带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪，它含有数字处理遥测终端机和自动监测数据转换器，所述自动监测数据转换器上设置有水位探测感应器和水温探测感应器，所述水位探测感应器采用双棑间隔设置，上下相邻的所述水位探测感应器交叉棑列，增大相邻所述水位探测感应器之间的间距，所述数字处理遥测终端机通过无线或有线传输到水文监测站，并通过RTU设备实现多形式的数据远传和接收，所述数字处理遥测终端机设置有内置太阳能充电板和姿态传感器以及外置防水电源接头和外置防水天线接头。本实用新型将电极触点作成了双棑电极触点电路，电极触点交叉棑列，电极触点间距增大一倍，并且设置姿态调整器，从而提高了测量的精度。
【专利说明】
带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪
[0001 ] 技术领域:
[0002]本实用新型涉及一种水质环境的水位和水温监测设备，特别是涉及一种带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪。
[0003]【背景技术】:
[0004]目前社会上釆用的各种水位监测设备如:浮子式、超声波式、压力式、气泡、激光、雷达水位计，单排电极触点式等设备，因受到泥沙淤积、含沙量高、天气、温度、漂浮物、结冰、(水)介质、泡沫等因素的不同程度的影响，并且还存在不能有效的区分有水和无水的问题。并因其功耗大、没有供电电源的因素实现不了水位、水温实时监测数据的传输。随着国家近年来对水文、水资源、防洪等系统和其它涉及水位、水温测验行业的实时监测数据需求量的增大，精度要求的提高。传统的水位、水温测量精度、性能要求、可靠程度、集成规模和远传速度均难以满足现时的需求，都急需改进。
[0005]现有监测设备存在的的技术问题是:
[0006]1、电极触点间隔小，因雨水、水流、含泥沙量大、水质体差、水体附着在电极触点之间停留，导至电极短接，造成水位监测数据出现误差数值大，影响资料精度；
[0007]2、因水文(位)站设备安装地理环境所限，导至有的地方设备不能够垂直安装，只能倾斜安装，有的安装位置、地质条件较复杂，常变动，倾斜角度也随之改变，水位值要求是垂直90度计算，所以每次现场的安装，倾斜角度的测量数据换算较烦琐，出现误差，需要较正，给基层工作人员增加了较大工作量，也影响资料的精度；
[0008]3、因水文(位)监测站设备安装地理环境所限，导至有的地方距离太远无法架设供电电源，并且阳光照射时间太短，导至水位、水温监测数据转换器内置电源亏损，而不能工作；
[0009]4、设备集成量小、集成度低，功耗高，影响实时水位、水温监测数据准确、快捷的传输;防腐蚀性能差、抗老化程度低，影响设备使用寿命；
[0010]5、电路板电子原器件复杂、繁多，导至故障率高影响正常使用；由于用户所用数字远传水位监测仪的长度不同，长度超出4米就无法办理快运，用户自行安装也很不方便，因此影响了产品的推广便用。
[0011]【实用新型内容】:
[0012]本实用新型所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种设计合理、便于携带和安装、性能稳定可靠、能够调整姿态且实现多形式数据远传和接收的带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪。
[0013]本实用新型的技术方案是:
[0014]—种带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪，含有数字处理遥测终端机和自动监测数据转换器，所述自动监测数据转换器上设置有水位探测感应器和水温探测感应器，所述水位探测感应器采用双棑间隔设置，并且，上下相邻的所述水位探测感应器交叉棑列，增大相邻所述水位探测感应器之间的间距，所述数字处理遥测终端机通过无线或有线传输到水文监测站，并通过RTU设备实现多形式的数据远传和接收，所述数字处理遥测终端机设置有内置太阳能充电板以及外置防水电源接头和外置防水天线接头，所述外置防水天线接头与天线连接;所述数字处理遥测终端机还设置有姿态调整器，所述姿态调整器包括姿态传感器芯板、自动测算芯板和外围电路，自动监测姿态数值，并对设备安装垂直度数值上传实时进行修正。
