CN220104219U - 一种水利工程用的远程水位监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水位监控领域，具体涉及一种水利工程用的远程水位监控装置；可以避免水位监测附近的水面结冰的情况发生，且能耗较低。技术方案包括：第一监控模块和第二监控模块。其中，第一监控模块至少包括升降器，所述第一监控模块固定于待监控水位的水利工程的侧壁上。第二监控模块与所述升降器固定连接，所述第二监控模块具有在竖直方向上往复运行的趋势。

Description

一种水利工程用的远程水位监控装置

技术领域

本实用新型属于水位监控领域，具体涉及一种水利工程用的远程水位监控装置。

背景技术

水位监测直接关系到后续水利设施的运行情况。当前技术中，水位监测主要通过水尺测量系统或者水位计测量。在我国北方，水尺测量系统或者水位计测量的数据准确性均受到测量水面结冰的影响。

为避免水面结冰导致水位监测出现数据不准确的情况发生，一些水尺测量系统或者水位计测量可能在水面附近设置电加热装置，以避免水尺测量系统或者水位计附近的水面结冰。

但是，电加热在流动水流中，能耗极大，效果较差，不适合长时间应用。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种水利工程用的远程水位监控装置，可以避免水位监测附近的水面结冰的情况发生，且能耗较低。

为实现上述技术目的，所述的水利工程用的远程水位监控装置包括：第一监控模块和第二监控模块。其中，第一监控模块至少包括升降器，所述第一监控模块固定于待监控水位的水利工程的侧壁上。第二监控模块与所述升降器固定连接，所述第二监控模块具有在竖直方向上往复运行的趋势。

所述第二监控模块包括：外壳体、内壳体、搅动器和液位测量器。其中，外壳体为开口向上的筒体。内壳体为上端开口的筒体，且所述内壳体的外径小于所述外壳体内径，所述内壳体竖直固定于所述外壳体中，所述内壳体位于所述外壳体内的侧壁上设置有开口。搅动器设置于所述内壳体外侧的外壳体内，所述搅动器被配置为将所述外壳体内的液体搅动。液位测量器固定于所述内壳体内壁上，所述液位测量器被配置为采集所述内壳体中的液位信息。

优选地，所述升降器包括：升降器外壳、丝杆和步进电机。其中，升降器外壳的整体为竖直杆状结构，且包括设置于所述竖直杆状结构上的竖直凹槽，所述升降器外壳固定于所述水利工程的侧壁上，且所述升降器外壳下端至少延伸至水面以下，所述升降器外壳下端高于水面。丝杆设置于所述竖直凹槽内。步进电机固定于所述升降器外壳上方，所述步进电机的输出轴与所述丝杆同轴固定连接。

优选地，所述第二监控模块还包括水浸传感器，所述水浸传感器固定于所述内壳体位于所述外壳体外侧部分的外壁上。

优选地，所述远程水位监控装置还包括控制器，所述控制器与所述搅动器、步进电机、水浸传感器和液位测量器电气连接。

优选地，所述控制器还包括信号传输和接收模块。

优选地，所述搅动器包括多个搅拌电机和搅拌叶片；每个搅拌电机固定于所述内壳体外部的外壳体内，所述搅拌电机的输出轴上均设置有搅拌叶片。

本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

第一、本实用新型采用第一监控模块和第二监控模块，第一监控模块可以控制第二监控模块的升降，实现大致对水位的测量，第二监控模块可以进一步对水位进行精确测量，提高测量精度。

第二、第二监控模块采用搅动器，可以对第二监控模块附近的水面进行搅动，可以防止第二监控模块附近的水面结冰，提高第二监控模块的水位监测数据的准确性。

附图说明

图1为本实用新型的结构图；

图2为本实用新型的内部结构图；

图3为本实用新型具体测量水位时的状态图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细阐述：

如图1所示，所述的水利工程用的远程水位监控装置包括：第一监控模块1和第二监控模块2。其中，所述第一监控模块1固定于待监控水位的水利工程的侧壁上。第二监控模块2与第一监控模块1连接，第一监控模块1可以控制第二监控模块2在竖直方向上往复位移，所述第二监控模块2具有在竖直方向上往复运行的趋势。

