CN212721628U - 一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，包括感应机构和提示机构；感应机构包括设置在水面上方的信号筒，并且信号筒与水面表面相互垂直，信号筒中设置有多个垂直分布的感应单元，感应单元包括两个间隔设置的金属片，两个金属片之间连接有遇水导电元件；提示机构包括声光报警器和多个指示灯，其中声光报警器与最上方的一个感应单元串联，指示灯与其余的感应单元对应串联。通过指示灯可以清楚地观察到水面水位的变化，当水面水位上升到报警线时，直流接触器能及时地控制声光报警器发出警报，信号发射器也会被触发，向终端发送报警信号。且本实用新型的控制电路中采用了直流接触器控制电路的通断，保证电路运行的平稳、安全。

Description

一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置

技术领域

本实用新型涉及水位监测报警技术领域，具体的说是一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置。

背景技术

暴雨及其带来的洪涝灾害一直是我国主要的自然灾害之一，特别是在夏季，暴雨的降水量经常会使河流、水坝的水位急剧上涨并达到警戒线，传统上一般采用人工巡逻检查的方式，一方面加重工作负担，费时费力，另一方面可能会使信息传递不及时致使灾害发生的时候造成各种安全事故。因此各种水位报警器应运而生。常见的水位报警器是通过机械式或磁感应的方法来进行水位的报警，采用电子式水位开关或浮球开关来发送报警信号，但却无法精确地得到具体水位上升的数值，且装置的安全性也有待提高。

实用新型内容

为了解决现有技术中的不足，本实用新型提供一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，包括感应机构和提示机构，当水面水位上升到一定程度时，触发感应机构，感应机构通过电路将信号发送到提示机构，通过提示机构能清楚地看到水位的变化，且在感应机构中设置有直流接触器，提高装置整体的安全性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的具体方案为：一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，包括感应机构和提示机构；

所述感应机构包括设置在水面上方的信号筒，并且信号筒与水面表面相互垂直，信号筒中设置有多个垂直分布的感应单元，感应单元包括两个间隔设置的金属片，两个金属片之间连接有遇水导电元件；

所述提示机构包括声光报警器和多个指示灯，其中声光报警器与最上方的一个感应单元串联，指示灯与其余的感应单元对应串联。

作为上述一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置的进一步优化：所述感应机构还包括多个直流接触器，直流接触器电性连接在两个相邻的所述感应单元之间，直流接触器的常闭触点与位于下方的一个感应单元串联，直流接触器的常开触点和线圈均与位于上方的一个感应单元串联，所述指示灯与直流接触器对应连接，且指示灯与直流接触器的常闭触点串联。

作为上述一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置的进一步优化：所述提示机构还包括信号发射器，信号发射器穿设在信号筒的侧壁上，信号发射器包括两个金属触头，两个金属触头固定设置在信号筒内部，并且两个金属触头位于最上方相邻的两个感应单元之间或者与最上方的感应单元平齐。

作为上述一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置的进一步优化：所述信号筒的下端内部固定设置有过滤网。

作为上述一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置的进一步优化：所述信号筒上端固定连接有一个控制盒，控制盒上方敞开，多个直流接触器固定设置在控制盒的内部。

作为上述一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置的进一步优化：所述控制盒内部上方固定设置有一个指示板，声光报警器和多个指示灯均固定设置在指示板上。

作为上述一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置的进一步优化：所述指示板还固定设置有液晶显示器，液晶显示器电性连接有一个单片机，单片机与多个直流接触器的常开触点电性连接。

作为上述一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置的进一步优化：所述指示板可拆卸连接有透明的保护罩。

作为上述一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置的进一步优化：所述信号筒的上端固定设置有一个挡板，指示板上、控制盒底面上和挡板上分别开设有两个第一进线孔、两个第二进线孔和两个第三进线孔。

有益效果：本实用新型提供了一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，通过指示灯可以清楚地观察到水面水位的具体变化，当水面水位上升到报警线时，直流接触器能及时地控制声光报警器发出警报，信号发射器也会被触发，向终端发送报警信号。且本实用新型的控制电路中采用了直流接触器控制电路的通断，保证电路运行的平稳、安全。

