一种自动化水文缆道监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自动化水文缆道监测系统，包括数字化绞车、浮球信号发射装置、铅鱼装置、缆道系统和控制系统，所述数字化绞车包括基座、卷扬装置和循环装置，所述浮球信号发射装置包括支架、槽轮机构和仪器仓盒，所述铅鱼装置包括材质为不锈钢的铅鱼壳体，所述铅鱼壳体内的一端固定设置有用于安装蓄电池的第一密封舱，所述铅鱼壳体的内侧壁与所述第一密封舱的外侧壁之间的空腔内填充有金属铅芯，所述缆道系统包括固定架、主索、循环索、卷扬索、缆车和多个滑轮组。本实用新型专利技术能够高效地完成对河道水文信息监测工作，并且自动完成监测信息的采集、传输及计算分析，提高了水文监测的工作效率和可靠性。

An automatic hydrological cableway monitoring system

The utility model discloses an automatic hydrological cableway monitoring system, which comprises a digital winch, a float signal transmitting device, a lead fish device, a cableway system and a control system. The digital winch comprises a base, a hoisting device and a circulating device. The float signal transmitting device comprises a bracket, a groove wheel mechanism and an instrument bin. The lead fish device comprises a lead fish shell made of stainless steel, and one end of the lead fish shell is fixedly provided with a first sealed cabin for installing a storage battery. A metal lead core is filled in a cavity between the inner side wall of the lead fish shell and the outer side wall of the first sealed cabin. The cable system comprises a fixing frame and a cable system. Main cable, circulating rope, winding rope, cable car and multiple pulley blocks. The utility model can efficiently complete the monitoring work of hydrological information of river course, and automatically complete the collection, transmission and calculation and analysis of the monitoring information, thus improving the working efficiency and reliability of hydrological monitoring.

【技术实现步骤摘要】
一种自动化水文缆道监测系统
本技术涉及水文监测领域，尤其涉及一种自动化水文缆道监测系统。
技术介绍
现阶段水文缆道在实际的工程应用中存在一定问题，多采用人工控制铅鱼的停顿起降位置，通过手工采集数据并对数据进行计算，工作劳动强度高，数据采集和计算误差大。新型水文测量仪ADCP系统要求测量仪沿水面平行移动，而现阶段的水文缆道系统多应用卧式水文绞车，卧式水文绞车包含卷扬系统和循环系统，卷扬系统用于提升和控制铅鱼高度，循环系统用于铅鱼沿缆道直线运行，卷扬系统和循环系统在动力选择上多是三相或单相普通电机，定速或通过变频器调速来满足水文测量的要求。但是现在在测量采集数据过程中，多通过人工手动控制绞车设备的运行或停止从而使铅鱼行驶或停顿，操作极为繁琐，增加工作量，增加成本。现阶段的水文监测用铅鱼的铅金属外露于铅鱼表面，由于铅是重金属，易对操作人员和水体环境造成危害和污染，而且铅金属硬度值低，使用中不可避免的磕碰，易使铅鱼表面出现凸凹缺陷，使水体流线附面层分离，铅鱼在水底使的平稳性降低，因为会对信号器的稳定性能造成影响。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种自动化水文缆道监测系统，解决上述
技术介绍
