河道水位流速一体化实时监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种河道水位流速一体化实时监测装置，包括监测装置和承载架，承载架包括两侧的侧支架和中部的横框架组成的纵移机构，其中，两侧的侧支架的下侧设置行走机构，在横框架上侧或下侧通过横向行走轮安装有横移滑动架，在横移滑动架的一侧设置有升降机构，该升降机构的两侧通过摆动轴安装在横移滑动架两侧的轴套内，横移滑动架的另一侧设置有驱动所述升降机构摆动的摆动驱动机构；监测装置安装在升降机构的下端。本发明专利技术能够对河道特定段的任意位置和任意深度进行自动监测，包括流速、水位、水温和含沙量等多项指标监测，代替人工测量，具有测量范围广、测量精度高和反复测量等优点。

Integrative Real-time Monitoring Device for Water Level and Velocity in River

The invention discloses an integrated real-time monitoring device for river water level and velocity, which comprises a monitoring device and a bearing frame. The bearing frame comprises a longitudinal moving mechanism composed of a side bracket on both sides and a transverse frame in the middle. A walking mechanism is arranged on the lower side of the side bracket on both sides, a transverse sliding frame is installed on the upper side or the lower side of the transverse frame through a transverse walking wheel, and a transverse sliding frame is arranged on one side of the transverse sliding frame There is a lifting mechanism, the two sides of the lifting mechanism are installed in the sleeves on both sides of the transverse sliding frame through the swing shaft, and the other side of the transverse sliding frame is provided with a swing driving mechanism to drive the swing of the lifting mechanism, and the monitoring device is installed at the lower end of the lifting mechanism. The invention can automatically monitor any position and depth of a specific section of a river, including flow velocity, water level, water temperature, sediment content and other indicators, instead of manual measurement, and has the advantages of wide measurement range, high measurement accuracy and repeated measurement.

【技术实现步骤摘要】
河道水位流速一体化实时监测装置
本专利技术属于水利和水文监测设备
，具体涉及一种河道水位流速一体化实时监测装置。
技术介绍
