CN216791336U - 一种便捷式河道漫堤综合监控装置 - Google Patents

Abstract

本新型涉及一种便捷式河道漫堤综合监控装置，包括承载立柱、定位台、浮块、控制壳、预警电极、驱动电池、报警电路及驱动电路，承载立柱内设蓄水腔，定位台上端面及下端面均设一个承载腔，承载腔槽底设导向孔，定位台下端面的承载腔包覆在承载立柱上端面，控制壳嵌于定位台上方的承载腔内，预警电极与定位台下端面连接，浮块包覆在定位台及控制壳侧表面外，驱动电池、报警电路及驱动电路均嵌于控制壳内。本新型一方面在运行时具有良好的独立运行能力、续航能力，可有效的满足多种户外堤坝配套使用的需要；另一方面可有效提高堤坝漫堤检测的精确性和及时性，并实现对堤坝漫堤位置进行精确定位，从而达到提高堤坝运行的安全性和可靠性。

Description

一种便捷式河道漫堤综合监控装置

技术领域

本实用新型涉及一种漫堤监控装置，属水利监控设备技术领域。

背景技术

堤坝是为了降低河流、水库、湖泊等水系引发的洪涝灾害的重要设施，但在实际运行中，往往极易因暴雨、上游泄洪等因素而导致水流漫堤等情况发生，从而引发洪涝灾害，针对这一问题，当前主要是通过在河道内直接投放水位检测装置或基于堤坝建设水位监控装置，如专利申请号为“202011229613.4”的“一种用于检测漫堤来水的报警器”，专利申请号为“202010548853.4 ”的“一种用于河道堤防断面漫水的监测装置及远程监测方法”等设备或技术，虽然可以一定程度满足使用的需要，但这些设备一方面安装使用时易受外部环境因素影响，环境适应性、使用灵活性相对较差，且均需要通过外部电源系统进行供电驱动，从而进一步影响了当前漫堤监控系统使用的灵活性，且建设、运行及维护难度、复杂性及成本也相对较高；另一方面在运行中，当前的漫堤监控设备往往是基于传统的水位传感器、液位计等传感器系统实现对漫堤状态监控作业的需要，从而导致漫堤监控系统结构复杂，监控系统易受外部环境因素、人为因素干扰而导致水位检测误差较大，从而严重影响了河道漫堤状态检测作业的精度和及时性。

因此针对这一现状，迫切需要开发一种新型的河道漫堤监控装置，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种便捷式河道漫堤综合监控装置，该新型一方面结构简单，使用及转运灵活方便，环境适应能力好，且在运行时具有良好的独立运行能力、续航能力，可有效的满足多种户外堤坝配套使用的需要；另一方面在运行中，可有效提高堤坝漫堤检测的精确性和及时性，并实现对堤坝漫堤位置进行精确定位，从而实现对堤坝运行时洪水漫堤状态进行精确检测定位，从而达到提高堤坝运行的安全性和可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种便捷式河道漫堤综合监控装置，包括承载立柱、定位台、浮子、浮块、牵引弹簧、控制壳、预警电极、驱动电池、报警电路及驱动电路，承载立柱为轴向截面呈矩形的柱状结构，其内部设与其同轴分布的蓄水腔，定位台为轴向截面呈“H”字形的柱状腔体结构，其上端面及下端面均设一个承载腔，承载腔槽底设于定位台同轴分布的导向孔，定位台下端面的承载腔包覆在承载立柱上端面，且导向孔与蓄水腔连通，控制壳为轴向截面呈矩形的腔体结构，其下半部嵌于定位台上方的承载腔内并与承载腔同轴分布，预警电极与定位台下端面连接，并通过导向孔嵌入到蓄水腔上端面下方至少5毫米处，浮块为轴向截面呈“冂”字形槽状结构，包覆在定位台及控制壳侧表面外并与定位台同轴分布，且浮块下端面位于定位台上端面承载腔槽底上方，并通过至少两个环绕定位台轴线均布的牵引弹簧与定位台上端面的承载腔底部连接，定位台上端面的承载腔侧壁上另均布至少两个环绕承载腔轴线均布的引流孔，引流孔下端面与承载腔底部平齐，高度为承载腔高度的至少80%，所述浮子嵌于蓄水腔内，为与蓄水腔同轴分布的球状结构，且浮子球径为蓄水腔内径的90%—98%，浮子与蓄水腔侧壁滑动连接并间沿蓄水腔轴线方向上下往复运动，且浮子与预警电极间间距为0至蓄水腔深度的90%，驱动电池、报警电路及驱动电路均嵌于控制壳内，且驱动电路分别与驱动电池、报警电路、预警电极电气连接。

