【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水利监测设备的，尤其是涉及一种水利汛情自动在线监测报警装置。
技术介绍
1、水利汛情自动监测报警装置是一种利用现代信息技术和自动化手段，对水利设施及流域内的水情进行实时监测和预警的装置。一般可以对水位、雨量、流速等关键参数进行实时监测，并在监测到的数据超过预设的安全阈值时，系统会自动触发报警；并且还可以通过无线或有线通信网络，将监测数据远程传输至监控中心或相关部门，是当前汛情预警系统及洪水灾害处置系统中重要的监测设备。
2、相关技术中申请号为cn201820083394.5的中国专利，提出了一种水利汛情自动监测报警装置，包括立杆、横杆、测距传感器、水位传感器、中央处理器、字幕驱动电路、显示屏，横杆的下部球铰连接有摆动块，横杆在摆动块的下方朝向摆动块设置有接近传感器，接近传感器连接有控制电路，横杆连接有警示装置，控制电路根据接近传感器的输出控制警示装置的动作；在立杆出现倾斜时，由于摆动块球铰于横杆的下部，摆动块将保持竖直的状态，此时摆动块与接近传感器之间的距离发生改变，接近传感器的输出也随之发生改变，控制电路根据接近传感器当前的输出控制警示装置动作，对附近人员发出警示，以及时对立杆进行纠正，确保监测的准确性。
3、上述中的相关技术存在有以下缺陷：目前大多数的汛情监测设备基本只能在汛情前期或者洪水爆发前对静态水域进行监测，一旦防汛区域水位过高，甚至淹没汛情监测设备后，汛情监测设备便无法再继续起到监测作用，从而无法获得汛情的第一手信息，尤其是在汛情多发地区，很难第一时间做出准确的处置预案，进而可能导致
技术实现思路
1、为了改善常规汛情监测设备无法在被淹没后持续进行汛情监测的问题，本申请提供一种水利汛情自动在线监测报警装置。
2、本申请提供的一种水利汛情自动在线监测报警装置采用如下的技术方案：
3、一种水利汛情自动在线监测报警装置，包括立杆、水位传感器、中央处理器、警示装置及通信模块，所述通信模块用于将所述中央处理器处理后的汛情信息发出，所述立杆顶端活动连接有安装盒，所述水位传感器、所述警示装置和所述通信模块均密封设置于所述安装盒内，所述立杆内转动设置有收卷辊，所述收卷辊上收卷有逃逸绳，所述逃逸绳的自由端与所述安装盒固接；
4、所述安装盒底部周侧设置有气囊以及用于在水位没过所述立杆顶部时向所述气囊中充入气体的自动充气机构，所述气囊充气后在水中的浮力大于所述安装盒整体重力；
5、所述立杆内设置有水密舱，所述水密舱中设置有用于检测所述逃逸绳在所述收卷辊上放卷长度的位移传感器以及用于检测所述逃逸绳摆动角度的角度传感器，所述位移传感器和所述角度传感器均与所述中央处理器连接；
6、所述中央处理器被配置为根据所述位移传感器和所述角度传感器检测到的数值计算瞬时水位深度。
7、更进一步地，所述瞬时水位深度的计算方式为：
8、l＝l0+sinθ·l'；
9、其中，
10、l——所述瞬时水位深度；
11、l0——所述立杆顶部指示的水位深度；
12、θ——所述逃逸绳相对于水面的偏转角，由所述角度传感器检测得出；
13、l'——所述逃逸绳自所述收卷辊放卷出的长度，由所述位移传感器检测得出。
14、更进一步地，所述水密舱中设置有计时器以及用于驱使所述收卷辊旋转的旋转驱动件，所述旋转驱动件和所述计时器均与所述中央处理器连接；
15、所述中央处理器被配置为控制所述旋转驱动件驱使所述收卷辊收卷所述逃逸绳一定长度，再释放所述收卷辊以计算水流带动所述气囊的流动速度，以作为水流速度参考值。
16、更进一步地，所述气囊在水流冲击下的流动速度计算方式为：
17、
18、其中，
19、v——所述气囊在水流冲击下的流动速度；
20、ln+1——所述计数器停止计时时所述逃逸绳自所述收卷辊放卷出的长度，由所述位移传感器检测得出；
21、θn+1——所述计数器停止计时时所述逃逸绳相对于水面的偏转角，由所述角度传感器检测得出；
22、ln——所述计数器开始计时时所述逃逸绳自所述收卷辊放卷出的长度，由所述位移传感器检测得出；
23、θn——所述计数器开始计时时所述逃逸绳相对于水面的偏转角，由所述角度传感器检测得出；
