一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置，其特征在于：包括基座（1），基座上分別設(shè)有支架（6）和轉(zhuǎn)接管（4），支架通過(guò)固定板（9）安裝太陽(yáng)能電池板（12）、激光測(cè)距儀（10）和數(shù)據(jù)收發(fā)器（13），所述數(shù)據(jù)收發(fā)器與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)無(wú)線信號(hào)傳輸；轉(zhuǎn)接管分別連接濾波管（2）和觀測(cè)管（5），所述觀測(cè)管上端的開(kāi)口（5a）與激光測(cè)距儀的信號(hào)采集端口（10a）對(duì)應(yīng)配合。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可有效的消除天然河道波浪變動(dòng)對(duì)水位觀測(cè)的影響，使得觀測(cè)儀器在靜水中觀測(cè)，性能穩(wěn)定可靠，受天氣影響小，觀測(cè)精度達(dá)毫米級(jí)以上，觀測(cè)信息通過(guò)無(wú)線傳輸至信息處理終端，自動(dòng)對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行整理輸出。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水位監(jiān)測(cè)裝置，特別涉及一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在水利工程運(yùn)行管理和水文測(cè)報(bào)中，需要對(duì)天然河流的水位進(jìn)行測(cè)量，尤其是主汛期間，更需對(duì)實(shí)時(shí)水位及最高洪水位進(jìn)行精確的檢測(cè)，從而積累洪水位觀測(cè)資料，以便對(duì)河段河道防洪技術(shù)、防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，對(duì)下游防洪有著指導(dǎo)性的意義，對(duì)行蓄洪區(qū)來(lái)講，水位精度測(cè)量直接決定行蓄洪區(qū)的是否啟用，是地方防汛指揮和人民群眾最為關(guān)心的事情。對(duì)水利工程運(yùn)行及安全管理，擋水建筑物壩前壩后水位直接影響工程安全，因此，高精度水位測(cè)量極為重要。
[0003]現(xiàn)階段的天然河流水位的測(cè)量，均通過(guò)在水文站進(jìn)行，但由于水文站多地處偏僻，工作環(huán)境惡劣，水位觀測(cè)受多種不確定性因素影響大，水位觀測(cè)精度一直制約國(guó)人的水文測(cè)驗(yàn)工作。根據(jù)《中華人民共和國(guó)水位觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ158-90)(下簡(jiǎn)稱(chēng)《水位觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》)規(guī)定，水位測(cè)量精度允許誤差在2至3厘米之間，但在實(shí)際工作中，由于受波浪、雜物、河道淤積等多種因素影響，觀測(cè)非常困難，精度很難保證。
[0004]目前常用的觀測(cè)儀器主要包括:浮子式水位計(jì)、氣泡式、振弦式水位計(jì)、超聲波水位計(jì)和雷達(dá)水位計(jì)等，這些觀測(cè)儀器都存在著一定的缺點(diǎn)，主要是:浮子式水位計(jì)需要建設(shè)豎井，連通管道淤積、需要倒虹吸處理，但倒虹吸管道需要抽真空處理，成本高，難處理，水位觀測(cè)每天都需要人工在河道中用水尺讀一個(gè)基準(zhǔn)數(shù)值，再到水位計(jì)上標(biāo)注為基準(zhǔn)值，人工讀數(shù)本身就受波浪影響，誤差大。氣泡式和振弦式水位計(jì)需要埋在水下，受波浪影響大、成本高、儀器校正難，故障率高，維修困難。超聲波水位計(jì)和雷達(dá)水位計(jì)受波浪干擾大，同時(shí)造價(jià)昂貴，難以普遍推廣。同時(shí)土建工程造價(jià)大，難以適應(yīng)野外工作環(huán)境和大規(guī)模推廣使用。水位觀測(cè)受儀器安裝、附屬配套設(shè)施和天氣的影響大，觀測(cè)工作量大；尤其是未能很好的解決儀器觀測(cè)受波浪影響的問(wèn)題；儀器在實(shí)際工作中由于受安裝埋設(shè)、天氣、人為等影響，觀測(cè)精度差，實(shí)際誤差進(jìn)一步放大。觀測(cè)資料記錄及整理自動(dòng)化能力差，受人為因素影響多，測(cè)量精度較差，實(shí)際測(cè)量誤差很難滿(mǎn)足精度要求，在實(shí)際野外環(huán)境天然河道水位測(cè)量中，由于人工因素多，水位難以與流量等其他水文要素測(cè)量同步，所以現(xiàn)有的觀測(cè)儀器沒(méi)有從根本上解決波浪對(duì)水位觀測(cè)影響問(wèn)題。因此，現(xiàn)階段急需一種可對(duì)天然河道水位進(jìn)行實(shí)時(shí)高精度測(cè)量的裝置，經(jīng)過(guò)廣泛檢索，尚未發(fā)現(xiàn)較為理想的技術(shù)方案。