天然河流無(wú)人值守水文纜道遠(yuǎn)程自動(dòng)測(cè)流系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型涉及一種天然河流流量測(cè)量方法，特別是涉及一種天然河流無(wú)人值守水文纜道遠(yuǎn)程自動(dòng)測(cè)流系統(tǒng)。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]我國(guó)地域遼闊，南北跨度大，具有熱帶、亞熱帶和溫帶，氣候類型復(fù)雜多樣。我國(guó)水資源嚴(yán)重不足，只相當(dāng)于世界人均擁有量的1/4 ;水資源分布極不均衡，受地形、季風(fēng)影響嚴(yán)重，降水分布極不均衡。北方水源不足，南方水源有余。降水量時(shí)空變化大，降水集中在很短的雨季；水土流失嚴(yán)重，我國(guó)是世界上水土流失最嚴(yán)重的國(guó)家之一，全國(guó)水土流失面積達(dá)367萬(wàn)km2，占國(guó)土面積的38%。水資源污染嚴(yán)重，一種是自然污染，另一種是人為污染，即工業(yè)廢水、城市生活污水和農(nóng)業(yè)退水對(duì)水體的污染。因此水質(zhì)水量的監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。
[0005]目前，河道流量的監(jiān)測(cè)方法普遍采用纜道和水文儀器相結(jié)合的方法，其中纜道包括主索、循環(huán)索和副拉索，行車架和鉛魚、流速儀等，行車架沿主索往返移動(dòng)，鉛魚由循環(huán)索懸吊于行車架下方，通過(guò)纜道電動(dòng)絞車驅(qū)動(dòng)鉛魚水平、垂直方向移動(dòng)。鉛魚、流速儀監(jiān)測(cè)的河流水流信息，僅能傳輸?shù)桨哆吙刂剖绎@示、存儲(chǔ)。還不能上傳到局域網(wǎng)或者互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與控制中心或個(gè)人信息終端互通。
[0006]現(xiàn)有水文纜道存在問(wèn)題:1、鉛魚監(jiān)測(cè)的信號(hào)傳輸效果不好，采用雙音頻信號(hào)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，信號(hào)容易受到干擾，尤其是惡劣天氣影響更大，造成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。2、牽引索無(wú)定位裝置，受副拉索和牽引索自身重力影響，與鉛魚走位不同步，影響監(jiān)測(cè)效果。3、北方河流漲水時(shí)水草、漂浮物太多，造成流速儀無(wú)法監(jiān)測(cè)，或者監(jiān)測(cè)效果不佳，不能達(dá)到監(jiān)測(cè)河流水量變化的目的。
[0007]【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0008]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種容易實(shí)施、監(jiān)測(cè)效果好、定位準(zhǔn)確、快捷的天然河流無(wú)人值守水文纜道遠(yuǎn)程自動(dòng)測(cè)流系統(tǒng)。
[0009]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0010]一種天然河流無(wú)人值守水文纜道遠(yuǎn)程自動(dòng)測(cè)流系統(tǒng)，包括過(guò)河主纜和副拉索，在主纜下方設(shè)置循環(huán)索，循環(huán)索一端連接吊箱，一端連接懸掛于主纜上的行車架上，吊箱通過(guò)循環(huán)索與岸邊控制室內(nèi)的電動(dòng)絞車連接，所述副拉索上安裝有鉛魚自動(dòng)跟蹤裝置，鉛魚自動(dòng)跟蹤裝置內(nèi)設(shè)置有行走輪和牽引電機(jī)，所述吊箱內(nèi)安裝有鉛魚和自動(dòng)除草水面測(cè)速裝置，該鉛魚上設(shè)置有流速儀，所述鉛魚自動(dòng)跟蹤裝置和鉛魚之間連接有牽引繩；所述鉛魚在吊繩和升降電機(jī)的作用下能夠上下移動(dòng)；所述自動(dòng)除草水面測(cè)速裝置在電動(dòng)推桿機(jī)構(gòu)的作用下能夠上下移動(dòng)；所述吊箱上安裝有微波發(fā)射器；所述岸邊控制室內(nèi)設(shè)置有微波接收器；所述鉛魚和自動(dòng)除草水面測(cè)速裝置監(jiān)測(cè)的信號(hào)通過(guò)微波進(jìn)行傳輸；所述吊箱內(nèi)安裝照明燈和攝像機(jī)，照明信號(hào)、攝像機(jī)拍攝的圖像信號(hào)通過(guò)微波傳輸?shù)桨哆吙刂剖?；所述岸邊控制室通過(guò)微波接收的信號(hào)由路由器發(fā)送到局域網(wǎng)，中心監(jiān)控室和個(gè)人信息終端通過(guò)局域網(wǎng)與該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信息互通。