[0015]所述内置太阳能充电板通过整流器与内置可充电电池连接，所述内置可充电电池采用锂电池，所述外置防水电源接头连接所述内置可充电电池和外部电源。
[0016]所述自动监测数据转换器的下端设置有密封电路对接器，延伸所述自动监测数据转换器的测量深度。
[0017]所述数字处理遥测终端机和自动监测数据转换器选用耗电量低的CMOS译码及编码电路，一次性集成在电路里，并且封装于高级盒式绝缘专用配线密封盒里，进行加压灌胶密封。
[0018]所述自动监测数据转换器采用不锈钢双排列电极触点和电子芯板组成，所述双排列电极触点交叉排列，作为所述水位探测感应器。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020]1、本实用新型收集水位、水温数据，通过无线或有线传输到水文(位)监测站，并可通过RTU等设备实现多形式的数据远传和接收，应用监测数据的人员随时、随地可以通过计算机和手机获取实时水位、水温数据，为水情自动测报系统和水量调度系统中的水位数据收集和水温数据收集提供了新的可靠手段。
[0021]2、本实用新型将电极触点作成了双棑电极触点电路，电极触点交叉棑列，电极触点间距增大一倍，使雨水、水流、含泥沙量大、水质体差、的水体不能附着在电极触点之间，且不能停留，形成不了电极触点短接，也就解决了因此造成水位监测数据误差数值大的问题，从而提高了测量的精度。
[0022]3、本实用新型设计制作了专用独立高性能外置锂电池，太阳能电源充电的不间断电源供电系统，作为备用电源，平时存储电量，待内置缺电时进行自动补充，保证设备正常运行，也可以用作便携式电源直接用于设备供电，定时充电交替更换使用，十分方便。
[0023]4、本实用新型从电路设计、芯片和原件都进行优选，选用耗电量低的CMOS译码及编码电路，一次性集成在电路里，解决了集成低、功耗高这两个技术问题，通过一次性集成和封装，不但改善了设备的一致性，而且还提高了设备的使用可靠性。
[0024]5、本实用新型一次集成封装的电路芯板是采用专业制造的电路板，其强度好耐腐蚀，将完整电路芯板封装于中国台湾生产的高级盒式绝缘专用配线密封盒里，进行加压灌胶密封，既改善了电路板强度、韧性同时也提高了产品的防水性能、防腐蚀和抗老化性能。
[0025]6、本实用新型设计了便携式密封电路对接器，使集成式水位、水温数据监测转换器的使用长度可以调整，对接方便、快捷、安全，便于用户安装和运输。
[0026]7、本实用新型在设计集成电路里增加了独立高科技姿态传感器，由姿态传感器芯板、自动测算芯板和电路组成，通过姿态自动监测数据调整转换器，自动进行监测、计算水位监测仪安装姿态产生的数值，实现对设备安装垂直度数值上传实时进行修正。从而减轻了工作人员劳动强度，提高了工作效率，减少了资料误差，提高了资料的精度。
[0027]8、本实用新型便于携带、安装，特别适用于水文、水资源保护巡测、河流洪水抢测，由于具有脱水标志，可以用于漫滩水位、水温的监测，其适用范围广，易于推广实施，经济效益明显。
[0028]【附图说明】:
[0029]图1为带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪的结构示意图；
[0030]图2是图1中A向视图。
[0031]【具体实施方式】:
[0032]实施例:参见图1和图2，图中，1-外置防水电源接头，2-外置防水天线接头，3-数字处理遥测终端机，4-水位探测感应器，5-自动监测数据转换器，6-密封电路对接器，7-内置太阳能充电板，8-姿态调整器。
[0033]带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪含有数字处理遥测终端机3和自动监测数据转换器5，自动监测数据转换器5上设置有水位探测感应器4和水温探测感应器，其中:水位探测感应器4采用双棑间隔设置，并且，上下相邻的水位探测感应器4交叉棑列，增大相邻水位探测感应器4之间的间距，数字处理遥测终端机3通过无线或有线传输到水文监测站，并通过RTU设备实现多形式的数据远传和接收，数字处理遥测终端机3设置有内置太阳能充电板7以及外置防水电源接头I和外置防水天线接头2，外置防水天线接头2与天线连接;数字处理遥测终端机3还设置有姿态调整器8，姿态调整器8包括姿态传感器芯板、自动测算芯板和外围电路，能够自动监测姿态数值，并对设备安装垂直度数值上传实时进行修正。
