有防风保暖的作用，将保温室1设置于冰层3上，为了方便水文监测仪2的测量，在保温室1内的冰层3上开设有监测冰孔4，该监测冰孔4贯穿冰层3，从而能够通过监测冰孔4连通冰层3下的河流16与保温室1。

水文监测仪2用于监测河流16的情况。该水文监测仪2可以采用现有结构形式，将水文监测仪2设置于保温室1的内部，从而通过保温室1能够对水文监测仪2起到防风保暖的作用，防止低温对水文监测仪2的影响。

加热装置设置于监测冰孔4的位置处，供电装置与加热装置相连。通过供电装置能够为加热装置供电，从而使加热装置产生热量，通过加热装置产生的热量能够对监测冰孔4处的水流进行定位并加热，防止监测冰孔4处的水流冰冻，从而便于水文监测仪2通过监测冰孔4对河流16进行测量。

由此，本实用新型实施例所述的封冻期水文监测保温装置，能够有效解决封冻期河流结冰导致无法进行水文监测的问题，确保水文监测仪2能够正常运行，从而准确的获取封冻期河流水文监测数据。该封冻期水文监测保温装置在河流封冻后可以一直使用至次年河流开江，在水文行业具有较强的实用性。

在一种具体实施例中，将水文监测仪2的上端设置在保温室1的内部，将水文监测仪2的下端穿过监测冰孔4伸入河流16底部。其中，水文监测仪2的底部通过监测仪固定钎9固定于河床10中，从而实现对水文监测仪2的固定。

在本实用新型的进一步实施例中，加热装置包括加热带5，该加热带5与供电装置相连，通过供电装置为加热带5进行供电，从而使加热带5产生热量。加热带5呈环状设置在监测冰孔4的侧壁上，可以将加热带5的上端直接固定在冰层3上，通过加热带5能够对监测冰孔4内的水流进行定位并加热，防止监测冰孔4处的水流冰冻。

其中，监测冰孔4中还设有加热带浮圈6，加热带浮圈6能够在监测冰孔4中的水面上自由浮动。将加热带5的下端与加热带浮圈6进行连接，从而在加热带浮圈6的浮力作用下，确保加热带5的下端不会随水面的上下浮动而脱离监测冰孔4，从而确保加热带5的加热效果。

其中，可以将加热带浮圈6套设于水文监测仪2的外周，从而通过水文监测仪2能够对加热带浮圈6起到限位的作用，确保加热带浮圈6始终处于监测冰孔4中。

在本实用新型的进一步实施例中，保温室1的内部设有数据采集器7，数据采集器7与水文监测仪2之间通过线路相连。其中，可以将数据采集器7直接安装固定在保温室1的内侧壁上，也可以通过安装架将数据采集器7与保温室1连接固定。通过数据采集器7能够实时采集水文监测仪2的测量数据。

具体来说，数据采集器7具有独立的电源模块，该电源模块可以直接为数据采集器7供电，并能够通过线路为水文监测仪2供电。该电源模块可以采用太阳能电池，将该太阳能电池设置于保温室1的外侧顶部，从而将外部环境的太阳能转化为电能为数据采集器7和水文监测仪2供电。当然，该电源模块也可以采用锂电池，将锂电池设置于保温室1的内部，在封冻期水文监测保温装置工作过程期间，及时更换锂电池即可。

在本实用新型的进一步实施例中，该封冻期水文监测保温装置还包括设置在保温室1顶部的数据发射天线8，数据采集器7与数据发射天线8相连。也即，水文监测仪2的测量数据传输至数据采集器7，然后数据采集器7再将采集的测量数据通过数据发射天线8向远程终端发送。

在本实用新型的进一步实施例中，供电装置包括发电装置、蓄电池11和电源控制器12，其中发电装置设置于保温室1的外部，蓄电池11和电源控制器12分别设置于保温室1的内部，发电装置与电源控制器12相连，电源控制器12与蓄电池11相连，电源控制器12与加热带5相连。也即，发电装置产生的电能通过电源控制器12转化处理后存储至蓄电池11，然后蓄电池11中存储的电能通过电源控制器12向加热带5供电，确保加热带5的正常运行。

具体来说，蓄电池11的设置数量和电源控制器12的设置数量可以根据实际使用需求设定。

具体来说，发电装置可以直接安装在保温室1外部的冰层3上，也可以将发电装置通过安装架安装在保温室1上。蓄电池11可以直接安装在保温室1的内侧壁上，也可以通过支架安装在保温室1内部的冰层3上方。电源控制器12可以直接安装在保温室1的内侧壁上。

进一步而言，在供电装置与加热带5之间还连接有时控器15，通过时控器15能够控制加热带5的工作状态，实现了加热带5的分时段加热供暖。例如，白天温度高时，在保温室1的作用下即可达到保暖效果，此时在时控器15的作用下可以停止向加热带5供电，从而节省电能。当夜晚低温时，仅通过保温室1难以达到保暖效果，因此通过时控器15控制供电装置向加热带5供电，然后通过加热带5提供热能进行保暖。

具体来说，发电装置包括风电机13和/或太阳能电池板14。也即，该封冻期水文监测保温装置中的加热装置可以通过风电机13进行供电，也可以通过太阳能电池板14进行供电，还可以通过风电机13和太阳能电池板14互补供电。

例如，如图2所示，在一种具体实施例中，供电装置包括太阳能电池板14、蓄电池11、电源控制器12和时控器15，其中太阳能电池板14与电源控制器12连接，电源控制器12分别与蓄电池11、时控器15连接。太阳能电池板14产生的电能存储于蓄电池11中，该蓄电池11能够为加热带5提供12V电源。