24、t——所述计数器从开始计时到终止计时的时长。
25、更进一步地，所述水密舱顶部开设有供所述逃逸绳穿出的上穿孔，所述水密舱顶部安装有支撑架，所述支撑架上转动安装有导向球，所述导向球径向两相对外壁上固接有转向轴，两个所述转向轴连线过所述导向球球心，所述导向球通过所述转向轴转动安装于所述支撑架上，所述角度传感器安装于所述支撑架上并用于检测所述转向轴翻转角度；
26、所述导向球上贯穿开设有沿其直径方向的导向孔，所述导向孔的延伸方向与所述转向轴的延伸方向呈垂直设置，所述逃逸绳自所述上穿孔穿出后穿过所述导向孔；初始状态下，所述导向孔与所述上穿孔竖直对准。
27、更进一步地，所述水密舱内顶壁固接有油封盒，所述油封盒底壁开设有与所述上穿孔对应的下穿孔，所述油封盒中填充有疏水固态油脂层，所述上穿孔和所述下穿孔均与所述逃逸绳适配，所述收卷辊放卷所述逃逸绳后先穿过所述下穿孔再穿过所述上穿孔。
28、更进一步地，所述油封盒顶壁和底壁均填充有覆盖所述上穿孔和所述下穿孔的密封件，所述密封件上贯穿开设有供所述逃逸绳穿过的过孔，所述过孔孔径小于所述逃逸绳外径。
29、更进一步地，所述油封盒侧壁滑动设置有推油板，所述推油板背离所述固态油脂层的一侧设置有与所述油封盒内壁抵触的弹性件，所述推油板在所述弹性件形变力的作用下的移动方向与所述逃逸绳在所述油封盒中的穿行轨迹呈正交设置。
30、更进一步地，所述自动充气机构包括设置于所述安装盒上的化学气体发生器，所述化学气体发生器的出气口连接有单向阀并与所述气囊连通，所述化学气体发生器与所述中央处理器连接；
31、所述中央处理器被配置为当所述水位传感器检测到水位临近所述顶杆顶部时控制所述化学气体发生器工作。
32、更进一步地，所述安装盒底部固接有套设于所述立杆顶部外侧的安装套。
33、综上所述，本申请的有益技术效果为：
34、1.当水位上涨至立杆顶部时，自动充气机构被触发并向气囊中充入气体，气囊可以带动安装盒漂浮于水面上，可以确保安装盒中各电子元件的安全性，以确保其能继续正常工作；且随着水位的继续上涨，在气囊浮力的驱使下，安装盒自立杆顶部逃逸上浮，其牵拉逃逸绳并使收卷辊放卷；在水流的冲击下，气囊带动安装盒沿水流方向漂浮，使得逃逸绳在水中呈倾斜姿态，并且在防松机构的作用下，可以确保逃逸绳始终处于绷紧状态；再通过角度传感器检测逃逸绳相对于水面的偏转角以及通过位移传感器检测逃逸绳自收卷辊上放卷出的长度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水利汛情自动在线监测报警装置，包括立杆(1)、水位传感器(11)、中央处理器、警示装置(12)及通信模块，所述通信模块用于将所述中央处理器处理后的汛情信息发出，其特征在于，所述立杆(1)顶端活动连接有安装盒(2)，所述水位传感器(11)、所述警示装置(12)和所述通信模块均密封设置于所述安装盒(2)内，所述立杆(1)内转动设置有收卷辊(31)，所述收卷辊(31)上收卷有逃逸绳(32)，所述逃逸绳(32)的自由端与所述安装盒(2)固接；
2.根据权利要求1所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述瞬时水位深度的计算方式为：
3.根据权利要求1所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述水密舱(4)中设置有计时器以及用于驱使所述收卷辊(31)旋转的旋转驱动件(33)，所述旋转驱动件(33)和所述计时器均与所述中央处理器连接；
4.根据权利要求3所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述气囊(21)在水流冲击下的流动速度计算方式为：
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种水利汛情自动在线监测
