智能化水利水位监测方法及系统与流程

1.本申请涉及水利工程水位监测设备的技术领域，尤其是涉及一种智能化水利水位监测方法及系统。


背景技术：

2.目前水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，也称为水工程。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。而水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。而水位监测是水利工程监测工作当中不可缺少的一个环节。
3.相关技术的水位监测工作主要是对水坝等水利工程所拦截水体的水深进行监测，而水位监测通常利用带刻度数值的标杆进行水位测量，即操作人员利用标杆插入水中，当标杆的底端触碰到水底时，直接读出水面与标杆相互接触的刻度数值，即为水深的深度。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为：操作人员手动将标杆插入水坝中，由于标杆在水中会受到水压影响，容易造成标杆出现倾斜的情况，从而导致测量出的水深数据不精准。


技术实现要素：

5.为了能够对水坝的水深进行有效测量，以减少标杆出现倾斜而导致测量出的水深数据不精准的情况，本申请提供一种智能化水利水位监测系统。
6.本申请提供的一种智能化水利水位监测系统采用如下的技术方案：一种智能化水利水位监测系统，包括固定底座，所述固定底座上滑动连接有滑动板，所述固定底座上设置有用于驱动所述滑动板进行滑移的移动组件，所述滑动板上通过多根承载杆设置有固定柱，所述固定柱的一侧上滑动连接有安装板，所述固定柱与所述滑动板之间设置有用于驱动所述安装板进行升降的第一升降机构，所述安装板上通过紧固组件设置有限位箱，所述限位箱上通过第二升降机构设置有多根测量杆，所述测量杆的一侧上设置有刻度数值。
7.通过采用上述技术方案，不但可以便于对测量杆起到有效限位和导向的效果，从而可以减少测量杆出现偏移的情况；而且使得测量杆能够对水坝的水深进行自动化测量，从而可以提高测量数据的精准度。
8.可选的，所述第一升降机构包括贯穿于所述固定柱上的滑动杆，所述滑动杆的一端连接于所述安装板的一侧，所述固定柱上贯穿有与所述滑动杆相配合的滑动条孔，所述滑动杆远离所述安装板的一端连接有滑板，所述滑板的一侧滚动连接有多个滚轮，所述滚轮与所述固定柱的外侧壁相抵接，所述滑板背离所述滚轮的一侧上设置有升降块，所述固定柱和所述滑动板之间设置有用于驱动所述升降块的牵引组件。
9.通过采用上述技术方案，当启动牵引组件时，可以带动升降块进行升降移动，升降
块则带动滑动杆上的滑板和安装板沿着滑动条孔升降滑移在固定柱上，从而可以使得安装板带动限位箱上的测量杆起到有效升降的效果；同时，通过设置该滚轮，可以减少滑板与固定柱之间接触时产生的摩擦力，从而使得滑板和滑动杆上的安装板在升降滑移时更加顺畅。
10.可选的，所述牵引组件包括设置于所述固定柱顶部上的第一牵引电机，所述第一牵引电机的输出端连接有第一收卷轮，所述第一收卷轮上卷绕有第一牵引绳索，所述第一牵引绳索的一端连接于所述升降块的一侧，所述滑动板上设置有第二牵引电机，所述第二牵引电机的输出端连接有第二收卷轮，所述第二收卷轮上卷绕有第二牵引绳索，所述第二牵引绳索的一端连接于所述升降块的另一侧。