如图2所示，第一监控模块1至少包括升降器。所述升降器包括：升降器外壳11、丝杆12和步进电机13。其中，升降器外壳11的整体为竖直杆状结构，且包括设置于所述竖直杆状结构上的竖直凹槽，所述升降器外壳11固定于所述水利工程的侧壁上，且所述升降器外壳11下端至少延伸至水面以下，所述升降器外壳11下端高于水面。丝杆12设置于所述竖直凹槽内。步进电机13固定于所述升降器外壳11上方，所述步进电机13的输出轴与所述丝杆12同轴固定连接。

示例性地，本实用新型可以对湖泊水位进行监测，升降器外壳11可以竖直固定于湖泊的岸堤侧壁上，可以理解的是，升降器外壳11下端至少要延伸至湖泊内，而升降器外壳11上端超出湖泊水面，以便于在水位发生变化后，第二监控模块2能够与湖泊水面接触。丝杠的上下两端通过轴承与升降器外壳11连接，在升降器外壳11上端固定步进电机13，步进电机13驱动丝杠转动。

丝杠上设置有第二监控模块2，随着丝杠转动，第二监控模块2在升降器外壳11的约束下可以实现在竖直方向上往复运行。

步进电机13和丝杠可以实现对第二监控模块2的升降距离精确控制，结合升降器外壳11的固定位置的高度和第二监控模块2升降距离，可以获取水位的大致高度。

所述第二监控模块2包括：外壳体21、内壳体22、搅动器23和液位测量器24。其中，外壳体21为开口向上的筒体。内壳体22为上端开口的筒体，且所述内壳体22的外径小于所述外壳体21内径，所述内壳体22竖直固定于所述外壳体21中，所述内壳体22位于所述外壳体21内的侧壁上设置有开口。搅动器23设置于所述内壳体22外侧的外壳体21内，所述搅动器23被配置为将所述外壳体21内的液体搅动。液位测量器24固定于所述内壳体22内壁上，所述液位测量器24被配置为采集所述内壳体22中的液位信息。

示例性地，外壳体21和内壳体22均为上端开口的管状结构，其中，外壳体21的外壁上设置有与丝杆12相适应的螺母，即外壳体21与丝杆12活动连接。内壳体22下部设置于外壳体21内，且内壳体22下端与外壳体21内部连通，内壳体22的上端应高于外壳体21的上端。当第二监控模块2下降后，直至外壳体21上端处于水面以下后，丝杠停止运行，即第二监控模块2的停止在竖直方向上运行。之后，外壳体21内的液体经过内壳体22上的开口进入内壳体22，并通过液位测量器24测量液体在内壳体22中水位高度，结合第二监控模块2在竖直方向上的运行距离、升降器外壳11的安装位置和液位测量器24测量的水位高度，可以计算出水利工程的水位高度。

例如：如图3所示，以对湖泊水位进行监测，升降器外壳11上端距离堤坝上端距离为S1；第二监控模块在竖直方向上的运行距离可以是螺母自丝杆12上端向下运行距离，其中，第二监控模块在竖直方向上的运行距离为S2；液位测量器24测量的水位高度可以是自螺母到内壳体中液位高度为S3。如此，湖泊的水位高度可以是升降器外壳11上端距离堤坝上端距离、第二监控模块在竖直方向上的运行距离之和，与液位测量器24测量的水位高度的差值。需要说明的是，在本实用新型中，湖泊的水位高度是指水面距离堤坝上端之间的距离。液位测量器24的下端可以与螺母的水平中心线处于同一水平面中。