监测控制河道的水位和流量是水利防洪抗洪工作不可缺少的工作。我国河道数量多、地方偏远，单靠人员定时巡检，一方面需要大量的人力和资金的投入、另一方面时效性低，很难有效的掌握到河道的安全状况。目前都是采用人工目测水位标尺判断水位的高低，采用人工投放流速计测量河道水流速度，不仅工作条件差，危险性大，还存在不能连续监测，监测的误差也较大。特别是对于偏远处的河道水流速度和水流量的检测，无法进行。因此妨碍了对水利检测工作的正常进行。在雨季或汛期，河道经常发生变化，有些河道穿过城市，必须对河道进行监管，这样才能及时了解河道水面的变化，实现人工对河道的管理。目前常采用的做法是通过人力安排，进行值班，24小时昼夜巡护，这样太浪费人力，而且效率低下，长期下来监控人员产生疲劳。也有一些监控系统，但是都相对比较复杂，需要对河道进行改造，工程过大，增加的成本过多。汛期在能够通航的大江大河中，测量水位和水流速，通常是配水文测量船定点定时到河道中心处人工测量；不通航的上游分支河段，由于这些河段洪水湍急，水下滚石和漂浮物众多，人工徒步到河道中心测量显然是不可能的，最常见的测量手段是在河道的两岸架设一条钢缆，测量人员乘坐吊篮移动到河道中心位置，用水文测量尺和便携式流速仪测量水位和水流速，根据河床横截面图及流量曲线计算出水流量上报上级部门。防洪形势越严峻，要求上报数据的频率越高，在此期间水利和水文工作人员劳动强度非常大，要求风雨无阻，及时上报。现有用于监测水位方法很多，常见的有超声波、雷达、压差、压力以及浮子等形式，但是这些形式的传感器因受到通航和漂浮物的影响，不可能安装到河道中间，水文和水利领域最常用的测量方法是水文测量尺，安装在河道的两侧边缘，水文测量尺是靠人工到现场来观察水位，不属于自动化仪表。测量水流速常见的是超声多普勒流速传感器和旋浆式流速传感器，但是采用旋桨式流速传感器也需由人到测量点手持旋桨式流速仪测量或固定安装在河道侧壁上，并且超声多普勒流速传感器也不能安装到通航的河道中间。例如专利号200920313547.1采用的水位传感器和流速传感器存在的主要缺点是：受客观条件影响较大，如超声波传感器受水体波动和风速的影响，所以不适宜在大风大雨大浪的环境中工作，特别是山洪暴发期间的上游河道；浮子水位计需要专门的测井设备，也不适宜在上述恶劣环境中工作。
技术实现思路
针对目前在水利和水文监测领域对河道水位、水流速和水流量的测量基本上还停留人工测量间段，已经不能适应防洪对水文预报的要求的问题，本专利技术提供一种对防洪和水文预报实现自动化监测的河道水位流速一体化实时监测装置，能够降低工作强度，提高监测精确度和监测频率，尤其是对重点监测区域实现定点循环监测。本专利技术解决其技术问题所采用的方案是：一种河道水位流速一体化实时监测装置，包括监测装置和承载架，承载架包括两侧的侧支架和中部的横框架组成的纵移机构，其中，两侧的侧支架的下侧设置行走机构，上侧设置有端轴座并分别安装有转轴，在所述横框架的两端分别垂直固定有从动齿盘，从动齿盘的中心通过轴孔安装在该转轴上，在端轴座与从动齿盘之间设置有电磁离合器，在一侧或两侧的侧支架上固定有翻动电机，翻动电机的转轴上安装有主动齿轮，该主动齿轮与所述从动齿盘啮合；在所述横框架上侧或下侧通过横向行走轮安装有横移滑动架，在横移滑动架的一侧设置有升降机构，该升降机构的两侧通过摆动轴安装在横移滑动架两侧的轴套内，横移滑动架的另一侧设置有驱动所述升降机构摆动的摆动驱动机构；所述监测装置安装在升降机构的下端。为提高承载架的稳定性能，在所述端轴座的内侧固定有盘体，该盘体与所述从动齿盘平行且存在配合间隙，所述电磁离合器位于该配合间隙内。为提高承载架的稳定性能，在所述升降机构的下端安装有配重体。进一步地，升降机构包括固定滑套，固定滑套设置有竖向的内滑道，在内滑道中匹配套装有竖向滑杆，竖向滑杆的一侧设置有凹槽，凹槽内设置有齿条，同时在固定滑套上侧或下侧安装有升降电机65，升降电机65的电机转轴上安装有升降驱动齿轮，该升降驱动齿轮与所述齿条啮合；所述摆动轴位于固定滑套的两侧。在所述固定滑套的上安装有压紧轮，该压紧轮位于竖向滑杆的背面且与升降驱动齿轮位置对应。进一步地，摆动驱动机构包括固定在横移滑动架上侧或下侧的外壳，外壳内依次安装有摆动主齿轮和摆动从齿轮，摆动主齿轮的转轴与外壳上固定的摆动驱动电机转轴连接，摆动从齿轮的轴心为中空结构且设置有内螺纹形成连体螺母，一根螺杆匹配安装与该连体螺母内，该螺杆的末端通过销轴铰接在升降机构固定滑套上。另外，位于侧支架下方设置行走机构，在侧支架下方安装有轨道轮，并在河道两侧边坡上设置有地面轨道，轨道轮与地面轨道配合安装。或者，位于侧支架上方设置行走机构，在侧支架上方安装有V型轮，并在河道两侧边坡上设置有支架并安装有悬空钢丝绳，V型轮扣装在悬空钢丝绳的上侧。进一步地，又在所述升降机构的竖向滑杆内设置有内腔，监测装置的电缆线位于该内腔中。以及，在所述横移滑动架的横向行走轮的下侧或上侧对称安装有辅助轮。还可以在横向行走轮与横向行走电机驱动连接实现横向行走控制，或者在横向框架两侧分别设置滑轮并环绕有环形钢丝绳，其中一侧滑轮与横移电机转轴传动连接，横移滑动架固定在环形钢丝绳上，被钢丝绳牵引实现横向滑动。