11.通过采用上述技术方案，当需要驱动安装板进行升降移动时，同时启动第一牵引电机和第二牵引电机，第一牵引电机的输出轴驱动第一收卷轮进行转动，使得第一收卷轮对第一牵引绳索进行放卷，而第二牵引电机的输出轴驱动第二收卷轮进行转动，使得第二收卷轮对第二牵引绳索进行收卷，这样可以带动安装板沿着固定柱进行下降，以便于限位箱上的测量杆对水坝的水深进行测量；反之，可以带动安装板沿着固定柱进行上升，以便于对测量杆进行复位，待下一次的测量。
12.可选的，所述紧固组件包括多根设置于所述安装板一侧上的紧固螺杆，所述限位箱四周的外侧壁上均设置有紧固块，所述紧固块上贯穿有与所述紧固螺杆相配合的紧固孔，所述紧固螺杆上还螺纹连接有紧固螺母。
13.通过采用上述技术方案，可以便于对限位箱固定安装在安装板上，从而可以便于对测量杆进行有效限位，进而可以减少测量杆出现偏移的情况。
14.可选的，所述限位箱贯穿有多个与所述测量杆相配合的限位孔，所述第二升降机构包括设置于所述测量杆一侧上的限位条，所述限位箱上开设有与所述限位孔相连通的限位槽，所述限位槽与所述限位条相配合，所述限位箱内设置有用于驱动所述测量杆进行升降的升降组件。
15.通过采用上述技术方案，不但可以便于对测量杆起到有效升降的效果，从而使得测量杆伸进水坝内，以对水坝的水深进行有效测量；而且还可以便于对测量杆起到有效限位和导向的效果，从而减少测量杆出现偏移的情况，进而使得测量数据更加精准。
16.可选的，所述升降组件包括多个设置于所述限位箱内的支撑块，多块所述支撑块上同时转动连接有转动轴，所述转动轴上设置有多个齿轮，多根所述测量杆上均设置有齿条，所述齿条与所述齿轮相啮合，所述限位箱内还设置有升降电机，所述升降电机的输出端连接于所述转动轴的一端。
17.通过采用上述技术方案，当启动升降电机时，升降电机的输出端驱动转动轴进行转动，转动轴则可以带动齿轮进行转动，齿轮与齿条相互啮合，从而使得齿轮带动齿条进行上下移动，进而使得齿条带动测量杆进行上下移动，以便于测量杆对水坝的水深进行有效测量；同时，通过设置齿条和齿轮相互啮合的升降结构，还可以对测量杆起到有效自锁的效果，从而使得测量杆可以稳固固定在限位箱上。
18.可选的，所述移动组件包括对称设置于所述滑动板底部的滑块，所述固定底座承载面上对称开设有与所述滑块相配合的滑槽，两所述滑槽内均转动连接有丝杆，所述滑块上贯穿有螺纹孔，所述螺纹孔与所述丝杆螺纹连接，所述固定底座的一侧上对称设置有移
动电机，所述移动电机的输出端连接于所述丝杆的一端。
19.通过采用上述技术方案，当启动移动电机时，移动电机的输出端驱动丝杆进行转动，丝杆在转动过程中，可以使得滑块带动滑动板沿着滑槽进行自动滑移，从而使得滑动板带动固定柱上的测量杆移动到需要测量水深的位置处。
20.可选的，所述安装板的一侧上设置有用于对所述测量杆进行纠偏的纠偏机构，所述纠偏机构包括设置于所述安装板一侧上的纠偏座，所述纠偏座上贯穿有多个与所述测量杆相配合的纠偏孔，所纠偏座的内部开设有与所述纠偏孔相连通的纠偏腔体，所述纠偏腔体内对称设置有纠偏板，所述纠偏板的一侧开设有与所述测量杆相配合的夹持部，所述纠偏腔体内还对称设置有用于对两所述纠偏板进行移动的驱动组件。
21.通过采用上述技术方案，可以便于对测量杆起到有效纠偏的效果，从而不但可以减少测量杆出现偏移的情况，以使得测量数据更加准确，而且还能对测量杆起到有效夹持和限位的效果，从而可以将测量杆有效定位在纠偏座上。
22.可选的，所述驱动组件包括设置于所述纠偏腔体内的驱动气缸，所述驱动气缸的活塞杆连接有u型板，所述u型板与所述纠偏板的一侧相连接。
23.通过采用上述技术方案，当启动驱动气缸时，驱动气缸的活塞杆驱动u型板进行移动，u型板则推动纠偏板抵顶夹持在测量杆上，从而可以减少测量杆出现偏移的情况，进而使得测量数据更加准确。