进一步的，所述的预警电极包括静态电极、动态电极、弹片电极，所述静态电极、动态电极对称分布在控制壳中线两侧，其轴线与控制壳底部垂直分布，所述弹片电极位于静态电极、动态电极之间，且弹片电极长度为静态电极、动态电极间间距的至少1.5倍，所述弹片电极后端面与动态电极前端面通过弹性铰链铰接并电气连接，所述弹片电极与控制壳下端面呈0°—60°夹角，且当弹片电极与控制壳下端面平行分布时，弹片电极与静态电极相抵并电气连接，且弹片电极分别与静态电极、动态电极间垂直分布。

进一步的，所述静态电极、动态电极间间距为浮子球径的30—80%。

进一步的，所述的浮块下端面位于定位台上端面与承载腔槽底之间位置，且浮块下端面与定位台上端面承载腔底部间间距不小于5毫米。

进一步的，所述的蓄水腔侧壁设若干条横断面呈“凵”字形、“U”字形及“V”字型中任意一种的引流槽，且各引流槽与蓄水腔轴线平行并环绕蓄水腔轴线均布。

进一步的，所述的承载立柱包括锥形头、导向杆，所述导向杆为轴向圆柱空心管状结构，所述导向杆下端面对应的管壁内侧面设连接螺纹，导向杆上端面对应的关闭外侧面设连接螺纹，且所述导向杆下端面包覆在锥形头上端面外，通过连接螺纹与锥形头连接并同轴分布，导向杆上端面嵌于定位台下端面的承载腔内并通过连接螺纹与承载腔侧壁连接，且导向杆上端面通过承载腔与导向孔连通，所述锥形头为圆锥体结构，与导向杆下端面连接并对导向杆下端面密封，且锥形头上端面与导向杆间构成蓄水腔。

进一步的，所述的引流孔内另设与引流孔同轴分布的过滤网。

进一步的，所述的控制壳内设一个重力传感器，上端面设太阳能电池板，且所述重力传感器及太阳能电池板均与驱动电路电气连接。

进一步的，所述的报警电路为基于蜂鸣器、电笛及报警灯中任意一种或几种共用为基础的电路系统，所述驱动电路为基于DSP芯片、FPGA芯片中任意一种为基础的电路系统，且驱动电路另设无线数据通讯电路及GNSS卫星定位电路。

本新型一方面结构简单，并通过常采承载立柱与定位台、控制壳在同一竖直方向上的组装结构，实现快速插入到堤坝内进行定位，从而极大的提高了本新型使用及转运灵活方便，且环境适应能力好，安装定位方便，并通过设置的驱动电池和太阳能电池板有效的提高了本新型的独立运行能力、续航能力，可有效的满足多种户外堤坝配套使用的需要；另一方面在运行中，通过浮子、预警电极实现对漫堤时的水位及水量进行精确检测，同时通过报警电路进行现场报警和通过驱动电路的GNSS卫星定位电路对漫水位置进行远程报警定位，从而有效提高堤坝漫堤检测的精确性和及时性，并实现对堤坝漫堤位置进行精确定位，从而达到提高堤坝运行的安全性和可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

