一种河流水情监测装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种河流水情监测装置，所述河流水情监测装置包括底座、转向组件、浮子和齿条，所述转向组件固定设置于底座上方，所述浮子位于底座下方且漂浮于河流水面，所述齿条竖直设置于浮子，齿条下端与浮子固定连接、上部与转向组件传动连接，浮子下方设置有流速计，所述流速计用于监测河流水流的流速，浮子与底座之间设置有距离传感器，所述距离传感器用于监测浮子与底座之间的距离值并计算出河流的水位高度值,所述河流水情监测装置设置有活动监测状态和固定监测状态。本发明专利技术的目的在于解决或至少减轻目前的监测河流流速和水位的设备无法准确判定河流水道中部的水情，遇到连续雨水天气无法正常工作的问题，提供一种河流水情监测装置。情监测装置。情监测装置。

【技术实现步骤摘要】
一种河流水情监测装置


[0001]本专利技术属于水利治理
，尤其涉及一种河流水情监测装置。

技术介绍

[0002]河流泥沙含量多，泥沙会在水库大量沉积，造成水库库容减少，水库的效益大大降低，严重时会造成河水倒灌，淹没水库上游的平原地区；河流泥沙含量多，泥沙会在河流下游大量沉积；下游地区，河床变宽，流速变缓，泥沙沉积，河床抬高，不利于洪水下泄；河流水位上升，往往会造成严重的洪涝灾害；在黄河下游，由于泥沙沉积，形成地上河，成为黄河下游地区的一大忧患，为了防止和减轻洪水灾害，需在洪水预报、防洪调度、防洪工程上做出大量工作。
[0003]影响泥沙含量的因素包括长期因素和短期因素，其中长期因素是河流两侧的水土流失量，短期因素是河流的流速和水位高度。长期因素跨时较长不适用于一直监测，而短期因素则需要一直监测。
[0004]目前，监测河流流速和水位的设备大多固定安装于河流的一侧，因其位置状态固定，只能监测河流靠近岸边处的水情，无法准确判定河流水道中部的水情，因此其适用性较低。并且此类设备大多设置于野外，设备各种电气仪器所需电能大多由电池供电，而电池目前基本上采用太阳能板供电，但是遇到连续雨水天气时，电池无法充电，设备会出现断电无法工作的情况，而恰恰此时是最需要监测的时期。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，解决或至少减轻目前的监测河流流速和水位的设备无法准确判定河流水道中部的水情，遇到连续雨水天气无法正常工作的问题，提供一种河流水情监测装置。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种河流水情监测装置，所述河流水情监测装置包括底座、转向组件、浮子和齿条，所述底座设置于河流上方固定高度位置，所述转向组件固定设置于底座上方，所述浮子位于底座下方且漂浮于河流水面，所述齿条竖直设置于浮子，齿条下端与浮子固定连接、上部与转向组件传动连接，浮子下方设置有流速计，所述流速计用于监测河流水流的流速，浮子与底座之间设置有距离传感器，所述距离传感器用于监测浮子与底座之间的距离值并计算出河流的水位高度值；所述转向组件包括输出轴和输入轴，所述箱体呈长方体壳体状，所述输入轴与齿条传动连接，所述输出轴一端与输入轴传动连接、另一端伸出底座外侧；所述河流水情监测装置设置有活动监测状态和固定监测状态；处于活动监测状态时，浮子随河流水面起伏并通过齿条驱动输出轴转动，通过输出轴的转动使底座平移；处于固定监测状态时，底座固定设置于河流水面上方，输出轴传动连接有发电机，所述发电机产生供应河流水情监测装置中用电设备所需的电能。
[0007]为了进一步实现本专利技术，可优先选用以下技术方案：优选的，所述转向组件还包括箱体，所述箱体呈长方体壳体状，所述输入轴沿箱体长度方向布设且转动设置于箱体中部，输入轴两端从外向内均设置合有棘轮和主动伞齿轮，所述棘轮固定套合于输入轴，所述主动伞齿轮转动套合于输入轴，主动伞齿轮朝向棘轮的一侧设置有卡爪，所述卡爪一端通过扭簧与主动伞齿轮转动连接、另一端抵至棘轮的齿槽底部，输入轴的一端伸出箱体且与齿条传动连接，齿条驱动输入轴正转或反转，所述输出轴横向设置且垂直于输入轴，输出轴的一端伸出底座外侧，输出轴位于箱体内的一端固定套合有从动伞齿轮，所述从动伞齿轮与输入轴两端的主动伞齿轮传动啮合。
[0008]优选的，所述转向组件的数量为四个，四个转向组件以齿条为中心矩形阵列布设，四个转向组件与齿条之间设置有传动组件，所述传动组件包括两个传动轴，两个所述传动轴分别横向设置于齿条两侧且均与底座转动连接，传动轴两端分别与相邻的转向组件的输入轴通过齿轮传动机构传动连接，传动轴中部固定套合有传动齿轮，所述传动齿轮与齿条传动啮合。
[0009]优选的，所述输入轴两端的棘轮的齿槽的开口方向相反。
[0010]优选的，所述卡爪为以主动伞齿轮轴心为中心圆周均布的多个。
[0011]优选的，所述浮子上部固定设置于导杆，所述导杆与齿条平行设置且滑动套合于底座。
[0012]优选的，所述流速计包括定位杆，所述定位杆固定设置于浮子下方且沿河流流向布设，定位杆前部设置有转轴，所述转轴竖直设置且转动设置于定位杆，转轴中部固定套合有桨叶，转轴的一端传动连接有霍尔编码器，所述桨叶包括一体成型的一个桨板和多个桨碗，所述桨板呈水平设置的平板状，桨板中部固定套合于转轴，所述桨碗呈圆锥形壳体状，桨碗底面沿转轴径向设置，多个桨碗以转轴轴心为中心圆周均布。
[0013]优选的，所述河流水情监测装置处于活动监测状态时还包括定位架和导绳，两个定位架分别固定设置于河流两侧的地面，两个所述导绳平行设置，导绳两端分别固定连接至两个定位架，所述输出轴伸出底座的一端固定套合有行走轮，所述行走轮圆周设置有行走槽，所述导绳滑动嵌合于所述行走槽内。
[0014]优选的，所述底座固定设置有限位块，所述限位块位于行走轮下方，限位块顶面呈上凸的弧形，限位块顶面与行走轮圆周下侧之间的距离值小于导绳的直径值；所述行走轮的行走槽设置有橡胶层。
[0015]优选的，所述河流水情监测装置处于固定监测状态时还包括固定架，所述固定架呈7字形，固定架的竖直段下端固定设置于河流一侧的地面，固定架的水平段位于河流上方且其端部固定连接至所述底座，所述发电机固定设置于固定架的水平段，发电机与输出轴伸出底座的一端传动连接。
