一种水利工程用水底探测系统的制作方法

本发明涉及探测装置，尤其是涉及一种水利工程用水底探测系统。

背景技术：

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。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。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。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。

水下探测是检测水利工程的重要手段之一，水下探测在解决水底的淤泥淤积、改善水利工程水质、提高水利工程蓄水能力等方面均扮演者重要的角色。在实际应用中发现，现有的水下探测装置存在诸多的缺点：

1、每次入水后可探测的范围较小，探测大面积水域的水下环境时存在费时费力的问题；

2、探测装置不易控制，在探测装置潜入较深水域时难以控制，易发生遗失、损坏等问题；

3、现有的伸缩式探测装置可探测的深度十分有限，局限性较大，适用范围有限。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水利工程用水底探测系统，针对现有技术中的缺陷，设计了一整套系统化的水底探测系统，一方面在探测装置上设置滑道，使得探测架能够沿着滑道滑动，进而带动探测滑动，每次入水可探测的范围较大；并设置双向探测器同时探测水底环境，有效提高探测效率；另一方面该探测器采用绳索下放入水，可下放至较深的位置，探测较深水域的水底环境，实用性强，适用范围广。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种水利工程用水底探测系统，包括探测器及探测架，探测架包括机架与伸缩臂组，伸缩臂组连接于机架上，其特征在于：机架包括机台与机座，机台与机座之间连接有旋转云台，机座的底部连接有滑轮，滑轮匹配有滑道，滑道安装于探测船只上；机台的上端连接伸缩臂组，伸缩臂组由安装于两侧的伸缩臂组成，两侧的伸缩臂上均连接有电控放绳器，电控放绳器包括驱动组件与卷筒，驱动组件连接卷筒；卷筒上连接有绳索，绳索的下端连接有探测器安装架，探测器安装架内安装探测器；机台上设有控制面板，控制面板上设有伸缩控制区块与放绳控制区块，伸缩控制区块控制伸缩臂组，放绳控制区块控制电控放绳器。

进一步，机座的两侧安装有压紧固定件，压紧固定件包括钢支架、压紧电机、压紧螺杆及套筒，钢支架的上端安装有压紧电机，压紧电机通过电机轴连接压紧螺杆，压紧螺杆贯穿套筒，压紧螺杆的表面设有外螺纹，套筒的内侧设有内螺纹，外螺纹与内螺纹相互匹配，套筒安装于钢支架的下端，压紧螺杆的下端作用于探测船只的甲板；控制面板还包括有压紧控制区块，压紧控制区块内设有压紧旋钮与放松旋钮，压紧旋钮与放松旋钮均控制压紧电机。压紧固定件用于临时固定整个探测架，从而方便探测架固定在滑道的任意位置，进而扩大探测器在水底的探测区域，固定状态下，整个装置结构稳定；其工作原理为：按下压紧旋钮，压紧电机正转并带动压紧螺杆旋转，在螺纹连接条件下，压紧螺杆下移并以一定的压力抵在探测船只的甲板上，从而固定整个探测架；按下放松旋钮，压紧电机反转并带动压紧螺杆旋转，在螺纹连接条件下，压紧螺杆上移脱离探测船只的甲板，整个探测架放松。

进一步，压紧螺杆的下端连接有压紧垫块，压紧垫块由海绵制成，压紧垫块作用于探测船只的甲板。海绵材质的压紧垫块质地柔软，对于甲板的压紧损伤较小。

进一步，机台的前端设有推拉扶杆，推拉扶杆上设有把手槽，把手槽上贴有橡胶垫。推拉扶杆方便测量人员在滑道上移动整个装置，结构简单，实用性强。

进一步，机台的两侧均设有收纳清洗器，收纳清洗器内设有收纳槽，收纳槽与探测器安装架相互匹配；收纳清洗器的前端与后端均装配有水管接口，水管接口外接水管；收纳清洗器的底部设有下水孔，下水孔均匀设置。收纳清洗器一方面用于置放探测器，防止探测器收外力撞击、碰撞而损坏，另一方面收纳清洗器的前端与后端可外接水管，通水后能够全方面的冲洗整个探测器，避免水底淤泥等杂质附着于探测器表面或内部，保证探测器具有较好的运行工况。

进一步，伸缩臂组还包括有伸缩臂支架，伸缩臂支架连接于机台的上端，伸缩臂支架上连接有伸缩臂，伸缩臂为液压式伸缩臂，伸缩控制区块内设有进油旋钮与出油旋钮，进油旋钮与出油旋钮均控制伸缩臂。伸缩臂支架用于安装两个伸缩臂，安装牢固，液压式伸缩臂由进油旋钮与出油旋钮控制，操控方便。

