一种水文监测用光电浮标制造技术

本发明专利技术属于水文监测技术领域，提供了一种水文监测用光电浮标，包括浮力体，浮力体顶部安装有安装基座板，安装基座板上安装有防水电气箱，防水电气箱内设有太阳能供电系统，安装基座板上还安装有包覆防水电气箱的外罩壳，外罩壳上安装有太阳能电池板；浮力体的底部固定安装有水下防护栅，水下防护栅上安装有光电式泥沙侧头和流速测量仪，且水下防护栅形成围设流速测量仪的防护区，外罩壳的顶部安装有与光电式泥沙侧头、流速测量仪电连接的防水电线。本发明专利技术能够实现对水体流速和含沙量的精准检测，且测量精度高，同时将检测信息通过防水电线以无线方式传输至工作人员手中，大大提高了野外水体检测的工作效率，并实现了对光电浮标的全天候无人值守。的全天候无人值守。的全天候无人值守。

【技术实现步骤摘要】
一种水文监测用光电浮标


[0001]本专利技术涉及水文监测
，尤其涉及一种水文监测用光电浮标。

技术介绍

[0002]土壤侵蚀中的径流含沙量是衡量水土流失的重要参数之一，无论是评价流域还是河道的侵蚀程度，都必须测定量化泥沙含量，这样才有可能准确模拟土壤侵蚀动力过程，并为水土流失治理决策提供合理的科学依据。
[0003]目前，对径流泥沙含量检测的方法，通常可分为两大类。一类是取样法，即直接去现场取样测量，样品取回后，先后采用烘干和比重瓶两种方式进行对比测量，但直接测量存在取样代表性差、取样麻烦以及精度受人工操作影响大等问题。另一类是采用电学方法、光学方法、声学方法和核物理方法等技术手段测量泥沙含量，即不取样的直接测量法，其能够实现对径流含沙量的实时和连续检测。光电法的原理是红外光束通过含泥沙径流时被吸收、折散射后，剩余的透射部分光通量符合朗伯一比尔定律；其最关键的是K值的确定, 它与光的波长、悬浮物颗粒的折光系数、颜色及粒径等有关。
[0004]常见的河流、渠道泥沙测量方式有三种，固定式、浮船式和浮标式。固定式是将测沙传感器固定于岸边，这种方式只能测定河道中近岸点的泥沙含量，对于汛期水流变化速度较大时，选点要求较高，得到的检测信息也并不全面；浮船式的基础成本较高，并且体积较大，对河道的深宽选择有一定的要求；浮标式由于成本较低，测量结果较好，是目前水文检测中对径流含沙量检测普遍采用的测量方式。但目前的浮标式检测设备，多结构复杂，稳定性差，易受水体中杂物的影响，且检测精度低，测量结果存在不同步性和局限性，并且需要人员实时值守操作，使用不便。