如图2所示，所述搅动器23包括多个搅拌电机和搅拌叶片；每个搅拌电机固定于所述内壳体22外部的外壳体21内，所述搅拌电机的输出轴上均设置有搅拌叶片。

搅动器23可以是多个搅拌叶片，均匀布置于外壳体21内部的和内壳体22外部空间内，且搅拌叶片设置于外壳体21底壁上，通过搅拌电机驱动搅拌叶片转动，可以使外壳内的液体处于运行状态，进而避免被冻结，其中，搅拌电机为防水电机。

需要解释的是，水位变化时连续且缓慢的，因此，液位测量器24可以每间隔一段时间后进行一侧水位测量。例如可以间隔10min、20min或30min进行一次测量，搅动器23可以在液位测量器24的测量间隔时间段内运行，为进一步提高测量精度，搅动器23可以在液位测量器24进行测量的2～3min前停止运行，以使水面静止。

内壳体22可以有效阻挡搅动器23的带起的波浪对液位测量器24的影响，进一步提高液位测量器24的准确性。

所述第二监控模块2还包括水浸传感器25，所述水浸传感器25固定于所述内壳体22位于所述外壳体21外侧部分的外壁上。

所述远程水位监控装置还包括控制器，所述控制器与所述搅动器23、步进电机13、水浸传感器25和液位测量器24电气连接。

水浸传感器25可以在第二监控模块2下降接触液体时，向控制器发送信号，并使第二监控模块2停止下降，如此可以便于液位测量器24对内壳体22中的液体水位进行测量，防止出现液体完全将液位测量器24没过的情况发生。

控制器可以为单片机。

所述控制器还包括信号传输和接收模块。信号传输和接收模块可以是4g模块，便于上传测量数据，以及接收控制站的动作指令。

上述实施例仅作为一种示例性说明本实用新型的原理及其效果，而非用于限制本实用新型。对于熟悉此技术的人皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改进。

Claims (6)

1.一种水利工程用的远程水位监控装置，其特征在于，包括：

第一监控模块，至少包括升降器，所述第一监控模块固定于待监控水位的水利工程的侧壁上；

第二监控模块，与所述升降器固定连接，所述第二监控模块具有在竖直方向上往复运行的趋势；

所述第二监控模块包括：

外壳体，开口向上的筒体；

内壳体，上端开口的筒体，且所述内壳体的外径小于所述外壳体内径，所述内壳体竖直固定于所述外壳体中，所述内壳体位于所述外壳体内的侧壁上设置有开口；

搅动器，设置于所述内壳体外侧的外壳体内，所述搅动器被配置为将所述外壳体内的液体搅动；

液位测量器，固定于所述内壳体内壁上，所述液位测量器被配置为采集所述内壳体中的液位信息。

2.根据权利要求1所述的水利工程用的远程水位监控装置，其特征在于，所述升降器包括：

升降器外壳，整体为竖直杆状结构，且包括设置于所述竖直杆状结构上的竖直凹槽，所述升降器外壳固定于所述水利工程的侧壁上，且所述升降器外壳下端至少延伸至水面以下，所述升降器外壳下端高于水面；

丝杆，固定于所述竖直凹槽内；

步进电机，固定于所述升降器外壳上方，所述步进电机的输出轴与所述丝杆同轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的水利工程用的远程水位监控装置，其特征在于，所述第二监控模块还包括水浸传感器，所述水浸传感器固定于所述内壳体位于所述外壳体外侧部分的外壁上。

4.根据权利要求3所述的水利工程用的远程水位监控装置，其特征在于，所述远程水位监控装置还包括控制器，所述控制器与所述搅动器、步进电机、水浸传感器和液位测量器电气连接。

5.根据权利要求4所述的水利工程用的远程水位监控装置，其特征在于，所述控制器还包括信号传输和接收模块。

6.根据权利要求5所述的水利工程用的远程水位监控装置，其特征在于，所述搅动器包括多个搅拌电机和搅拌叶片；每个搅拌电机固定于所述内壳体外部的外壳体内，所述搅拌电机的输出轴上均设置有搅拌叶片。