[0011]所述鉛魚自動(dòng)跟蹤裝置的固定架上分別設(shè)置有兩個(gè)行程開關(guān)，兩個(gè)行程開關(guān)與牽引電機(jī)連接；所述固定架通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與自動(dòng)跟蹤桿連接；所述自動(dòng)跟蹤桿的內(nèi)端位于兩個(gè)行程開關(guān)之間，所述自動(dòng)跟蹤桿的外端與牽引繩連接，所述自動(dòng)跟蹤桿能夠分別與兩個(gè)行程開關(guān)接觸。
[0012]所述鉛魚自動(dòng)跟蹤裝置內(nèi)分別設(shè)置有兩個(gè)行走輪，至少一個(gè)行走輪通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與牽引電機(jī)連接；所述鉛魚自動(dòng)跟蹤裝置設(shè)置有外殼保護(hù)。
[0013]所述吊箱內(nèi)設(shè)置鉛魚導(dǎo)向輪和升降電機(jī)，所述升降電機(jī)通過(guò)減速器與升降線輥連接；所述升降線輥上纏繞有吊繩，該吊繩的下端與鉛魚連接，所述吊繩從鉛魚導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)動(dòng)輪中穿過(guò)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)輪帶動(dòng)鉛魚導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)動(dòng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)動(dòng)輥上纏繞有牽引繩，該牽引繩的外端繞過(guò)鉛魚跟蹤器的牽引滑輪后固定在鉛魚的前端。
[0014]所述自動(dòng)除草水面測(cè)速裝置包括殼體和葉輪，所述葉輪安裝在葉輪軸上，所述葉輪軸的一端與葉輪編碼器連接，所述葉輪的截面為U形槽結(jié)構(gòu)，所述葉輪軸與葉輪電機(jī)連接，所述葉輪電機(jī)安裝在所述保護(hù)箱體上，所述保護(hù)箱體與電動(dòng)推桿機(jī)構(gòu)連接。
[0015]所述吊箱上安裝有鉛魚定位器，所述鉛魚定位器和吊箱之間設(shè)置有限位裝置；所述吊箱內(nèi)安裝有電動(dòng)推桿，為自動(dòng)除草水面測(cè)速裝置上下移動(dòng)提供動(dòng)力，所述電動(dòng)推桿機(jī)構(gòu)上安裝有所述微波發(fā)射器。
[0016]所述吊箱內(nèi)安裝有蓄電池組、控制器和水面限位器，所述吊箱外安裝有太陽(yáng)能板，該太陽(yáng)能板為所述蓄電池提供補(bǔ)充電源。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]1、本實(shí)用新型集測(cè)、整、算為一體，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守水文纜道遠(yuǎn)程自動(dòng)測(cè)流的目標(biāo)，工作人員無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)測(cè)流，降低了職工勞動(dòng)強(qiáng)度，排除了職工勞動(dòng)不安全隱患，提高了工作效率，測(cè)量結(jié)束后自動(dòng)生成XX水文站測(cè)深、測(cè)速記載及流量計(jì)算表提交保存，并且測(cè)量精度達(dá)到水文行業(yè)部頒標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合有關(guān)水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
[0019]2、本實(shí)用新型鉛魚、流速儀和自動(dòng)除草水面測(cè)速裝置監(jiān)測(cè)的河流信號(hào)采用微波的方式傳輸給岸邊控制室，并通過(guò)局域網(wǎng)與控制中心或個(gè)人信息終端連接、存儲(chǔ)顯示，實(shí)現(xiàn)信息互通。信號(hào)傳輸準(zhǔn)確、快捷，提高了監(jiān)測(cè)效果。另外，岸邊控制室通過(guò)局域網(wǎng)與中心監(jiān)控室連接，利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)成本較低且穩(wěn)定性好。
[0020]3、本實(shí)用新型能夠建立多種數(shù)據(jù)模型，對(duì)采集數(shù)據(jù)按照有關(guān)水文測(cè)驗(yàn)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)進(jìn)行分析計(jì)算，確保數(shù)據(jù)達(dá)到水文資料整編規(guī)范要求，實(shí)現(xiàn)各種上報(bào)數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算、填寫、保存等目標(biāo)要求。