图1为本实用新型状态结构示意图；

图2为导向杆俯视结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1和2所述的一种便捷式河道漫堤综合监控装置，包括承载立柱1、定位台2、浮子3、浮块4、牵引弹簧5、控制壳6、预警电极7、驱动电池8、报警电路9及驱动电路10，承载立柱1轴向截面呈矩形的柱状结构，其内部设与其同轴分布的蓄水腔11，定位台2为轴向截面呈“H”字形的柱状腔体结构，其上端面及下端面均设一个承载腔12，承载腔12槽底设于定位台2同轴分布的导向孔13，定位台2下端面的承载腔12包覆在承载立柱1上端面，且导向孔13与蓄水腔11连通，控制壳6为轴向截面呈矩形的腔体结构，其下半部嵌于定位台2上方的承载腔12内并与承载腔12同轴分布，预警电极7与定位台2下端面连接，并通过导向孔13嵌入到蓄水腔11上端面下方至少5毫米处，浮块4为轴向截面呈“冂”字形槽状结构，包覆在定位台2及控制壳6侧表面外并与定位台2同轴分布，且浮块4下端面位于定位台2上端面承载腔12槽底上方，并通过至少两个环绕定位台2轴线均布的牵引弹簧5与定位台2上端面的承载腔12底部连接，定位台2外侧面的承载腔12侧壁上另均布至少两个环绕承载腔12轴线均布的引流孔14，引流孔14下端面与承载腔12底部平齐，高度为承载腔12高度的至少80%，所述浮子3嵌于蓄水腔11内，为与蓄水腔11同轴分布的球状结构，且浮子3球径为蓄水腔11内径的90%—98%，浮子3与蓄水腔11侧壁滑动连接并间沿蓄水腔11轴线方向上下往复运动，且浮子3与预警电极7间间距为0至蓄水腔11深度的90%，驱动电池8、报警电路9及驱动电路10均嵌于控制壳6内，且驱动电路10分别与驱动电池8、报警电路9、预警电极7电气连接。

需要说明的，所述的预警电极7包括静态电极71、动态电极72、弹片电极73，所述静态电极71、动态电极72对称分布在控制壳6中线两侧，其轴线与控制壳6底部垂直分布，所述弹片电极73位于静态电极71、动态电极72之间，且弹片电极73长度为静态电极71、动态电极72间间距的至少1.5倍，所述弹片电极73后端面与动态电极72前端面通过弹性铰链铰接并电气连接，所述弹片电极73与控制壳6下端面呈0°—60°夹角，且当弹片电极73与控制壳6下端面平行分布时，弹片电极73与静态电极71相抵并电气连接，且弹片电极71分别与静态电极71、动态电极72间垂直分布。

进一步优化的，所述静态电极71、动态电极72间间距为浮子3球径的30—80%。

本实施例中，所述的浮块4下端面位于定位台2上端面与承载腔12槽底之间位置，且浮块4下端面与定位台2上端面承载腔12底部间间距不小于5毫米。

此外，所述的蓄水腔11侧壁设若干条横断面呈“凵”字形、“U”字形及“V”字型中任意一种的引流槽15，且各引流槽15与蓄水腔11轴线平行并环绕蓄水腔11轴线均布。

与此同时，所述的承载立柱1包括锥形头101、导向杆102，所述导向杆101为轴向圆柱空心管状结构，所述导向杆102下端面对应的管壁内侧面设连接螺纹103，导向杆102上端面对应的关闭外侧面设连接螺纹103，且所述导向杆102下端面包覆在锥形头101上端面外，通过连接螺纹103与锥形头101连接并同轴分布，导向杆102上端面嵌于定位台2下端面的承载腔12内并通过连接螺纹103与承载腔12侧壁连接，且导向杆102上端面通过承载腔12与导向孔13连通，所述锥形头101为圆锥体结构，与导向杆102下端面连接并对导向杆102下端面密封，且锥形头101上端面与导向杆102间构成蓄水腔11。

进一步优化的，所述的引流孔14内另设与引流孔14同轴分布的过滤网16。

进一步优化的，所述的控制壳6内设一个重力传感器61，上端面设太阳能电池板62，且所述重力传感器61及太阳能电池板62均与驱动电路10电气连接。

本实施例中，所述的报警电路9为基于蜂鸣器、电笛及报警灯中任意一种或几种共用为基础的电路系统，所述驱动电路10为基于DSP芯片、FPGA芯片中任意一种为基础的电路系统，且驱动电路10另设无线数据通讯电路及GNSS卫星定位电路。