6.根据权利要求5所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述水密舱(4)内顶壁固接有油封盒(6)，所述油封盒(6)底壁开设有与所述上穿孔(43)对应的下穿孔(61)，所述油封盒(6)中填充有疏水固态油脂层(62)，所述上穿孔(43)和所述下穿孔(61)均与所述逃逸绳(32)适配，所述收卷辊(31)放卷所述逃逸绳(32)后先穿过所述下穿孔(61)再穿过所述上穿孔(43)。
7.根据权利要求6所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述油封盒(6)顶壁和底壁均填充有覆盖所述上穿孔(43)和所述下穿孔(61)的密封件(63)，所述密封件(63)上贯穿开设有供所述逃逸绳(32)穿过的过孔(631)，所述过孔(631)孔径小于所述逃逸绳(32)外径。
8.根据权利要求7所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述油封盒(6)侧壁滑动设置有推油板(64)，所述推油板(64)背离所述固态油脂层(62)的一侧设置有与所述油封盒(6)内壁抵触的弹性件(65)，所述推油板(64)在所述弹性件(65)形变力的作用下的移动方向与所述逃逸绳(32)在所述油封盒(6)中的穿行轨迹呈正交设置。
9.根据权利要求1-4任一项所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述自动充气机构(22)包括设置于所述安装盒(2)上的化学气体发生器，所述化学气体发生器的出气口连接有单向阀并与所述气囊(21)连通，所述化学气体发生器与所述中央处理器连接；
10.根据权利要求9所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述安装盒(2)底部固接有套设于所述立杆(1)顶部外侧的安装套(23)。
...【技术特征摘要】
1.一种水利汛情自动在线监测报警装置，包括立杆(1)、水位传感器(11)、中央处理器、警示装置(12)及通信模块，所述通信模块用于将所述中央处理器处理后的汛情信息发出，其特征在于，所述立杆(1)顶端活动连接有安装盒(2)，所述水位传感器(11)、所述警示装置(12)和所述通信模块均密封设置于所述安装盒(2)内，所述立杆(1)内转动设置有收卷辊(31)，所述收卷辊(31)上收卷有逃逸绳(32)，所述逃逸绳(32)的自由端与所述安装盒(2)固接；
2.根据权利要求1所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述瞬时水位深度的计算方式为：
3.根据权利要求1所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述水密舱(4)中设置有计时器以及用于驱使所述收卷辊(31)旋转的旋转驱动件(33)，所述旋转驱动件(33)和所述计时器均与所述中央处理器连接；
4.根据权利要求3所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述气囊(21)在水流冲击下的流动速度计算方式为：
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种水利汛情自动在线监测报警装置，其特征在于，所述水密舱(4)顶部开设有供所述逃逸绳(32)穿出的上穿孔(43)，所述水密舱(4)顶部安装有支撑架(51)，所述支撑架(51)上转动安装有导向球(52)，所述导向球(52)径向两相对外壁上固接有转向轴(53)，两个所述转向轴(53)连线过所述导向球(52)球心，所述导向球(52)通过所述转向轴(53)转动安装于所述支撑架(51)上，所述角度传感器(42)安装于所述支撑架(51)上并用于检测所述转向轴(53)翻转角度；
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚国贤，谢静，龚国涛，周若男，
申请(专利权)人：英莱德科技股份公司，
类型：发明
国别省市：
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