24.本申请提供一种智能化水利水位监测方法，其包括以下步骤：s1：首先启动固定底座上的移动组件，移动组件带动滑动板上的固定柱沿着水坝的方向进行移动，以将限位箱上的多根测量杆移动到水坝需要测量水位的位置处；s2：然后启动第一升降机构，第一升降机构上的牵引组件带动安装板上的限位箱进行下降，使得限位箱带动测量杆进行下降，以将测量杆下降到水坝的水面上；s3：然后启动第二升降机构，第二升降机构上的升降组件同时带动多根测量杆竖直插入到水坝内，以对水坝的水位进行测量；s4：待测量杆抵接到水坝的底部时，停止升降组件，然后可以启动安装板上的纠偏机构，纠偏机构上的驱动组件可以对测量杆进行夹持，使得测量杆更加稳定；s5：最后读出多根测量杆此时与水面相对应的刻度数值，对读出的测量数据进行记录，并计算出该些测量数据的平均值，计算得出的平均值即为水坝的水深数值。
25.通过采用上述技术方案，可以便于对水坝的水深进行自动化测量，从而使得测量数据更加精准。
26.综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.本申请不但可以便于对测量杆起到有效限位和导向的效果，从而可以减少测量杆出现偏移的情况；而且使得测量杆能够对水坝的水深进行自动化测量，从而可以提高测量数据的精准度；2.通过设置紧固组件，可以便于对限位箱固定安装在安装在上，从而可以便于对测量杆进行有效限位，进而可以减少测量杆出现偏移的情况；3.通过设置纠偏机构，可以便于对测量杆起到有效纠偏的效果，从而不但可以减少测量杆出现偏移的情况，以使得测量数据更加准确，而且还能对测量杆起到有效夹持和限位的效果，从而可以将测量杆有效定位在纠偏座上。
附图说明
27.图1是本申请实施例智能化水利水位监测系统的结构示意图；图2是本申请实施例移动组件的结构示意图；图3是本申请实施例紧固组件的结构示意图；图4是本申请实施例第二升降机构的结构示意图；图5是本申请实施例纠偏机构的结构示意图。
28.附图标记说明：1、固定底座；11、滑动板；111、滑块；1111、螺纹孔；112、第二牵引电机；113、第二收卷轮；114、第二牵引绳索；12、滑槽；13、丝杆；14、移动电机；2、固定柱；21、滑动条孔；22、第一牵引电机；23、第一收卷轮；24、第一牵引绳索；3、安装板；31、滑动杆；32、滑板；33、滚轮；34、升降块；35、紧固螺杆；36、紧固螺母；4、限位箱；41、紧固块；411、紧固孔；42、限位孔；43、限位槽；44、支撑块；45、转动轴；46、齿轮；47、升降电机；5、测量杆；51、刻度数值；52、限位条；53、齿条；6、纠偏座；61、纠偏孔；62、纠偏腔体；63、纠偏板；631、夹持部；64、驱动气缸；65、u型板；7、承载杆。
具体实施方式
29.以下结合附图1
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5对本申请作进一步详细说明。
30.本申请实施例公开一种智能化水利水位监测系统。参照图1，智能化水利水位监测系统包括固定底座1，该固定底座1固定安装在水坝的岸边上，在该固定底座1的承载面上滑动连接有滑动板11，且在固定底座1上设置有移动组件，该移动组件带动滑动板11自动滑移在该固定底座1上。
31.具体地，参照图2，在本实施例中，该移动组件包括滑块111，该滑块111设置有两块，该两块滑块111对称固定安装在该滑动板11的底部，且在该固定底座1的承载面上对称开设有滑槽12，该两个滑槽12与该两块滑块111相互配合，可以使得滑动板11沿着滑槽12滑移在该固定底座1上。