进一步，伸缩臂包括第一伸缩节、第二伸缩节及第三伸缩节，第一伸缩节、第二伸缩节与第三伸缩节由内向外依次设置，第三伸缩节的外端连接有螺杆连接件，螺杆连接件上连接有连接块，连接块连接电控放绳器。该伸缩臂上设置多个伸缩节，其可伸长的范围较大，十分实用；螺杆连接件与连接块整体强度较高，连接牢固。

进一步，驱动组件包括放绳电机、减速器、主动轴、一级传动装置与二级传动装置，卷筒包括第一卷筒、第二卷筒与第三卷筒，放绳电机连接减速器、减速器连接主动轴，主动轴连接第一卷筒；主动轴分别连接一级传动装置与二级传动装置，一级传动装置连接第二卷筒，二级传动装置连接第三卷筒；放绳控制区块内设有放绳旋钮与收绳旋钮，放绳旋钮与收绳旋钮均控制放绳电机。驱动组件用于控制卷筒放绳，从而达到下放探测器与回收探测器的目的，其工作原理为：按下放绳旋钮，放绳电机正转，带动第一卷筒、第二卷筒与第三卷筒正转，在正转状态下第一卷筒、第二卷筒与第三卷筒放绳，将探测器安装架下放；按下收绳旋钮，放绳电机反转，带动第一卷筒、第二卷筒与第三卷筒反转，在反转状态下第一卷筒、第二卷筒与第三卷筒收绳，将探测器安装架回收，收绳与放绳顺畅，采用多个绳索一起连接探测器安装架，连接牢固，探测器安装架在水中运行平稳。

进一步，一级传动装置包括一级主动轮、一级链条、一级从动轮及一级从动轴，一级主动轮连接于主动轴上，一级主动轮上连接有一级链条，一级链条的另一端连接一级从动轮，一级从动轮上连接有一级从动轴，一级从动轴连接第二卷筒；二级传动装置包括二级主动轮、二级链条、二级从动轮及二级从动轴，二级主动轮连接于主动轴上，二级主动轮上连接有二级链条，二级链条的另一端连接二级从动轮，二级从动轮上连接有二级从动轴，二级从动轴连接第三卷筒。上述一级传动装置与二级传动装置结构简单，设计巧妙，达到了同时带动第二卷筒与第三卷筒的目的。

进一步，探测器的上端设有安装板，安装板两侧的下端设有安装限位槽，探测器安装架的上端安装有l型吊块，l型吊块下端为吊起限位块，吊起限位块与安装限位槽相互匹配，l型吊块上端置于探测器安装架内的部分设有弹簧。l型吊块的吊起限位块能够嵌入安装限位槽中，给予一个托起的力，在弹簧的回弹力作用下将整个探测器夹紧于探测器安装架的上端板件，安装、拆卸方便，便于更换、维修、检验探测器。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明为一种水利工程用水底探测系统，针对现有技术中的缺陷，设计了一整套系统化的水底探测系统，一方面在探测装置上设置滑道，使得探测架能够沿着滑道滑动，进而带动探测滑动，每次入水可探测的范围较大；并设置双向探测器同时探测水底环境，有效提高探测效率；另一方面该探测器采用绳索下放入水，可下放至较深的位置，探测较深水域的水底环境，实用性强，适用范围广。其具体有益效果表现为以下几点：

1、本发明在机座上设置滑轮，在探测船只上设置滑道，使得整个探测架能够在滑道上滑动，如此一来，探测架便能够停留于滑道的任意位置，从而使探测器能够停留于水中相对于滑道的位置，每次入水可探测区域扩大，探测效率提升。

2、伸缩臂组包括有两侧的两个伸缩臂，伸缩臂伸出状态下，将探测器置于水面以上的位置，保证探测能够顺利入水；在探测完成后，伸缩臂收缩，将探测器回收并置于探测架附近的位置，避免探测器外置而发生器件损坏。

3、电控放绳器能够具有下放探测器与回收探测器的功能，本发明采用的绳索为钢丝绳索，钢丝绳索的抗形变能力强于其他绳索，探测器入水后能够近乎于垂直上下，便于操控；该钢丝绳索能够卷在卷筒上，因此其可下放的距离较长，能够适应于不同深度的水域探测。