本新型在具体实施中，首先对构成本新型的承载立柱、定位台、浮子、浮块、牵引弹簧、控制壳、预警电极、驱动电池、报警电路及驱动电路进行组装，得到成品监控装置，然后将组装后的各监控装置通过承载立柱下端面的锥形头快速插入到堤坝结构内，并使其轴线与水平面垂直分布，同时使定位台的底部对应的承载腔对应定位台部分嵌入到堤坝结构上表面，通过承载立柱、定位台实现对本新型进行安装定位，并将驱动电路通过无线数据通讯电路及GNSS卫星定位电路与远程与远程监控系统间建立数据连接，并采集各监控装置的定位位置，同时在对各监控装置进行装配时，一方面使各监控装置均位于堤坝靠近水面一侧；另一方面使得各监控装置中至少一个引流孔底部比堤坝上端面低0—50厘米，从而完成本新型装配。

本新型在运行过程中，在待机状态下时，由太阳能电池板利用日光发电，一方面为驱动电池充电，另一方面为驱动电路的GNSS卫星定位电路和无线数据通讯电路提供运行电能，满足对堤坝突发漫水状态进行检测及定位的需要；

当因降雨、上游泄洪等因素导致堤坝水位上涨时，当水位上升并淹没至监控装置的引流孔时，水体一方面通过引流孔进入到承载腔内，并通过导向孔灌注到蓄水腔内，使蓄水腔内的浮子在随蓄腔内水位上升同步上浮并与控制壳下端面的预警电极的弹片电极相抵，利用浮子的浮力对弹片电极进行驱动并使弹片电极与静态电极相抵并电气连接，并在静态电极、动态电极通过弹片电极电气连接后，由驱动电路以预警电极静态电极、动态电极电气连接后的电信号为漫堤预警，并由驱动电路一方面驱动报警电路进行现场报警作业；另一方面驱动无线数据通讯电路运行，由无线数据通讯电路向远程监控系统发送远程报警信号，并同时由GNSS卫星定位电路向远程监控系统发送出发漫堤预警信号的监控装置的位置，从而达到精确监控漫堤情况及漫堤位置的目的。

与此同时，在预警作业时，当监控装置处于待机状态时，浮块包覆在定位台上半部承载腔外，并同时对引流孔大部分进行包覆防护，防止外部大颗粒污染物侵入到蓄水腔内而导致设备故障情况发生，同时防止地表临时径流灌注到蓄水腔内引发的误报警；当水位上升时，浮块随着漫堤水位的升高同步上浮，同时也驱动控制壳同步上浮，并在上浮过程中，一方面由重力传感器对浮块状态进行监控，并在浮块上浮发生位移时，由重力传感器对浮块状态检测并发送水位漫堤信号并报警；另一方面使定位台上半部承载腔对应的引流孔裸漏在外的面积也随之增加，提高灌入到蓄水腔内水流的流量，并以此增加浮子上升速度从而提高报警的及时性；