中所提到的技术问题。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：本技术一种自动化水文缆道监测系统，包括数字化绞车、浮球信号发射装置、铅鱼装置、缆道系统和控制系统。所述控制系统与所述数字化绞车、浮球信号发射装置、铅球装置均电性连接；所述铅鱼装置设置于河面以下，用于对水文信息进行监测；所述浮球信号发射装置设置在河面上，用于对河面水文信息进行监测并将所述铅鱼装置监测到的信号中转传输至所述控制系统；所述数字化绞车内部设置有用于控制所述铅鱼装置竖直方向位移的卷扬装置和用于控制所述铅鱼装置水平方向位移的循环装置；所述缆道系统包括固定架、主索、循环索、卷扬索、缆车和多个滑轮组；所述固定架为两个且相对设置于河道的两侧；所述主索设置于两个所述固定架之间；所述缆车的上方设置有两个与所述主索相适配的循环轮，所述缆车的下方的一端设置有一个与所述卷扬索相适配的卷扬轮；所述循环索的一端与所述绞车固定连接，另一端与所述循环装置连接；所述卷扬索的一端与所述卷扬装置连接，另一端经过所述卷扬轮并穿过所述浮球信号发射装置与铅鱼装置连接；多个所述滑轮组包括安装在所述固定架的滑轮组和安装在地面上的滑轮组，用于对所述循环索和卷扬索起到导向和支撑作用。进一步的，所述数字化绞车包括基座、卷扬装置和循环装置，所述基座上方设有外壳；所述卷扬装置和所述循环装置并排安装在所述基座上，所述卷扬装置包括第一安装座、第一卷筒、第一减速机、第一伺服马达和排绳器，所述第一卷筒安装在所述第一安装座内；所述第一伺服马达连接在所述第一减速机上，且所述第一伺服马达和所述第一减速机均安装在所述第一安装座的一侧壁上，所述第一伺服马达经所述第一减速机驱动所述第一卷筒转动；所述排绳器通过固定件安装在所述第一安装座上，且所述排绳器位于所述第一卷筒的斜上方，所述排绳器的一端连接在所述固定件上，所述排绳器的另一端穿过所述第一安装座的侧壁后安装有齿轮，且所述齿轮通过所述第一减速机驱动；所述固定件的上方安装有编码器，所述编码器用于记录卷扬钢丝绳的行走距离；所述循环装置包括第二安装座、第二卷筒、第二减速机和第二伺服马达，所述第二卷筒安装在所述第二安装座内，所述第二减速机和第二伺服马达安装在所述第二安装座远离所述卷扬装置的侧壁上，且所述第二伺服马达连接在所述第二减速机上，所述第二伺服马达经所述第二减速机驱动所述第二卷筒；所述循环索的另一端与所述第二卷筒连接，所述卷扬索的一端与所述第一卷筒连接。再进一步的，所述浮球信号发射装置包括支架、槽轮机构和仪器仓盒，所述槽轮机构设有两个，所述槽轮机构包括固定轮、压紧轮和护套，所述护套上开设有两个位置相对的顶孔，所述固定轮和压紧轮均连接在所述护套上，且所述压紧轮位于所述固定轮的下前方，所述护套上安装有压紧螺丝，两个所述槽轮机构分别安装在所述支架的上下两端，所述支架的上端两侧分别安装有太阳能电池板；所述支架贯穿所述仪器仓盒，并将所述仪器仓盒固定在所述支架上，所述仪器仓盒的上设有天线安装位和雷达测流仪安装架，所述仪器仓盒的上还安装有至少一个爆闪灯；所述仪器仓盒下方设有浮球，所述浮球固定于所述支架上；所述卷扬索的另一端经过所述卷扬轮并穿过两个所述槽轮机构与所述铅鱼装置连接。再进一步的，所述铅鱼装置包括材质为不锈钢的铅鱼壳体，所述铅鱼壳体内的一端固定设置有用于安装蓄电池的第一密封舱，所述铅鱼壳体的内侧壁与所述第一密封舱的外侧壁之间的空腔内填充有金属铅芯，所述铅鱼壳体的中部安装有ADCP检测仪，所述铅鱼壳体的周壁上安装有用于安放信号器的ADCP舱盒，所述铅鱼壳体的另一端的外壁上安装有流速仪安装杆，所述铅鱼壳体设置有第一密封舱的一端的外壁上均匀设置有多个尾翼；所述第一密封舱位于所述铅鱼壳体外部的一端设置有第二密封舱，所述第二密封舱内设置有接近开关和浮球开关，所述第二密封舱远离所述第一密封舱的一端沿竖直方向对称设置有两个保护板，两个所述保护板之间设置有触底翻转杆，所述触底翻转杆斜向下设置且与两个所述保护板铰接连接，所述触底翻转杆用于当其与河底接触发生翻转时其一端接近所述接近开关触发接近开关的感应信号。再进一步的，本技术还包括用于对所监测河道的水面状况进行监视的河道视频监控系统，所述河道视频监控系统与所述控制系统电性连接。再进一步的，所述外壳上设有两个手摇柄，两个所述手摇柄分别穿过所述外壳连接在所述第一减速机和第二减速机的主动轴上。再进一步的，所述尾翼包括两个沿水平方向对称设置的横尾和两个沿竖直方向对称设置的纵尾。再进一步的，所述纵尾上设置有第一吊挂点，所述铅鱼壳体的另一端设置有第二吊挂点。再进一步的，所述卷扬索的另一端绑结在所述第一吊挂点和第二吊挂点上，实现所述卷扬索与所述铅鱼装置的连接。与现有技术相比，本技术的有益技术效果：本技术能够高效地完成对河道水文信息监测工作，并且自动完成监测信息的采集、传输及计算分析，提高了水文监测的工作效率和可靠性。