32.同时，在该两个滑槽12的两侧槽壁均转动连接有丝杆13，该两根丝杆13的长度方向与该固定底座1的长度方向相互平行，该两根丝杆13还分别贯穿于该两块滑块111，且在该两块滑块111上均贯穿有螺纹孔1111，该螺纹孔1111与该丝杆13螺纹连接；且在该固定底座1背离水坝的一侧对称固定安装有两个移动电机14，该两个移动电机14的输出端分别固定连接在该两根丝杆13的一端上，以驱动丝杆13进行转动。
33.当需要对滑动板11朝水坝的方向移动时，同时启动两个移动电机14，该两个移动电机14的输出端分别驱动两根丝杆13进行转动，两根丝杆13同时转动过程中，可以使得滑块111带动滑动板11沿着滑槽12进行自动滑移，从而可以便于将滑动板11自动滑出水坝的水面上。
34.参照图1，在本实施例中，在滑动板11背离固定底座1的一侧上固定安装有固定柱2，在该固定柱2与滑动板11之间对称安装有两根承载杆7，该两根承载杆7用于对固定柱2进行加固，使得固定柱2更加稳定地安装在滑动板11上；且在该固定柱2朝向水坝的一侧上通过第一升降机构滑动连接有安装板3，该第一升降机构可以带动安装板3沿着固定柱2进行升降滑动。
35.具体地，在本实施例中，该第一升降组件包括滑动杆31，该滑动杆31的一端固定安
装在该安装板3的一侧上，该滑动杆31的另一端贯穿于该固定柱2的两侧上，且在该固定柱2上贯穿有滑动条孔21，该滑动条孔21与该滑动杆31相互配合，使得滑动杆31可以在该滑动条孔21内进行升降滑移。
36.同时，在该滑动杆31远离该安装板3的一端上固定安装有滑板32，该滑板32朝向该固定柱2的一侧上滚动连接有多个滚轮33，该些滚轮33抵接在该固定柱2的一侧上，当滑板32在固定柱2进行升降滑动时，该些滚轮33可以减少滑板32与固定柱2之间接触时产生的摩擦力，从而使得滑板32和滑动杆31上的安装板3在升降滑移时更加顺畅。
37.而在该滑板32背离该滚轮33的一侧还固定安装有升降块34，且在该固定柱2和滑动板11之间设置有牵引组件，该牵引组件用于驱动升降块34带动滑板32进行升降滑动，滑板32则带动滑动杆31上的安装板3沿着滑动条孔21进行升降移动。
38.更具体地，参照图1，在本实施例中，该牵引组件包括第一牵引电机22，该第一牵引电机22固定安装在该固定柱2的顶部上，该第一牵引电机22的输出端固定连接有第一收卷轮23，该第一收卷轮23上卷绕有第一牵引绳索24，该第一牵引绳索24远离该第一收卷轮23的一端固定连接在该升降块34的顶部上，以对升降块34进行升降移动。
39.同时，在该滑动板11的承载面上固定安装有第二牵引电机112，该第二牵引电机112的输出端固定连接有第二收卷轮113，该第二收卷轮113上卷绕有第二牵引绳索114，该第二牵引绳索114远离该第二收卷轮113的一端固定连接在该升降块34的底部上，以对升降块34进行升降移动。
40.当需要驱动升降块34进行下降时，同时启动第一牵引电机22和第二牵引电机112，第一牵引电机22的输出轴驱动第一收卷轮23进行转动，使得第一收卷轮23对第一牵引绳索24进行放卷，而第二牵引电机112的输出轴驱动第二收卷轮113进行转动，使得第二收卷轮113对第二牵引绳索114进行收卷，从而可以使得升降块34进行下降，以带动滑动杆31上的安装板3沿着固定柱2进行下降。