附图说明

图1是信号筒的外部示意图；

图2是信号筒的内部结构示意图；

图3是指示板的结构示意图；

图4是控制盒的结构示意图；

图5是本实用新型的安装示意图；

图6是控制电路的连接示意图；

图7是本实用新型的使用示意图。

附图说明：1、信号筒，2、金属片，3、遇水导电元件，4、声光报警器，5、指示灯，6、直流接触器，7、信号发射器，8、金属触头，9、过滤网，10、控制盒，11、指示板，12、液晶显示器，13、保护罩，14、第一进线孔，15、第二进线孔，16、第三进线孔，17、防护层，18、河流，19、引水结构，20、拦污网，21、支撑结构，22、终端。

具体实施方式

一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，包括感应机构和提示机构。

感应机构包括设置在水面上方的信号筒1，并且信号筒1与水面表面相互垂直，信号筒1中设置有多个垂直分布的感应单元，感应单元包括两个间隔设置的金属片2，两个金属片2之间连接有遇水导电元件3；

提示机构包括声光报警器4和多个指示灯5，其中声光报警器4与最上方的一个感应单元串联，指示灯5与其余的感应单元对应串联。

感应机构还包括多个直流接触器6，直流接触器6电性连接在两个相邻的所述感应单元之间，直流接触器6的常闭触点与位于下方的一个感应单元串联，直流接触器6的常开触点和线圈均与位于上方的一个感应单元串联，指示灯5与直流接触器6对应连接，且指示灯5与直流接触器6的常闭触点串联，直流接触器6通过常开触点及常闭触点的开闭来控制电流的通断，控制声光警报器1和多个指示灯5的明灭。

提示机构还包括信号发射器7，信号发射器7穿设在信号筒1的侧壁上，信号发射器7包括两个金属触头8，两个金属触头8固定设置在信号筒1内部，并且两个金属触头8位于最上方相邻的两个感应单元之间或者与最上方的感应单元平齐，当水位上升接触到最上方的感应单元时，金属触头8也会接触到水，从而信号发射器7向装置发出警戒信号。

信号筒1的下端内部固定设置有过滤网9，过滤网9的设置可以防止水中的杂物进入信号筒1，以免装置受到水中杂物的干扰。

信号筒1上端固定连接有一个控制盒10，控制盒10上方敞开，多个直流接触器6固定设置在控制盒10的内部，信号筒1与控制盒10做防水措施，防止水进入控制盒10内部破坏元件。

控制盒10内部上方固定设置有一个指示板11，声光报警器4和多个指示灯5均固定设置在指示板11上，控制盒10与指示板11之间做防水措施。

指示板11还固定设置有液晶显示器12，液晶显示器12电性连接有一个单片机，单片机与多个直流接触器6的常开触点电性连接。

指示板11可拆卸连接有透明的保护罩13，保护罩13与指示板11之间做防水措施，防止水进入装置内部破坏装置，保护罩13也可以保护指示板11和控制盒10上的元件不被外力破坏，且不影响观察指示灯5和声光报警器4的明灭以及液晶显示器12上显示的水位情况。

信号筒1的上端固定设置有一个挡板，指示板11上、控制盒10底面上和挡板上分别开设有两个第一进线孔14、两个第二进线孔15和两个第三进线孔16，各元件之间采用导线连接时导线可通过第一进线孔14、第二进线孔15和第三进线孔16，节省空间，防止导线杂乱无章。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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，一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，包括感应机构和提示机构。

感应机构包括设置在水面上方的信号筒1，并且信号筒1与水面表面相互垂直，信号筒1中设置有5个垂直分布的感应单元，5个感应单元由下向上依次记为第一感应单元、第二感应单元、第三感应单元、第四感应单元和第五感应单元，每个感应单元包括两个间隔设置的金属片2，两个金属片2之间连接有遇水导电元件3，金属片2采用导电金属制成，在信号筒1内部两侧分别固定设置有一根塑料棒，两根塑料棒用来固定感应单元。