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)階段天然河道水位觀測(cè)儀器存在的，成本高，觀測(cè)受環(huán)境和人為因素雙重影響，觀測(cè)結(jié)果精度差，誤差大等缺點(diǎn)，而提出的一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0007]—種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置，其特征在于:包括基座，所述基座上分別設(shè)有支架和轉(zhuǎn)接管，所述支架的上側(cè)連接一個(gè)固定板，所述固定板上分別安裝太陽(yáng)能電池板、激光測(cè)距儀和數(shù)據(jù)收發(fā)器，所述太陽(yáng)能電池板分別與所述激光測(cè)距儀和所述數(shù)據(jù)收發(fā)器電連接，所述激光測(cè)距儀和所述數(shù)據(jù)收發(fā)器通信連接，所述數(shù)據(jù)收發(fā)器與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳輸；所述轉(zhuǎn)接管分別連接濾波管和觀測(cè)管，所述觀測(cè)管內(nèi)設(shè)有一個(gè)浮動(dòng)靶標(biāo)，所述浮靶標(biāo)與所述激光測(cè)距儀的信號(hào)采集端口感應(yīng)配合。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有以下進(jìn)一步的技術(shù)方案:
[0009]所述數(shù)據(jù)收發(fā)器通過(guò)天線與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)無(wú)線信號(hào)傳輸。
[0010]所述觀測(cè)管通過(guò)一組連接件連接固定在所述支架上。
[0011]所述濾波管的內(nèi)壁設(shè)有向內(nèi)凸起的螺旋環(huán)，所述濾波管的端部套接一個(gè)接頭。
[0012]所述接頭為一個(gè)筒狀結(jié)構(gòu)，在筒底和筒壁上設(shè)有一組過(guò)濾孔。
[0013]所述觀測(cè)管采用透明管。
[0014]在所述支架上連接一個(gè)與所述觀測(cè)管對(duì)應(yīng)配合的標(biāo)尺。
[0015]所述轉(zhuǎn)接管上通過(guò)閥門(mén)連接一個(gè)外接管，外接管可用于管道沖洗及管道接長(zhǎng)。
[0016]所述觀測(cè)管還可以采用不透明的管，在所述管的側(cè)壁上設(shè)有一個(gè)通長(zhǎng)的觀測(cè)窗□。
[0017]所述信息處理終端采用計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)采集到觀測(cè)信號(hào)通過(guò)程序?qū)邮招畔⑦M(jìn)行處理，生成水位過(guò)程線、曲線及記錄表。
[0018]所述接頭在過(guò)濾孔的作用下，可有效的阻擋河道中水草等雜質(zhì)進(jìn)入濾波管，而把濾波管堵塞，影響觀測(cè)結(jié)果。所述接頭和所述濾波管及向內(nèi)凸起的螺旋環(huán)，起到了消浪的作用，使得河水在進(jìn)入觀測(cè)管后由動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化為靜態(tài)。
[0019]當(dāng)所述濾波管內(nèi)有淤泥時(shí)，可隨時(shí)在所述閥門(mén)處連接外接干凈水源對(duì)濾波管進(jìn)行沖洗，當(dāng)發(fā)洪水時(shí)，打開(kāi)所述閥門(mén)，將另一套與本裝置相同的檢測(cè)裝置的濾波管連接在本裝置的外接管上。
[0020]所述標(biāo)尺可對(duì)觀測(cè)管內(nèi)靜態(tài)水位進(jìn)行人工觀測(cè)讀數(shù)用以校正。
[0021]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，采用人工觀測(cè)與儀器觀測(cè)對(duì)比校正，且本裝置可有效的消除天然河道波浪變動(dòng)對(duì)水位觀測(cè)的影響，使得觀測(cè)儀器在靜水中觀測(cè)，性能穩(wěn)定可靠，受天氣影響小，觀測(cè)精度達(dá)毫米級(jí)以上，觀測(cè)信息通過(guò)無(wú)線傳輸至信息處理終端，自動(dòng)對(duì)觀測(cè)資料進(jìn)行整理輸出。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置，其特征在于包括:
[0024]a、基座1，所述基座I可為水泥基座也可為砼基座，所述基座I上分別設(shè)有支架6和轉(zhuǎn)接管4。
[0025]b、所述支架6為一個(gè)圓形鋼管，所述支架6垂直連接在所述基座I上，在所述支架6上連接一個(gè)弧形的標(biāo)尺7，在所述支架6的上端通過(guò)連接桿和卡箍連接固定一個(gè)固定板9，所述固定板9上分別安裝太陽(yáng)能電池板12、激光測(cè)距儀10和數(shù)據(jù)收發(fā)器13，所述太陽(yáng)能電池板12分別與所述激光測(cè)距儀10和所述數(shù)據(jù)收發(fā)器13電連接，所述數(shù)據(jù)收發(fā)器13上設(shè)有天線11，所述天線11將所述激光測(cè)距儀10采集的信號(hào)通過(guò)無(wú)線信號(hào)的方式傳輸給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。所述激光測(cè)距儀10通過(guò)電纜和所述數(shù)據(jù)收發(fā)器13通信連接，在所述固定板9上設(shè)有一個(gè)與所述激光測(cè)距儀10的信號(hào)采集端口 1a對(duì)應(yīng)配合的通孔。所述太陽(yáng)能電池板12和激光測(cè)距儀10均為現(xiàn)有技術(shù)，其中所述激光測(cè)距儀10選用目前成熟的連續(xù)波激光測(cè)距儀，優(yōu)選用西安三科數(shù)碼光電有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為SKD - 30D的激光測(cè)距傳感器；所述數(shù)據(jù)收發(fā)器13內(nèi)含有GPRS，優(yōu)選用南京葛南數(shù)碼光電有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為GDA1902的智能數(shù)據(jù)采集器。