4、压紧固定件用于临时固定整个探测架，从而方便探测架固定在滑道的任意位置，进而扩大探测器在水底的探测区域，固定状态下，整个装置结构稳定；其工作原理为：按下压紧旋钮，压紧电机正转并带动压紧螺杆旋转，在螺纹连接条件下，压紧螺杆下移并以一定的压力抵在探测船只的甲板上，从而固定整个探测架；按下放松旋钮，压紧电机反转并带动压紧螺杆旋转，在螺纹连接条件下，压紧螺杆上移脱离探测船只的甲板，整个探测架放松。

附图说明

下面集合附图对本发明作进一步说明：

图1为探测架伸出状态下的结构示意图；

图2为探测架收拢状态下的结构示意图；

图3为压紧固定件的结构示意图；

图4为收纳清洗器的结构示意图；

图5为控制面板的示意图；

图6为滑道的示意图；

图7为驱动组件的连接示意图；

图8为探测器的示意图；

图9为l型吊块的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图9所示，一种水利工程用水底探测系统，包括探测器53及探测架，探测架用于安装探测器53，探测架由机架与伸缩臂组组成，机架则分为机台2与机座3；机座3安装在探测船只的甲板上，机台2上设置有控制各个部件的控制面板28。机座3的底部连接有滑轮10，滑轮10设置有4个，在探测船只的甲板上装配有滑道38，滑道38的形状、长度可根据探测船只自身的大小进行设置，并不局限于附图6的形状。本发明在机座3上设置滑轮10，在探测船只上设置滑道38，使得整个探测架能够在滑道38上滑动，如此一来，探测架便能够停留于滑道38的任意位置，从而使探测器53能够停留于水中相对于滑道38的位置，每次入水可探测区域扩大，探测效率提升。

为进一步提高滑动功能的实用性，在机座3的两侧安装有压紧固定件，压紧固定件包括钢支架5、压紧电机6、压紧螺杆8及套筒7，钢支架5的上端活动安装有压紧电机6，压紧电机6通过电机轴连接压紧螺杆8，压紧螺杆8贯穿套筒7，压紧螺杆8的表面设有外螺纹，套筒7的内侧设有内螺纹，外螺纹与内螺纹相互匹配，套筒7安装于钢支架5的下端，压紧螺杆8的下端连接有压紧垫块9，压紧垫块9由海绵制成，压紧垫块9作用于探测船只的甲板。海绵材质的压紧垫块9质地柔软，对于甲板的压紧损伤较小；控制面板28包括有压紧控制区块29，压紧控制区块29内设有压紧旋钮30与放松旋钮31，压紧旋钮30与放松旋钮31均控制压紧电机6。压紧固定件用于临时固定整个探测架，从而方便探测架固定在滑道38的任意位置，进而扩大探测器53在水底的探测区域，固定状态下，整个装置结构稳定；其工作原理为：按下压紧旋钮30，压紧电机6正转并带动压紧螺杆8旋转，在螺纹连接条件下，压紧螺杆8下移(压紧电机6也随之下移)并以一定的压力抵在探测船只的甲板上，从而固定整个探测架；按下放松旋钮31，压紧电机6反转并带动压紧螺杆8旋转，在螺纹连接条件下，压紧螺杆8上移(压紧电机6也随之上移)脱离探测船只的甲板，整个探测架放松。

机座3的上端通过旋转云台4连接机台2，使得机台2能够相对于机座3转动，进一步提高整个装置的灵活性，根据实际的探测要求进行灵活变换，适用范围更广。机台2的前端设有推拉扶杆13，推拉扶杆13上设有把手槽14，把手槽14上贴有橡胶垫15，推拉扶杆13方便测量人员在滑道38上移动整个装置，结构简单，实用性强。

机台2的上端连接伸缩臂组，伸缩臂组包括两侧的伸缩臂17与伸缩臂支架16，伸缩臂支架16连接于机台2的上端，伸缩臂支架16两侧连接伸缩臂17，伸缩臂17为液压式伸缩臂17；两侧的伸缩臂17可以同时安装两个探测器53，实现同时双向探测，探测效率提升，效果显著。控制面板28包括伸缩控制区块32，伸缩控制区块32内设有进油旋钮33与出油旋钮34，进油旋钮33与出油旋钮34均控制伸缩臂17，进油旋钮33通过控制进油来控制伸缩臂17伸长，出油旋钮34通过控制出油来控制伸缩臂17收缩。伸缩臂支架16用于安装两个伸缩臂17，安装牢固，液压式伸缩臂17由进油旋钮33与出油旋钮34控制，操控方便。伸缩臂17包括第一伸缩节18、第二伸缩节19及第三伸缩节20，第一伸缩节18、第二伸缩节19与第三伸缩节20由内向外依次设置，该伸缩臂17上设置多个伸缩节，其可伸长的范围较大，十分实用；第三伸缩节20的外端连接有螺杆连接件21，螺杆连接件21上连接有连接块22，连接块22连接电控放绳器，螺杆连接件21与连接块22整体强度较高，连接牢固。