[0021]4、本實(shí)用新型監(jiān)控室操作界面集視頻監(jiān)控、語(yǔ)音提示、自動(dòng)生成及修改、測(cè)量過(guò)程全程預(yù)覽、各測(cè)點(diǎn)補(bǔ)測(cè)、重測(cè)、數(shù)據(jù)計(jì)算及保存、測(cè)量實(shí)時(shí)顯示等功能于一體，測(cè)量功能齊全、可操作性強(qiáng)。
[0022]5、本實(shí)用新型定向牽引裝置設(shè)置有兩個(gè)行程開關(guān)，能夠根據(jù)鉛魚的移動(dòng)位置隨時(shí)調(diào)整牽引電機(jī)的啟閉和轉(zhuǎn)向，從而使鉛魚定向跟蹤器隨時(shí)與鉛魚保持一致，減少監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的失真。
[0023]6、本實(shí)用新型副拉索設(shè)置有兩個(gè)行走輪與副拉索相接觸，穩(wěn)定性好，并且至少一個(gè)行走輪與牽引電機(jī)連接，沿副拉索往返移動(dòng)。
[0024]7、本實(shí)用新型自動(dòng)除草水面測(cè)速裝置設(shè)置在吊箱上，能夠在有水草等漂浮物時(shí)監(jiān)測(cè)河流的狀況，也能在山區(qū)性河流洪水暴漲暴落時(shí)監(jiān)測(cè)河流的狀況，該裝置通過(guò)電動(dòng)推桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)，升降自如，工作效率高，另外葉輪為弧形槽結(jié)構(gòu)，葉輪入水后水流、水草推動(dòng)葉輪運(yùn)動(dòng)，葉輪提出水面時(shí)水草自動(dòng)脫落，測(cè)速效果好。
[0025]8、本實(shí)用新型吊箱內(nèi)設(shè)置有鉛魚導(dǎo)向輪，該鉛魚導(dǎo)向輪與鉛魚吊繩相接觸，鉛魚導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)動(dòng)輥上纏繞有牽引繩，鉛魚的上下移動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輥轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)使?fàn)恳K收起或放出，使鉛魚始終位于測(cè)流斷面位置。
[0026]9、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理、性能穩(wěn)定、可靠，操作簡(jiǎn)便，并能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中測(cè)流控制，具有良好的推廣使用價(jià)值，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯。
[0027]【附圖說(shuō)明】:
[0028]圖1、本實(shí)用新型工作原理圖示意圖。
[0029]圖2、本實(shí)用新型工作結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3、圖2中鉛魚自動(dòng)跟蹤裝置結(jié)構(gòu)不意圖；
[0031 ] 圖4、圖3所不鉛魚自動(dòng)跟蹤裝置俯視圖；
[0032]圖5、圖2中鉛魚定位器的側(cè)視圖；
[0033]圖6、圖2中鉛魚導(dǎo)向輪的側(cè)視圖。
[0034]【具體實(shí)施方式】:
[0035]實(shí)施例:參見(jiàn)圖1-圖6，圖中，1-牽引電源線，2-自動(dòng)跟蹤桿，3-轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，4-固定架，5-自動(dòng)跟蹤器外殼，6-行程開關(guān)，7-行走輪，8-牽引電機(jī)，9-副拉索，10-牽引繩，11-鉛魚，12-自動(dòng)除草水面測(cè)速裝置，13-保護(hù)箱體，14-照明燈，15-蓄電池，16-控制器，17-電動(dòng)推桿，18-吊箱，19-電源控制器，20-微波發(fā)射器，21-推桿電機(jī)，22-鉛魚定位器，
23-循環(huán)索，24-鉛魚導(dǎo)向輪，25-升降電機(jī)，26-升降線輥，27-信號(hào)線收放器，28-水面限位器，29-鉛魚信號(hào)線，30-攝像機(jī)，31-鋼塔，32-定滑輪，33-行車架，34-過(guò)河主纜，35-控制室，36-中心監(jiān)控室。
[0036]天然河流無(wú)人值守水文纜道遠(yuǎn)程自動(dòng)測(cè)流系統(tǒng)，其技術(shù)方案是:
[0037]a、在河道上設(shè)置過(guò)河主纜34和副拉索9，在主纜下方設(shè)置循