41.当需要驱动升降块34进行上升时，只需要将第一牵引电机22的输出端和第二牵引电机112的输出端进行反方向转动，即可以使得第一收卷轮23对第一牵引绳索24进行收卷，第二收卷轮113对第二牵引绳索114进行放卷，从而可以实现将升降块34进行上升的效果。同时，通过设置第一牵引绳索24和第一牵引绳索24相互牵引的升降方式，还可以使得滑动杆31上的安装板3和滑板32在升降滑动时更加稳定。
42.参照图1、图3，在本实施例中，在该安装板3背离该固定柱2的一侧安装有一个中空的限位箱4，该限位箱4呈矩形状结构，且该限位箱4通过紧固组件固定安装在该安装板3上。具体地，该紧固组件包括紧固螺杆35，该紧固螺杆35设置有多根，该些紧固螺杆35均固定安装在该安装板3背离该固定柱2的一侧上，且在该限位箱4的外侧壁上均固定安装有多块紧固块41，该些紧固块41上均贯穿有紧固孔411，该些紧固孔411与该些紧固螺杆35相互配合，使得该些紧固螺杆35可以沿着该些紧固孔411穿过该些紧固块41上。
43.同时，在该些紧固螺杆35上均螺纹连接有紧固螺母36，将该些紧固螺母36旋钮进该些紧固螺杆35上，使得该些紧固螺母36抵接在该些紧固块41上，从而可以便于将限位箱4固定安装在安装板3上。当通过将紧固螺母36从紧固螺杆35上旋钮出来时，即可以便于将限位箱4从安装板3上快速拆卸下来。
44.参照图1，在本实施例中，在该限位箱4上贯穿有三个限位孔42，在该限位箱4上滑
动连接有三根测量杆5，该测量杆5与该限位孔42相互配合，使得该测量杆5穿过该限位孔42以伸进水坝内，从而可以对水坝的水深进行测量。且在该三根测量杆5的两侧上均设有刻度数值51，通过该刻度数值51可以便于读出水坝的水深数据。
45.同时，在该限位箱4内设置有第二升降机构，该第二升降机构用于驱动该三根测量杆5进行升降，以将测量杆5伸进水坝中，从而可以对水坝的水深进行有效测量。参照图1、图4，在本实施例中，该第二升降机构包括限位条52，该限位条52设置有三根，该三根限位条52分别固定安装在该三根测量杆5未设有刻度数值51的一侧上，且在该限位箱4上开设有多个与限位孔42相连通的限位槽43，该些限位槽43与该些限位条52相互配合，从而可以对测量杆5去到有效限位和导向的效果，进而使得测量杆5沿着限位槽43进行升降移动。
46.且在该限位箱4内设置有升降组件，该升降组件可以同时带动三根测量杆5进行升降移动，以将三根测量杆5伸进水坝中，从而可以对水坝的水深进行测量。所以在本实施例中，该升降组件包括支撑块44，该支撑块44设置有两块，该两块支撑块44固定安装在该限位箱4的内部，且在该两块支撑块44上转动连接有转动轴45，在限位箱4内还固定安装有升降电机47，该升降电机47的输出端固定连接于该转动轴45的一端，以驱动转动轴45进行转动。
47.同时，在该转动轴45上固定安装有三个齿轮46，在该三根测量杆5均背离该限位条52的一侧上固定安装有齿条53，该三条齿条53分别与该三个齿轮46相互啮合，当启动升降电机47时，升降电机47的输出端驱动转动轴45进行转动，转动轴45可以同时带动三个齿轮46进行转动，三个齿轮46分别带动三条齿条53进行上下移动，从而使得齿条53带动测量杆5进行上下移动，以便于测量杆5对水坝的水深进行精准测量。
48.同时，通过设置齿条53和齿轮46相互啮合的升降结构，还可以对测量杆5起到有效自锁的效果，从而使得测量杆5可以稳固固定在限位箱4上。
49.参照图1、图5，为了减少测量杆5在测量过程中出现偏移而导致测量数据造成影响的情况，所以在本实施例中，在该安装板3背离该固定柱2的一侧还固定安装有纠偏机构，该纠偏机构用于对该三根测量杆5起到有效纠偏的效果。