且浮块在上浮过程中，另由牵引弹簧对驱动浮块上升浮力进行设定，防止地表临时径流导致浮块上浮造成的误报警情况发生，同时可由牵引弹簧对浮块的上浮行程进行限位。

本新型一方面结构简单，并通过常采承载立柱与定位台、控制壳在同一竖直方向上的组装结构，实现快速插入到堤坝内进行定位，从而极大的提高了本新型使用及转运灵活方便，且环境适应能力好，安装定位方便，并通过设置的驱动电池和太阳能电池板有效的提高了本新型的独立运行能力、续航能力，可有效的满足多种户外堤坝配套使用的需要；另一方面在运行中，通过浮子、预警电极实现对漫堤时的水位及水量进行精确检测，同时通过报警电路进行现场报警和通过驱动电路的GNSS卫星定位电路对漫水位置进行远程报警定位，从而有效提高堤坝漫堤检测的精确性和及时性，并实现对堤坝漫堤位置进行精确定位，从而达到提高堤坝运行的安全性和可靠性。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种便捷式河道漫堤综合监控装置，其特征在于：所述便捷式河道漫堤综合监控装置包括承载立柱、定位台、浮子、浮块、牵引弹簧、控制壳、预警电极、驱动电池、报警电路及驱动电路，所述承载立柱为轴向截面呈矩形的柱状结构，其内部设与其同轴分布的蓄水腔，所述定位台为轴向截面呈“H”字形的柱状腔体结构，其上端面及下端面均设一个承载腔，承载腔槽底设于定位台同轴分布的导向孔，所述定位台下端面的承载腔包覆在承载立柱上端面，且导向孔与蓄水腔连通，所述控制壳为轴向截面呈矩形的腔体结构，其下半部嵌于定位台上方的承载腔内并与承载腔同轴分布，所述预警电极与定位台下端面连接，并通过导向孔嵌入到蓄水腔上端面下方至少5毫米处，所述浮块为轴向截面呈“冂”字形槽状结构，包覆在定位台及控制壳侧表面外并与定位台同轴分布，且浮块下端面位于定位台上端面承载腔槽底上方，并通过至少两个环绕定位台轴线均布的牵引弹簧与定位台上端面的承载腔底部连接，所述定位台上端面的承载腔侧壁上另均布至少两个环绕承载腔轴线均布的引流孔，所述引流孔下端面与承载腔底部平齐，高度为承载腔高度的至少80%，所述浮子嵌于蓄水腔内，为与蓄水腔同轴分布的球状结构，且浮子球径为蓄水腔内径的90%—98%，所述浮子与蓄水腔侧壁滑动连接并间沿蓄水腔轴线方向上下往复运动，且浮子与预警电极间间距为0至蓄水腔深度的90%，所述驱动电池、报警电路及驱动电路均嵌于控制壳内，且驱动电路分别与驱动电池、报警电路、预警电极电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种便捷式河道漫堤综合监控装置，其特征在于：所述的预警电极包括静态电极、动态电极、弹片电极，所述静态电极、动态电极对称分布在控制壳中线两侧，其轴线与控制壳底部垂直分布，所述弹片电极位于静态电极、动态电极之间，且弹片电极长度为静态电极、动态电极间间距的至少1.5倍，所述弹片电极后端面与动态电极前端面通过弹性铰链铰接并电气连接，所述弹片电极与控制壳下端面呈0°—60°夹角，且当弹片电极与控制壳下端面平行分布时，弹片电极与静态电极相抵并电气连接，且弹片电极分别与静态电极、动态电极间垂直分布。

3.根据权利要求2所述的一种便捷式河道漫堤综合监控装置，其特征在于：所述静态电极、动态电极间间距为浮子球径的30—80%。

4.根据权利要求1所述的一种便捷式河道漫堤综合监控装置，其特征在于：所述的浮块下端面位于定位台上端面与承载腔槽底之间位置，且浮块下端面与定位台上端面承载腔底部间间距不小于5毫米。

5.根据权利要求1所述的一种便捷式河道漫堤综合监控装置，其特征在于：所述的蓄水腔侧壁设若干条横断面呈“凵”字形、“U”字形及“V”字型中任意一种的引流槽，且各引流槽与蓄水腔轴线平行并环绕蓄水腔轴线均布。

6.根据权利要求1所述的一种便捷式河道漫堤综合监控装置，其特征在于：所述的承载立柱包括锥形头、导向杆，所述导向杆为轴向圆柱空心管状结构，所述导向杆下端面对应的管壁内侧面设连接螺纹，导向杆上端面对应的关闭外侧面设连接螺纹，且所述导向杆下端面包覆在锥形头上端面外，通过连接螺纹与锥形头连接并同轴分布，导向杆上端面嵌于定位台下端面的承载腔内并通过连接螺纹与承载腔侧壁连接，且导向杆上端面通过承载腔与导向孔连通，所述锥形头为圆锥体结构，与导向杆下端面连接并对导向杆下端面密封，且锥形头上端面与导向杆间构成蓄水腔。

7.根据权利要求1所述的一种便捷式河道漫堤综合监控装置，其特征在于：所述的引流孔内另设与引流孔同轴分布的过滤网。

8.根据权利要求1所述的一种便捷式河道漫堤综合监控装置，其特征在于：所述的控制壳内设一个重力传感器，上端面设太阳能电池板，且所述重力传感器及太阳能电池板均与驱动电路电气连接。

9.根据权利要求1所述的一种便捷式河道漫堤综合监控装置，其特征在于：所述的报警电路为基于蜂鸣器、电笛及报警灯中任意一种或几种共用为基础的电路系统，所述驱动电路为基于DSP芯片、FPGA芯片中任意一种为基础的电路系统，且驱动电路另设无线数据通讯电路及GNSS卫星定位电路。

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