如图3所示，在另一种具体实施例中，供电装置包括风电机13、蓄电池11、电源控制器12和时控器15，其中风电机13与电源控制器12连接，电源控制器12分别与蓄电池11、时控器15连接。风电机13产生的电能存储于蓄电池11中，该蓄电池11能够为加热带5提供12V电源。

由于水文站测验断面多位于河边，位置偏僻，无直接电源，而冬季日照时间短，单纯通过太阳能发电可能无法满足系统加热供暖要求，因此可以选择风能和太阳能互补发电。例如，如图4所示，在另一种具体实施例中，供电装置包括两个太阳能电池板14、一个风电机13、两个蓄电池11、两个电源控制器12和一个时控器15，其中两个蓄电池11之间串联，两个太阳能电池板14分别与其中一个电源控制器12连接，风电机13与另一个电源控制器12连接，两个电源控制器12分别与蓄电池11连接，两个电源控制器12分别与时控器15连接，时控器15与加热带5连接。太阳能电池板14和风电机13产生的电能均存储于两个串联的蓄电池11中，两个串联的蓄电池11组成24V电源，从而为加热带5提供更大电能，使加热带5产生更多的热量，因此保暖效果更好。

此外，如图5所示，在另一种具体实施例中，供电装置还可以包括水文站电源17，该水文站电源17与时控器15连接，时控器15与加热带5连接。此时，通过水文站电源17能够直接为加热带5提供220V交流电源，确保加热带5能够以最大功率工作。这种供电装置设置方式，适用于封冻期水文监测保温装置与水文站距离较近的情况。

如图1、图6和图7所示，在本实用新型的进一步实施例中，保温室1包括保温内室101以及设置在保温内室101外部的保温外室102。

具体来说，保温内室101包括透明的保温内罩101A，保温内罩101A的侧壁上设有保温层101B。其中，保温内罩101A可以采用透明KT板，在确保具备一定结构强度的前提下，能够使阳光透过保温内罩101A的顶部照射到保温内室101的内部，提高了保温内室101的保暖效果。保温层101B可以采用苯板，进一步提高了保温内室101的保暖效果。

具体来说，保温外室102包括至少两层玻璃外罩，各层玻璃外罩由内至外依次间隔设置，不仅能够确保阳光能够透过玻璃外罩照射到保温室1内部，而且进一步提高了保温外室102的防风保暖效果。

具体来说，保温外室102设有可开启的检修窗口103，在保温内室101上设有与检修窗口103对应的检修口104。通过设置检修窗口103，便于检修人员对保温室1内部的设备进行检修维护。

具体来说，在安装时，预先将保温内室101安装为一整体模块，将保温外室102安装为一整体模块。当在待测冰层3上开设监测冰孔4后，可快速将保温内室101与保温外室102组装完成，防止监测冰孔4封冻。

综上所述，本实用新型实施例所述的封冻期水文监测保温装置，结构简单，安装方便，成本低，能够有效解决封冻期河流结冰导致无法进行水文监测的问题，确保水文监测仪2能够正常运行，从而准确的获取封冻期河流水文监测数据。该封冻期水文监测保温装置在河流封冻后可以一直使用至次年河流开江，在水文行业具有较强的实用性。

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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，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，除非另有明确的限定。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。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种封冻期水文监测保温装置，其特征在于：包括保温室、水文监测仪、加热装置和供电装置，所述保温室设置于冰层上，在所述保温室内的所述冰层上开设有监测冰孔；所述水文监测仪设置于所述保温室的内部，所述加热装置设置于所述监测冰孔的位置处，所述供电装置与所述加热装置相连。

2.根据权利要求1所述的封冻期水文监测保温装置，其特征在于：所述加热装置包括加热带，所述加热带环设在所述监测冰孔的侧壁上，所述加热带与所述供电装置相连；所述监测冰孔中还设有加热带浮圈，所述加热带与所述加热带浮圈相连。

3.根据权利要求1所述的封冻期水文监测保温装置，其特征在于：所述保温室的内部设有数据采集器，所述数据采集器与所述水文监测仪相连。

4.根据权利要求3所述的封冻期水文监测保温装置，其特征在于：还包括设置在所述保温室顶部的数据发射天线，所述数据采集器与所述数据发射天线相连。

5.根据权利要求2所述的封冻期水文监测保温装置，其特征在于：所述供电装置包括水文站电源，所述水文站电源与所述加热带相连。

6.根据权利要求2所述的封冻期水文监测保温装置，其特征在于：所述供电装置包括发电装置、蓄电池和电源控制器，所述发电装置设置于所述保温室的外部，所述蓄电池和所述电源控制器分别设置于所述保温室的内部，所述发电装置与所述电源控制器相连，所述电源控制器与所述蓄电池相连，所述电源控制器与所述加热带相连。

7.根据权利要求6所述的封冻期水文监测保温装置，其特征在于：所述发电装置包括风电机和/或太阳能电池板。

8.根据权利要求1所述的封冻期水文监测保温装置，其特征在于：还包括连接在所述供电装置与所述加热装置之间的时控器。

9.根据权利要求1至8任一项所述的封冻期水文监测保温装置，其特征在于：所述保温室包括保温内室以及设置在所述保温内室外部的保温外室。

10.根据权利要求9所述的封冻期水文监测保温装置，其特征在于：所述保温内室包括透明的保温内罩，所述保温内罩的侧壁上设有保温层；

所述保温外室包括至少两层玻璃外罩，各层所述玻璃外罩由内至外依次间隔设置。

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