50.具体地，在本实施例中，该纠偏机构包括纠偏座6，该纠偏座6固定安装在该安装板3背离该固定柱2的一侧上，且该纠偏座6位于该安装板3承载面的底端；同时，在该纠偏座6上贯穿有三个纠偏孔61，该三个纠偏孔61与该测量杆5相互配合，使得测量杆5可以穿过该纠偏孔61内，从而也可以对测量杆5起到有效导向和限位的效果。
51.同时，在该纠偏座6内开设有纠偏腔体62，该纠偏腔体62与该三个纠偏孔61相互连通，且在该纠偏腔体62内对称滑动连接有纠偏板63，该两块纠偏板63相对的一侧均开设有三个夹持部631，该两个纠偏板63相互抵接时，该两块纠偏板63上的夹持部631分别与三根测量杆5进行相互配合。
52.参照图1、图5，为了对该两个纠偏板63进行自动夹持，所以在本实施例中，在该纠偏腔体62内还对称安装有两个驱动组件，该两个驱动组件分别驱动两块纠偏板63沿着纠偏腔体62进行滑动，从而使得两个纠偏板63相互抵接，进而使得纠偏板63上的夹持部631对测量杆5进行稳固夹持以及定位，以减少测量杆5出现偏移的情况。
53.具体地，在本实施例中，该驱动组件包括驱动气缸64，该驱动气缸64固定安装在该纠偏腔体62内，在该驱动气缸64的活塞杆上固定连接有u型板65，该u型板65背离该驱动气缸64的一侧与该纠偏板63的一侧相互连接。
54.当启动驱动气缸64时，驱动气缸64的活塞杆驱动u型板65进行移动，u型板65则推动纠偏板63沿着纠偏腔体62伸出纠偏孔61，使得纠偏板63上的夹持部631抵顶夹持在测量杆5上，从而可以减少测量杆5出现偏移的情况，进而使得测量数据更加准确。
55.本申请提供一种智能化水利水位监测方法，其包括以下步骤：s1：首先同时启动固定底座1上的两个移动电机14，两个移动电机14的输出端分别驱动两根丝杆13进行转动，两根丝杆13在同时转动过程中，可以使得滑块111带动滑动板11上的固定柱2沿着滑槽12进行自动滑移，从而可以将限位箱4上的多根测量杆5移动到水坝需要测量水位的位置处；s2：然后同时启动第一升降机构上的第一牵引电机22和第二牵引电机112，第一牵引电机22的输出轴驱动第一收卷轮23进行转动，使得第一收卷轮23对第一牵引绳索24进行放卷，而第二牵引电机112的输出轴驱动第二收卷轮113进行转动，使得第二收卷轮113对第二牵引绳索114进行收卷，从而可以使得升降块34进行下降，以带动滑动杆31上的安装板3沿着固定柱2进行下降，进而使得限位箱4和测量杆5下降到水坝的水面上；s3：然后启动第二升降机构内的升降电机47，升降电机47的输出端驱动转动轴45进行转动，转动轴45可以同时带动三个齿轮46进行转动，三个齿轮46分别带动三条齿条53进行向下移动，从而使得齿条53带动测量杆5进行向下移动，以便于将三根测量杆5竖直插入到水坝内，进而可以对水坝的水深进行自动化测量；s4：待测量杆5抵接到水坝的底部时，将升降电机47停止，然后可以启动纠偏座6上的驱动气缸64，驱动气缸64的活塞杆驱动u型板65进行移动，u型板65则推动纠偏板63沿着纠偏腔体62伸出纠偏孔61，使得纠偏板63上的夹持部631抵顶夹持在测量杆5上，从而可以减少测量杆5出现偏移的情况，进而使得测量杆5更加稳定；s5：最后读出三根测量杆5此时与水面相对应的刻度数值51，对读出的测量数据进行记录，并计算出三组测量数据的平均值，计算得出的平均值即为水坝的水深数值。
56.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。