[0034]内置太阳能充电板7通过整流器与内置可充电电池连接，内置可充电电池采用锂电池，外置防水电源接头I连接内置可充电电池和外部电源。
[0035]自动监测数据转换器5的下端设置有密封电路对接器6，使两个电路板对接，延伸自动监测数据转换器4的测量深度。
[0036]数字处理遥测终端机3和自动监测数据转换器5选用耗电量低的CMOS译码及编码电路，一次性集成在电路里，并且封装于高级盒式绝缘专用配线密封盒里，进行加压灌胶密封。自动监测数据转换器5采用不锈钢双排列电极触点和电子芯板组成，双排列电极触点交叉排列，作为水位探测感应器4。
[0037]使用时，自动监测数据转换器5放置在水中，水位探测感应器4和水温探测感应器监测信号转换为数字信号，实时上传给数字处理遥测终端机3，进行数字整合处理后实时上传给水文监测站。
[0038]本实用新型依靠水自身的导电性能，参照人工观测水尺监测水位和水温的方式，结合先进的电子技术、通信技术、计算机技术研制开发而成，解决了浮子式、超声波式、压力式、气泡、激光、雷达式、单排电极触点式等水位、水温测量设备，存在的难以克服的缺点和问题，设备安装灵活方便，测量误差小于lcm，具有脱水标志，投资小不需要建测井，不受泥沙淤积、天气、温度、波浪、飘浮物、结冰、流冰、水质、泡沫等因素的影响，性能稳定可靠，为水情自动测报系统和水量调度系统中的水位数据收集和水温数据收集提供了新的可靠手段，适用于水文、水资源保护监测、巡测、河流洪水抢测和大型渠道供水，有着很好的推广应用前景。
[0039]可应用于海洋、水库、河流、湖泊、渠道、水井、涵闸、污水处理厂等处的水位、水温自动监测，应用于海洋波浪爬坡、河流、渠道的水位、水温自动监测。由于设计了便携式密封电路对接器，使设备便于携带、安装，特别适用于水文、水资源保护巡测、河流洪水抢测。由于具有脱水标志，可以用于漫滩水位、水温的监测。
[0040]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪，含有数字处理遥测终端机和自动监测数据转换器，所述自动监测数据转换器上设置有水位探测感应器和水温探测感应器，其特征是:所述水位探测感应器采用双棑间隔设置，并且，上下相邻的所述水位探测感应器交叉棑列，增大相邻所述水位探测感应器之间的间距，所述数字处理遥测终端机通过无线或有线传输到水文监测站，并通过RTU设备实现多形式的数据远传和接收，所述数字处理遥测终端机设置有内置太阳能充电板以及外置防水电源接头和外置防水天线接头，所述外置防水天线接头与天线连接;所述数字处理遥测终端机还设置有姿态调整器，所述姿态调整器包括姿态传感器芯板、自动测算芯板和外围电路，自动监测姿态数值，并对设备安装垂直度数值上传实时进行修正。2.根据权利要求1所述的带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪，其特征是:所述内置太阳能充电板通过整流器与内置可充电电池连接，所述内置可充电电池采用锂电池，所述外置防水电源接头连接所述内置可充电电池和外部电源。3.根据权利要求1所述的带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪，其特征是:所述自动监测数据转换器的下端设置有密封电路对接器，延伸所述自动监测数据转换器的测量深度。4.根据权利要求1所述的带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪，其特征是:所述数字处理遥测终端机和自动监测数据转换器选用耗电量低的CMOS译码及编码电路，一次性集成在电路里，并且封装于高级盒式绝缘专用配线密封盒里，进行加压灌胶密封。5.根据权利要求1所述的带有姿态传感器的数字远传水位水温监测仪，其特征是:所述自动监测数据转换器采用不锈钢双排列电极触点和电子芯板组成，所述双排列电极触点交叉排列，作为所述水位探测感应器。
【文档编号】G08C17/02GK205483078SQ201620263837
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】陈才明, 王玉明, 张延平, 国佃华, 李建平, 方章亮, 常春光, 丁华璞, 张銘晢, 李玉芳, 杨宣东
【申请人】郑州江之河科技有限公司