提示机构包括声光报警器4和4个指示灯5，其中声光报警器4与最上方的一个感应单元串联，指示灯5与其余的感应单元对应串联，4个指示灯5分别记为LED1、LED2、LED3和LED4，LED1、LED2、LED3和LED4。

感应机构还包括4个直流接触器6，4个直流接触器6分别记为KM1、KM2、KM3和KM4且额定电压均为12V，直流接触器6电性连接在两个相邻的所述感应单元之间，直流接触器6的常闭触点与位于下方的一个感应单元串联，直流接触器6的常开触点和线圈均与位于上方的一个感应单元串联，指示灯5与直流接触器6对应连接，且指示灯5与直流接触器6的常闭触点串联。

提示机构还包括信号发射器7，信号发射器7穿设在信号筒1的侧壁上，信号发射器7包括两个金属触头8，两个金属触头8固定设置在信号筒1内第四感应单元与第五感应单元之间或两个金属触头8与第五感应单元平齐设置。

信号筒1的下端内部固定设置有过滤网9，过滤网9采用纱网，防止水中的杂物进入信号筒1，使装置受到破坏。

信号筒1的上端螺栓连接有一个控制盒10，信号筒1与控制盒10之间采用橡胶条密封的方式进行防水保护。

控制盒10上方敞开，控制盒10的底面和四个侧面用强力胶水粘合在一起，并涂上防水层做好防水措施，4个直流接触器6采用螺丝连接设置在控制盒10的内部，4个直流接触器6排成一列并均匀地分布在控制盒10底面的一侧；控制盒10的另一侧还设置有电源，电源通过螺丝连接设置在控制盒10底面，电源采用DC12V的蓄电池为其他元件进行供电。

控制盒10内部上方镶嵌有一个指示板11，指示板11和控制盒10构成一个封闭性良好的盒子，声光报警器4和4个指示灯5均采用螺丝连接设置在指示板11上，LED1、LED2、LED3和LED4分成两列并分别用螺丝固定于指示板11相对的两侧，每列指示灯5包括两个，LED1和LED2设置在指示板11的一侧，LED3和LED4设置在指示板11的另一侧，声光报警器4同LED1和LED2固定设置在指示板11的一侧。

指示板11上还固定设置有液晶显示器12，液晶显示器12同LED3和LED4设置在指示板11的另一侧，液晶显示器12采用型号为LCD1602的液晶显示器12，LCD1602液晶显示器12内部采用独立的电池进行供电，并用单片机进行控制，单片机的触发信号点分别与KM1的常开触点、KM2的常开触点、KM3的常开触点和KM4的常开触点电性连接，当线圈得电常开触点闭合时，就可以通过液晶显示器12可以更好的观察水位的变化。

指示板11的上方可拆卸连接有一个玻璃制成的半圆柱保护罩13，半圆柱保护罩13与指示板11之间采用橡胶条密封的方式进行防水保护，阻止水流进指示板11和控制盒10，保护指示板11和控制盒10上的元件处于干燥状态，不受水的干扰，同时半圆柱保护罩13也可以保护指示板11和控制盒10上的元件不被外力破坏，且半圆柱保护罩13由透明的玻璃制成，不影响观察4个指示灯5和声光报警器4的明灭以及液晶显示器12上显示的水位情况。

信号筒1的上端固定设置有一个挡板，指示板11的中心位置、控制盒10底面的中心位置和挡板的中心位置分别开设有两个第一进线孔14、两个第二进线孔15和两个第三进线孔16，在安装时，两个第三进线孔16与两个第二进线孔15对齐，两个第二进线孔15与第一进线孔14对齐。