本专利技术的有益效果：本专利技术能够对河道特定段的任意位置和任意深度进行自动监测，包括流速、水位、水温和含沙量等多项指标监测，代替人工测量，具有测量范围广、测量精度高和反复测量等优点。本专利技术设置了能够驱动升降进行摆动，再配合翻转功能，可以实现以监测装置为中心不断向外圆环转动实现定点向外循环监测的功能，尤其适合河道中心定点监测。再配合横移功能就能实现河道任意位置监测的功能。本专利技术在对特定位置的定位时，可以通过监测纵移机构和横移滑动架的行程，以及监测升降机构的升降高度和摆动程度，来确定被监测点位置坐标。其中行程监测可以采用在轨道或横框架或竖向滑杆上设置位置二维码，并在对应的侧支架或横移滑动架或固定滑套上设置读码器的方式来读取特定位置的二维码信息，从而确定所移动的位置。还可以在监测装置设置GPS定位系统，具有GPS定位功能后，就可以判断被检测点位置坐标。从而达到任意位置进行多项参数实时自动监测的效果。附图说明图1是本专利技术的俯视结构示意图。图2是图1中A-A剖面结构示意图。图3是图1中C部放大结构示意图。图4是图1中B-B剖面结构示意图。图5是图1中D向结构示意图。图6是图1中E向结构示意图之一。图7是图1中E向结构示意图之二。图中标号：1为轨道或钢丝绳，1a为地面轨道，1b为悬空钢丝绳，2为侧支架，3为端轴座，4为横框架，5为横移滑动架，6为升降机构，61为固定滑套，62为内滑道，63为竖向滑杆，64为升降驱动齿轮，65为升降电机，66为电机转轴，67为摆动轴，68为摆动套，69为压紧轮，7为摆动驱动机构，71为外壳，72为摆动驱动电机，73为摆动主齿轮，73为主齿轮轴，75为摆动从齿轮，76为连体螺母，77为轴套，78为螺杆，8为电磁离合器，9为转轴，10为翻动电机，11为主动齿轮，12为从动齿盘，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种河道水位流速一体化实时监测装置，包括监测装置和承载架，其特征是，承载架包括两侧的侧支架和中部的横框架组成的纵移机构，其中，两侧的侧支架的下侧设置行走机构，上侧设置有端轴座并分别安装有转轴，在所述横框架的两端分别垂直固定有从动齿盘，从动齿盘的中心通过轴孔安装在该转轴上，在端轴座与从动齿盘之间设置有电磁离合器，在一侧或两侧的侧支架上固定有翻动电机，翻动电机的转轴上安装有主动齿轮，该主动齿轮与所述从动齿盘啮合；在所述横框架上侧或下侧通过横向行走轮安装有横移滑动架，在横移滑动架的一侧设置有升降机构，该升降机构的两侧通过摆动轴安装在横移滑动架两侧的轴套内，横移滑动架的另一侧设置有驱动所述升降机构摆动的摆动驱动机构；所述监测装置安装在升降机构的下端。

【技术特征摘要】
1.一种河道水位流速一体化实时监测装置，包括监测装置和承载架，其特征是，承载架包括两侧的侧支架和中部的横框架组成的纵移机构，其中，两侧的侧支架的下侧设置行走机构，上侧设置有端轴座并分别安装有转轴，在所述横框架的两端分别垂直固定有从动齿盘，从动齿盘的中心通过轴孔安装在该转轴上，在端轴座与从动齿盘之间设置有电磁离合器，在一侧或两侧的侧支架上固定有翻动电机，翻动电机的转轴上安装有主动齿轮，该主动齿轮与所述从动齿盘啮合；在所述横框架上侧或下侧通过横向行走轮安装有横移滑动架，在横移滑动架的一侧设置有升降机构，该升降机构的两侧通过摆动轴安装在横移滑动架两侧的轴套内，横移滑动架的另一侧设置有驱动所述升降机构摆动的摆动驱动机构；所述监测装置安装在升降机构的下端。2.根据权利要求1所述的河道水位流速一体化实时监测装置，其特征是，在所述端轴座的内侧固定有盘体，该盘体与所述从动齿盘平行且存在配合间隙，所述电磁离合器位于该配合间隙内。3.根据权利要求1所述的河道水位流速一体化实时监测装置，其特征是，在所述升降机构的下端安装有配重体。4.根据权利要求1所述的河道水位流速一体化实时监测装置，其特征是，所述升降机构包括固定滑套，固定滑套设置有竖向的内滑道，在内滑道中匹配套装有竖向滑杆，竖向滑杆的一侧设置有凹槽，凹槽内设置有齿条，同时在固定滑套上侧或下侧安装有升降电机，升降电机的电机转轴上安装有升降驱动齿轮，该升降驱动齿轮与所述齿条啮合；所述摆动轴位于固定滑套的两侧。5.根据权利要求4所述的河道水位流...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐学兵，王从显，李长胜，罗胤，靳国云，董政淼，王坤，曹永闯，赵俊杰，杨恒乐，秦连乐，贾强，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，国网新源控股有限公司，河南天池抽水蓄能有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11