[0026]C、所述轉(zhuǎn)接管4采用三通管，所述轉(zhuǎn)接管4的三個(gè)接口分別連接濾波管2、觀測(cè)管5和閥門(mén)15。所述濾波管2按一定比降伸入到河道內(nèi)，所述濾波管2的內(nèi)壁設(shè)有向內(nèi)凸起的螺旋環(huán)2a，所述濾波管2的端部套接一個(gè)接頭3，所述接頭3為一個(gè)筒狀結(jié)構(gòu)，在筒底和筒壁上設(shè)有一組過(guò)濾孔3a。所述觀測(cè)管5優(yōu)選透明的有機(jī)玻璃管，所述觀測(cè)管5與所述支架6平行設(shè)置，所述觀測(cè)管5通過(guò)四個(gè)連接件8連接固定在所述支架6上，所述連接件8包括兩個(gè)與所述支架6和觀測(cè)管5套接的卡箍，所述兩個(gè)卡箍通過(guò)連桿連接，所述卡箍卡接后通過(guò)螺栓和螺母鎖緊固定。所述觀測(cè)管5內(nèi)設(shè)有一個(gè)浮動(dòng)靶標(biāo)14，所述浮動(dòng)靶標(biāo)14與所述激光測(cè)距儀10的信號(hào)采集端口 1a感應(yīng)配合。所述觀測(cè)管5與所述標(biāo)尺7對(duì)應(yīng)配合。
[0027]d、所述閥門(mén)15上連接一個(gè)外接管16，所述外接管16可用于連接外接的干凈水源，定期對(duì)所述濾波管2進(jìn)行清洗，也可另一套與本裝置相同的水位檢測(cè)裝置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置，其特征在于:包括基座(1)，所述基座(I)上分別設(shè)有支架(6)和轉(zhuǎn)接管(4)，所述支架(6)的上側(cè)連接一個(gè)固定板(9)，所述固定板(9)上分別安裝太陽(yáng)能電池板(12)、激光測(cè)距儀(10)和數(shù)據(jù)收發(fā)器(13)，所述太陽(yáng)能電池板(12)分別與所述激光測(cè)距儀(10)和所述數(shù)據(jù)收發(fā)器(13)電連接，所述激光測(cè)距儀(10)和所述數(shù)據(jù)收發(fā)器(13)通信連接，所述數(shù)據(jù)收發(fā)器(13)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過(guò)無(wú)線信號(hào)傳輸；所述轉(zhuǎn)接管(4)分別連接濾波管(2)和觀測(cè)管(5)，所述觀測(cè)管(5)內(nèi)設(shè)有一個(gè)浮動(dòng)靶標(biāo)(14)，所述浮動(dòng)靶標(biāo)(14)與所述激光測(cè)距儀(10)的信號(hào)采集端口(1a)感應(yīng)配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)收發(fā)器(13)通過(guò)天線(11)與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)無(wú)線信號(hào)傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置，其特征在于:所述觀測(cè)管(5 )通過(guò)一組連接件(8 )連接固定在所述支架(6 )上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置，其特征在于:所述濾波管(2)的內(nèi)壁設(shè)有向內(nèi)凸起的螺旋環(huán)(2a)，所述濾波管(2)的端部套接一個(gè)接頭(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置，其特征在于:所述接頭(3)為一個(gè)筒狀結(jié)構(gòu)，在筒底和筒壁上設(shè)有一組過(guò)濾孔(3a)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置，其特征在于:所述觀測(cè)管(5)采用透明管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置，其特征在于:在所述支架(6)上連接一個(gè)與所述觀測(cè)管(5)對(duì)應(yīng)配合的標(biāo)尺(7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于天然河道水位高精度測(cè)量的一體化裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)接管(4)上通過(guò)閥門(mén)(15)連接一個(gè)外接管(16)。
【文檔編號(hào)】G01F23/64GK204064403SQ201420377038
【公開(kāi)日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】徐新華, 唐洪武, 徐雷諾, 武峰, 余金煌, 王式成, 宋青山, 苗苗 申請(qǐng)人:徐新華