通过模块数字化控制伺服电机的运行，精确化控制转速和转数，并通过程序控制，使绞车中的卷扬装置和循环装置精确运行，从而使钢丝绳悬吊的铅鱼准确的平稳运行和停顿，无需操作人员手动控制，实现了自动化的运行；并且卷扬装置中的排绳器使钢丝绳在第一卷筒中顺序缠绕，提高了钢丝绳使用寿命、减少设备故障；还将编码器与数字化绞车集成在一起，简化了编码器的安装，改善了编码器的工作环境。本技术只需将流速仪等测量仪器安装在铅鱼上，将电池、太阳能电池板、信号发射模块、天线等装置安装在浮球信号发射装置上，使仓盒和天线总能够在水面以上，保持电器元件的干燥环境，使整个系统供电和信号发射稳定可靠；而且在仓盒顶面预留雷达测流仪安装位置，使水文测量和数据传输工作更加便利。铅鱼装置外表面采用不锈钢材质的铅鱼壳体避免了金属铅外露，避免铅鱼对人体和水质造成危害和污染，使铅鱼表面光滑坚硬，并具有较强的抗腐蚀抗磕碰能力，保证了铅鱼监测性能的稳定性；铅鱼内部主体灌注金属铅，保证铅鱼的重量使铅鱼在水中面对水流冲击具有一定的稳定性。附图说明下面结合附图说明对本技术作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动化水文缆道监测系统，其特征在于：包括数字化绞车、浮球信号发射装置、铅鱼装置、缆道系统和控制系统；所述控制系统与所述数字化绞车、浮球信号发射装置、铅球装置均电性连接；所述铅鱼装置设置于河面以下，用于对水文信息进行监测；所述浮球信号发射装置设置在河面上，用于对河面水文信息进行监测并将所述铅鱼装置监测到的信号中转传输至所述控制系统；所述数字化绞车内部设置有用于控制所述铅鱼装置竖直方向位移的卷扬装置和用于控制所述铅鱼装置水平方向位移的循环装置；所述缆道系统包括固定架、主索、循环索、卷扬索、缆车和多个滑轮组；所述固定架为两个且相对设置于河道的两侧；所述主索设置于两个所述固定架之间；所述缆车的上方设置有两个与所述主索相适配的循环轮，所述缆车的下方的一端设置有一个与所述卷扬索相适配的卷扬轮；所述循环索的一端与所述绞车固定连接，另一端与所述循环装置连接；所述卷扬索的一端与所述卷扬装置连接，另一端经过所述卷扬轮并穿过所述浮球信号发射装置与铅鱼装置连接；多个所述滑轮组包括安装在所述固定架的滑轮组和安装在地面上的滑轮组，用于对所述循环索和卷扬索起到导向和支撑作用。

【技术特征摘要】
1.一种自动化水文缆道监测系统，其特征在于：包括数字化绞车、浮球信号发射装置、铅鱼装置、缆道系统和控制系统；所述控制系统与所述数字化绞车、浮球信号发射装置、铅球装置均电性连接；所述铅鱼装置设置于河面以下，用于对水文信息进行监测；所述浮球信号发射装置设置在河面上，用于对河面水文信息进行监测并将所述铅鱼装置监测到的信号中转传输至所述控制系统；所述数字化绞车内部设置有用于控制所述铅鱼装置竖直方向位移的卷扬装置和用于控制所述铅鱼装置水平方向位移的循环装置；所述缆道系统包括固定架、主索、循环索、卷扬索、缆车和多个滑轮组；所述固定架为两个且相对设置于河道的两侧；所述主索设置于两个所述固定架之间；所述缆车的上方设置有两个与所述主索相适配的循环轮，所述缆车的下方的一端设置有一个与所述卷扬索相适配的卷扬轮；所述循环索的一端与所述绞车固定连接，另一端与所述循环装置连接；所述卷扬索的一端与所述卷扬装置连接，另一端经过所述卷扬轮并穿过所述浮球信号发射装置与铅鱼装置连接；多个所述滑轮组包括安装在所述固定架的滑轮组和安装在地面上的滑轮组，用于对所述循环索和卷扬索起到导向和支撑作用。2.根据权利要求1所述的自动化水文缆道监测系统，其特征在于：所述数字化绞车包括基座、卷扬装置和循环装置，所述基座上方设有外壳；所述卷扬装置和所述循环装置并排安装在所述基座上，所述卷扬装置包括第一安装座、第一卷筒、第一减速机、第一伺服马达和排绳器，所述第一卷筒安装在所述第一安装座内；所述第一伺服马达连接在所述第一减速机上，且所述第一伺服马达和所述第一减速机均安装在所述第一安装座的一侧壁上，所述第一伺服马达经所述第一减速机驱动所述第一卷筒转动；所述排绳器通过固定件安装在所述第一安装座上，且所述排绳器位于所述第一卷筒的斜上方，所述排绳器的一端连接在所述固定件上，所述排绳器的另一端穿过所述第一安装座的侧壁后安装有齿轮，且所述齿轮通过所述第一减速机驱动；所述固定件的上方安装有编码器，所述编码器用于记录卷扬钢丝绳的行走距离；所述循环装置包括第二安装座、第二卷筒、第二减速机和第二伺服马达，所述第二卷筒安装在所述第二安装座内，所述第二减速机和第二伺服马达安装在所述第二安装座远离所述卷扬装置的侧壁上，且所述第二伺服马达连接在所述第二减速机上，所述第二伺服马达经所述第二减速机驱动所述第二卷筒；所述循环索的另一端与所述第二卷筒连接，所述卷扬索的一端与所述第一卷筒连接。3.根据权利要求1所述的自动化水文缆道监测系统，其特征在于：所述浮球信号发射...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨贺生，陈胜军，王君善，
申请(专利权)人：保定市保鼎大华吊索具设备研发有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13