本实用新型的一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置中的各元件连接电路图如图6所示，电源的正极依次电性连接LED1、KM1的常闭触点、第一感应单元和电源的负极，电源的正极、LED1、KM1的常闭触点、第一感应单元和电源的负极构成一条回路；KM1的线圈依次电性连接KM2的常闭触点、第二感应单元、KM1的常开触点和LED2，从而形成一条回路；KM2的线圈依次电性连接KM3的常闭触点、第三感应单元、KM2的常开触点和LED3，从而形成一条回路；KM3的线圈依次电性连接KM4的常闭触点、第四感应单元、KM3的常开触点和LED4，从而形成一条回路；KM4的线圈依次电性连接第五感应单元、KM4的常开触点和声光报警器4，从而形成一条回路。

如图7所示，图中为本实用新型的一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置用于河流中水位监测报警的使用示意图，图中右侧为河流18，监测报警装置放置在防护层17中，防护层17是用水泥浇筑形成的顶端敞开、底端封闭的方形筒，在下暴雨等情况造成的水流湍急的时候，防护层17可以抵挡河流18对监测报警装置的冲击，防止监测报警装置被河流18冲倒、破坏；在防护层17的一个侧面设置有拦污网20，拦污网20阻止河流18的杂物进入防护层17内，防止杂物破坏监测报警装置；防护层17下端的侧壁上开设有洞口，河水可从这处洞口被引进防护层17；防护层17侧壁的洞口内设置有引水结构19，引水结构19用于连通防护层17和河流18，引水结构19可以减缓河流18的流速，并减小河流18的冲击力度，防护层17、引水结构19和河流18形成类似连通器的结构，河水从河流18经引水结构19进入防护层17，防护层17中的水位与河流18保持一致；支撑结构21用于将监测报警装置固定在防护层17内，防止监测报警装置的倾斜或者被水流冲倒，保证监测报警装置一直垂直于水面，支撑结构21由4个支撑组件组成，每个支撑组件包括一根连接杆，其中两个支撑组件的连接杆的一端用六角螺栓固定在信号筒1外壁上，连接杆的另一端用螺钉固定在防护层17的底面，另外两个支撑组件的连接杆的一端用六角螺栓固定在信号筒1中间一段的外壁上，连接杆的另一端用螺钉在防护层17的两个侧壁上；终端22采用手机终端22，当水位持续上涨触发了信号发射器7时，信号发射器7向手机终端22发送警戒信号。

记正常水位为40m，相邻感应单元之间的间距为0.1m，当任一遇水导电元件3接触到水时，遇水导电元件3和金属片2就开始导电，具体工作过程如下：

当水位上升到第一感应单元时，第一感应单元内的遇水导电元件3遇水导电，两个金属片2也导电，此时KM1的线圈未得电，KM1的常闭触点依旧闭合，该条回路中有电流流过，LED1亮，此时的水位为40m；当水位上升到第二感应单元时，第二感应单元内的遇水导电元件3遇水导电，两个金属片2也导电，此时KM2的线圈未得电，KM2的常闭触点依旧闭合，但KM1的线圈得电，KM1的常开触点闭合，因此该条回路中有电流通过，LED2亮，此时的水位为40.1m，但由于KM1的线圈得电使得KM1的常闭触点打开，因此LED1所在的回路断电，没有电流，LED1灭；当水位上升到第三感应单元时，第三感应单元内的遇水导电元件3遇水导电，两个金属片2也导电，此时KM3的线圈未得电，KM3的常闭触点依旧闭合，但KM2的线圈得电，KM2的常开触点闭合，因此该条回路中有电流通过，LED3亮，此时的水位为40.2m，但由于KM2的线圈得电使得KM2的常闭触点打开，因此LED2所在的回路断电，没有电流，LED2灭；当水位上升到第四感应单元时，第四感应单元内的遇水导电元件3遇水导电，两个金属片2也导电，此时KM4的线圈未得电，KM4的常闭触点依旧闭合，但KM3的线圈得电，KM3的常开触点闭合，因此该条回路中有电流通过，LED4亮，此时的水位为40.3m，但由于KM3的线圈得电使得KM3的常闭触点打开，因此LED3所在的回路断电，没有电流，LED3灭；当水位上升到第五感应单元时，第五感应单元内的遇水导电元件3遇水导电，两个金属片2也导电，KM4的线圈得电，KM4的常闭触点打开，因此LED4所在的回路断电，没有电流，所以LED4灭，但由于KM4的线圈得电使得KM4的常开触点闭合，该条回路产生电流，声光报警器4发出声光警报，此时水位到达警戒水位，信号发射器7的两个金属触头8接触到水并向手机终端21发送警戒信号。