电控放绳器23包括驱动组件与卷筒，驱动组件包括放绳电机39、减速器40、主动轴41、一级传动装置与二级传动装置，卷筒包括第一卷筒44、第二卷筒47与第三卷筒52，各个卷筒上均连接有绳索24，该绳索24为钢丝绳索24，钢丝绳索24的抗形变能力强于其他绳索24，探测器53入水后能够近乎于垂直上下，便于操控；该钢丝绳索24能够卷在卷筒上，因此其可下放的距离较长，能够适应于不同深度的水域探测。放绳电机39连接减速器40、减速器40连接主动轴41，主动轴41连接第一卷筒44，第一卷筒44普遍只设置一个；同时在主动轴41上分别连接有一级传动装置与二级传动装置：

一级传动装置包括一级主动轮42、一级链条43、一级从动轮45及一级从动轴46，一级主动轮42连接于主动轴41上，一级主动轮42上连接有一级链条43，一级链条43的另一端连接一级从动轮45，一级从动轮45上连接有一级从动轴46，一级从动轴46连接第二卷筒47，第二卷筒47一般并列设置有两个，从而同时放下两个钢丝绳索24拉住探测器安装架25。

二级传动装置包括二级主动轮48、二级链条49、二级从动轮50及二级从动轴51，二级主动轮48连接于主动轴41上，二级主动轮48上连接有二级链条49，二级链条49的另一端连接二级从动轮50，二级从动轮50上连接有二级从动轴51，二级从动轴51连接第三卷筒52。第三卷筒52一般并列设置有两个，从而同时放下两个钢丝绳索24拉住探测器安装架25。

控制面板28包括有放绳控制区块35，放绳控制区块35内设有放绳旋钮36与收绳旋钮37，放绳旋钮36与收绳旋钮37均控制放绳电机39。电控放绳器23通过电动放绳与收绳，达到下放探测器53与回收探测器53的目的，其工作原理为：按下放绳旋钮36，放绳电机39正转，带动第一卷筒44、第二卷筒47与第三卷筒52正转，在正转状态下第一卷筒44、第二卷筒47与第三卷筒52放绳，将探测器安装架25下放；按下收绳旋钮37，放绳电机39反转，带动第一卷筒44、第二卷筒47与第三卷筒52反转，在反转状态下第一卷筒44、第二卷筒47与第三卷筒52收绳，将探测器安装架25回收，收绳与放绳顺畅，采用多个绳索24一起连接探测器安装架25，连接牢固，探测器安装架25在水中运行平稳。

绳索24的下端连接有探测器安装架25，探测器安装架25内安装探测器53，探测器安装架25为一个镂空的结构，探测器53可由下而上装在探测器安装架25上；探测器53的上端设有安装板54，安装板54两侧的下端设有安装限位槽55，探测器安装架25的上端安装有l型吊块26，l型吊块26下端为吊起限位块56，吊起限位块56与安装限位槽55相互匹配，l型吊块26上端置于探测器安装架25内的部分设有弹簧58。l型吊块26的吊起限位块56能够嵌入安装限位槽55中，给予一个托起的力，在弹簧58的回弹力作用下将整个探测器53夹紧于探测器安装架25的上端板件，安装、拆卸方便，便于更换、维修、检验探测器53。探测器安装架25的下端部位还设置有两块重物26，使得探测器安装架25能够快速下沉。

同时，机台2的两侧均设有收纳清洗器11，收纳清洗器11内设有收纳槽57，收纳槽57与探测器安装架25相互匹配；收纳清洗器11的前端与后端均装配有水管接口12，水管接口12外接水管；收纳清洗器11的底部设有下水孔59，下水孔59均匀设置。收纳清洗器11一方面用于置放探测器53，防止探测器53收外力撞击、碰撞而损坏，另一方面收纳清洗器11的前端与后端可外接水管，通水后能够全方面的冲洗整个探测器53，避免水底淤泥等杂质附着于探测器53表面或内部，保证探测器53具有较好的运行工况。其工作过程为：首先通过放绳控制区块35将探测器安装架25收拢至高点，然后通过伸缩控制区块32将探测器安装架25回收到收纳清洗器11的上方，然后再次通过放绳控制区块35下方探测器安装架25至收纳清洗器11内，摆正位置后便可开始清洗作业；反之可将探测器安装架25移出。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。