技术实现思路

[0005]为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本专利技术人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本专利技术。
[0006]具体而言，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种水文监测用光电浮标，以解决目前的浮标式检测设备，多结构复杂，稳定性差，易受水体中杂物的影响，且检测精度低，测量结果存在不同步性和局限性，并且需要人员实时值守操作，使用不便的技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种水文监测用光电浮标，包括浮力体，所述浮力体的顶部固定安装有安装基座板，所述安装基座板上固定安装有防水电气箱，所述防水电气箱内设有太阳能供电系统，所述安装基座板上还安装有包覆所述防水电气箱的外罩壳，所述外罩壳上固定安装有与所述太阳能供电系统电连接的太阳能电池板；所述浮力体的底部固定安装有水下防护栅，所述水下防护栅上固定安装有光电式泥沙侧头和流速测量仪，且所述水下防护栅形成围设所述流速测量仪的防护区，所述外罩壳的顶部安装有与所述光电式泥沙侧头、所述流速测量仪电连接的防水电线。
[0008]作为一种改进的技术方案，所述浮力体的顶部中间位置具有一与所述防水电气箱相适配的容纳槽，所述安装基座板上开设有用以实现所述防水电气箱避让的避让口，所述防水电气箱固定安装于所述安装基座板上、且位于所述容纳槽内，所述防水电气箱上还密封固定安装有箱盖，所述箱盖上安装有若干防水接头，所述太阳能电池板的接线通过所述防水接头与所述太阳能供电系统电连接。
[0009]作为一种改进的技术方案，所述太阳能供电系统包括蓄电池、信号采集传输控制器、接线盒和开关电源，所述太阳能电池板通过所述信号采集传输控制器、所述接线盒、所述开关电源与所述蓄电池电连接。
[0010]作为一种改进的技术方案，所述安装基座板上设有把手，所述外罩壳铰接安装于所述安装基座板上，并利用安装螺栓与所述安装基座板固定连接。
[0011]作为一种改进的技术方案，所述外罩壳上固定安装有若干安装板，所述安装板的两侧均螺纹安装有锁紧旋拧，所述太阳能电池板通过所述锁紧旋拧分别固定安装于所述安装板上。
[0012]作为一种改进的技术方案，所述浮力体上螺纹安装有拉绳环，所述拉绳环位于所述浮力体的底部。
[0013]作为一种改进的技术方案，所述水下防护栅包括上安装板、下安装板和防护条，所述防护条设有若干，若干所述防护条于所述上安装板和所述下安装板间均匀排列设置，且所述防护条的两端分别与所述上安装板、所述下安装板固定连接，所述水下防护栅通过所述上安装板与所述浮力体固定连接。
[0014]作为一种改进的技术方案，所述水下防护栅还包括加强环，所述加强环位于所述上安装板和所述下安装板之间，所述防护条分别贯穿所述加强环、且与所述加强环固定连接。
[0015]作为一种改进的技术方案，所述上安装板上固定安装有泥沙侧头安装导轨，所述光电式泥沙侧头至少设有一个，且所述光电式泥沙侧头固定安装于所述泥沙侧头安装导轨上。
[0016]作为一种改进的技术方案，所述上安装板和所述下安装板间沿竖直方向还设有安装测杆，所述安装测杆的两端分别与所述上安装板、所述下安装板固定连接，所述流速测量仪为磁悬浮旋桨式流速仪，且所述流速测量仪安装于所述安装测杆上，并于所述光电式泥沙侧头的下方设置。
[0017]采用了上述技术方案后，本专利技术的有益效果是：（1）该水文监测用光电浮标，结构简单紧凑，使用时，将其置于河流、渠道等流域内，浮力体能够确保该光电浮标漂浮于水体上，且稳定好，光电式泥沙侧头和流速测量仪浸没于水体内，通过流速测量仪实现对水体流速的实时、连续检测，通过光电式泥沙侧头实现对径流含沙量的实时、连续检测，从而实现对水体流速和含沙量的精准检测，能够对水体中泥沙的空间分布、动态运动过程给于直接、实时、连续和全面的检测，且测量精度高，同时将检测信息通过防水电线以无线方式传输至工作人员手中，能够帮助水文工作者更快、更准的获取径流中泥沙含量的大小及有关信息，大大提高了野外水体检测的工作效率，并实现了对光电浮标的全天候无人值守，方便实用；此外，设有的太阳能电池板及太阳能供电系统能够为光电式泥沙侧头和流速测量仪的工作持续提供所需电能，不但安装成本低，使用寿
命长，且安全可靠，环保无污染。
[0018]（2）浮力体顶部中间位置具有的容纳槽，便于防水电气箱的安装，从而为蓄电池、信号采集传输控制器、接线盒和开关电源等元器件的安装提供了便利，使得该光电浮标体积小、结构紧凑的同时，于水体内使用时的稳定性好，不会出现侧歪、倾倒。
[0019]（3）通过防水电气箱实现太阳能供电系统各元器件的安装，且防水电气箱上密封固定安装有箱盖，并利用防水接头实现内外接线，实现了防水电气箱内部各元器件的防水保护。
[0020]（4）安装基座板上设有的把手，便于通过把手对该光电浮标进行搬运、移动；外罩壳铰接安装于安装基座板上，并利用安装螺栓与安装基座板固定连接，松开安装螺栓可将外罩壳打开，便于对内部的太阳能供电系统进行检修维护。
[0021]（5）通过安装板和锁紧旋拧实现太阳能电池板于外罩壳上的安装固定，松开锁紧旋拧，可实现对太阳能电池板安装高度、倾斜角度的灵活调节，调节完毕，重新旋紧锁紧旋拧即可，操作简单方便。
[0022]（6）浮力体上安装有的拉绳环，使用时，将拉绳的一端系于拉绳环上，能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水文监测用光电浮标，其特征在于：包括浮力体，所述浮力体的顶部固定安装有安装基座板，所述安装基座板上固定安装有防水电气箱，所述防水电气箱内设有太阳能供电系统，所述安装基座板上还安装有包覆所述防水电气箱的外罩壳，所述外罩壳上固定安装有与所述太阳能供电系统电连接的太阳能电池板；所述浮力体的底部固定安装有水下防护栅，所述水下防护栅上固定安装有光电式泥沙侧头和流速测量仪，且所述水下防护栅形成围设所述流速测量仪的防护区，所述外罩壳的顶部安装有与所述光电式泥沙侧头、所述流速测量仪电连接的防水电线。2.如权利要求1所述的水文监测用光电浮标，其特征在于：所述浮力体的顶部中间位置具有一与所述防水电气箱相适配的容纳槽，所述安装基座板上开设有用以实现所述防水电气箱避让的避让口，所述防水电气箱固定安装于所述安装基座板上、且位于所述容纳槽内，所述防水电气箱上还密封固定安装有箱盖，所述箱盖上安装有若干防水接头，所述太阳能电池板的接线通过所述防水接头与所述太阳能供电系统电连接。3.如权利要求2所述的水文监测用光电浮标，其特征在于：所述太阳能供电系统包括蓄电池、信号采集传输控制器、接线盒和开关电源，所述太阳能电池板通过所述信号采集传输控制器、所述接线盒、所述开关电源与所述蓄电池电连接。4.如权利要求2所述的水文监测用光电浮标，其特征在于：所述安装基座板上设有把手，所述外罩壳铰接安装于所述安装基座板上，并利用安装螺栓与所述安装基座板固定连接。5.如权利要求4所述的水文...

【专利技术属性】
技术研发人员：高伟，郑源，刘丽静，张玉，张莹，窦英伟，李军德，曹燕文，
申请(专利权)人：河海大学智能感知技术创新研究院，
类型：发明
国别省市：