[0016]通过上述技术方案，本专利技术的有益效果是：本专利技术设置有活动监测状态和固定监测状态。长时间的无人监测使用固定监测状态，此时本专利技术的底座固定设置于河流一侧，与常规的监测设备固定方式一致，但其电池由发电机进行供电，通过河流水面的起伏驱动发电机转动，避免长时间雨水天气时出现断电。短时间的有人监测使用活动监测状态，此时在河流两侧固定设置定位架，两个定位架之间架设导绳，行走轮放置于导绳上，通过河流的起伏驱动行走轮转动，使底座连同浮子和流速
计从河流的一侧移动至另一侧，在移动过程中监测整个河面宽度范围内的水情，能精准测得河道中部区域的水情，提高了整体的适用性。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的活动监测状态的结构示意图；图2为本专利技术的固定监测状态的结构示意图；图3为本专利技术的转向组件的结构示意图；图4为本专利技术的转向组件的俯视图；图5为本专利技术的图4中A
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A处的剖视图；图6为本专利技术的图4中B
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B处的剖视图；图7为本专利技术的转向组件去除箱体的结构示意图；图8为本专利技术的浮子、齿条、导杆的结构示意图；图9为本专利技术的流速计的结构示意图；其中：1
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底座；2
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浮子；3
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齿条；4
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流速计；5
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输出轴；6
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输入轴；7
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发电机；8
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箱体；9
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棘轮；10
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主动伞齿轮；11
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卡爪；12
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从动伞齿轮；13
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传动轴；14
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种河流水情监测装置，其特征在于，所述河流水情监测装置包括底座（1）、转向组件、浮子（2）和齿条（3），所述底座（1）设置于河流上方固定高度位置，所述转向组件固定设置于底座（1）上方，所述浮子（2）位于底座（1）下方且漂浮于河流水面，所述齿条（3）竖直设置于浮子（2），齿条（3）下端与浮子（2）固定连接、上部与转向组件传动连接，浮子（2）下方设置有流速计（4），所述流速计（4）用于监测河流水流的流速，浮子（2）与底座（1）之间设置有距离传感器，所述距离传感器用于监测浮子（2）与底座（1）之间的距离值并计算出河流的水位高度值；所述转向组件包括输出轴（5）和输入轴（6），所述箱体（8）呈长方体壳体状，所述输入轴（6）与齿条（3）传动连接，所述输出轴（5）一端与输入轴（6）传动连接、另一端伸出底座（1）外侧；所述河流水情监测装置设置有活动监测状态和固定监测状态；处于活动监测状态时，浮子（2）随河流水面起伏并通过齿条（3）驱动输出轴（5）转动，通过输出轴（5）的转动使底座（1）平移；处于固定监测状态时，底座（1）固定设置于河流水面上方，输出轴（5）传动连接有发电机（7），所述发电机（7）产生供应河流水情监测装置中用电设备所需的电能。2.根据权利要求1所述的一种河流水情监测装置，其特征在于，所述转向组件还包括箱体（8），所述箱体（8）呈长方体壳体状，所述输入轴（6）沿箱体（8）长度方向布设且转动设置于箱体（8）中部，输入轴（6）两端从外向内均设置合有棘轮（9）和主动伞齿轮（10），所述棘轮（9）固定套合于输入轴（6），所述主动伞齿轮（10）转动套合于输入轴（6），主动伞齿轮（10）朝向棘轮（9）的一侧设置有卡爪（11），所述卡爪（11）一端通过扭簧与主动伞齿轮（10）转动连接、另一端抵至棘轮（9）的齿槽底部，输入轴（6）的一端伸出箱体（8）且与齿条（3）传动连接，齿条（3）驱动输入轴（6）正转或反转，所述输出轴（5）横向设置且垂直于输入轴（6），输出轴（5）的一端伸出底座（1）外侧，输出轴（5）位于箱体（8）内的一端固定套合有从动伞齿轮（12），所述从动伞齿轮（12）与输入轴（6）两端的主动伞齿轮（10）传动啮合。3.根据权利要求2所述的一种河流水情监测装置，其特征在于，所述转向组件的数量为四个，四个转向组件以齿条（3）为中心矩形阵列布设，四个转向组件与齿条（3）之间设置有传动组件，所述传动组件包括两个传动轴（13），两个所述传动轴（13）分别横向设置于齿条（3）两侧且均与底座（1）转动连接，传动轴（13）两端分别与相邻的转向组件的输入轴（...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军，姚飞，王超梁，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：发明
国别省市：