信号发射器7的两个金属触头8接触到水时，金属触头8将水位警戒的信号通过内部电路输送到信号发射器7的控制器上，控制器将水位警戒信号转换、放大并通过4G或者5G移动网络发送到管理人员所持有的手机终端22上，也可以通过WIFI网络进行发送，此外，当设置有多个位置不同的监测报警装置时，还可以利用NB-IoT等物联网技术将所有监测报警装置组网，提高管理效率，水位警戒信号发送到手机终端22上后，手机终端22上会有水位警戒的提示并显示出当前的水位状况及水位上涨速率。

由于LCD1602液晶显示器12由单片机进行控制，单片机的触发信号点分别与KM1的常开触点、KM2的常开触点、KM3的常开触点和KM4的常开触点电性连接，当水位上升，分别经过5个感应单元时，遇水导电元件3遇水导电，金属片2导电，使得KM1的线圈、KM2的线圈、KM3的线圈和KM4的线圈分别得电，KM1的常开触点、KM2的常开触点、KM3的常开触点和KM4的常开触点也相应闭合，触发单片机的触发信号点，单片机向LCD1602液晶显示器12发送控制信号，便能通过LCD1602液晶显示器12观察水位的情况。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，其特征在于：包括感应机构和提示机构；

所述感应机构包括设置在水面上方的信号筒(1)，并且信号筒(1)与水面表面相互垂直，信号筒(1)中设置有多个垂直分布的感应单元，感应单元包括两个间隔设置的金属片(2)，两个金属片(2)之间连接有遇水导电元件(3)；

所述提示机构包括声光报警器(4)和多个指示灯(5)，其中声光报警器(4)与最上方的一个感应单元串联，指示灯(5)与其余的感应单元对应串联。

2.如权利要求1所述的一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，其特征在于：所述感应机构还包括多个直流接触器(6)，直流接触器(6)电性连接在两个相邻的所述感应单元之间，直流接触器(6)的常闭触点与位于下方的一个感应单元串联，直流接触器(6)的常开触点和线圈均与位于上方的一个感应单元串联，所述指示灯(5)与直流接触器(6)对应连接，且指示灯(5)与直流接触器(6)的常闭触点串联。

3.如权利要求1所述的一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，其特征在于：所述提示机构还包括信号发射器(7)，信号发射器(7)穿设在信号筒(1)的侧壁上，信号发射器(7)包括两个金属触头(8)，两个金属触头(8)固定设置在信号筒(1)内部，并且两个金属触头(8)位于最上方相邻的两个感应单元之间或者与最上方的感应单元平齐。

4.如权利要求1所述的一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，其特征在于：所述信号筒(1)的下端内部固定设置有过滤网(9)。

5.如权利要求4所述的一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，其特征在于：所述信号筒(1)上端固定连接有一个控制盒(10)，控制盒(10)上方敞开，多个直流接触器(6)固定设置在控制盒(10)的内部。

6.如权利要求5所述的一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，其特征在于：所述控制盒(10)内部上方固定设置有一个指示板(11)，声光报警器(4)和多个指示灯(5)均固定设置在指示板(11)上。

7.如权利要求6所述的一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，其特征在于：所述指示板(11)还固定设置有液晶显示器(12)，液晶显示器(12)电性连接有一个单片机，单片机与多个直流接触器(6)的常开触点电性连接。

8.如权利要求6所述的一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，其特征在于：所述指示板(11)可拆卸连接有透明的保护罩(13)。

9.如权利要求6所述的一种水库大坝防洪度汛水位监测报警装置，其特征在于：所述信号筒(1)的上端固定设置有一个挡板，指示板(11)上、控制盒(10)底面上和挡板上分别开设有两个第一进线孔(14)、两个第二进线孔(15)和两个第三进线孔(16)。

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