便携式水雨情应急监测装置的制作方法

本实用新型涉及水雨情监测装置技术领域，具体而言涉及一种便携式水雨情应急监测装置。

背景技术：

近年来，我国突发自然灾害频发，导致全国范围内突发公共水事件日益增多，诸如：08年5月四川汶川地震唐家山燕塞湖、09年2月西藏林芝雅鲁藏布江古玉山体滑坡等，这些突发公共水事件对社会公共安全构成严重威胁，迫切需要开发研究一种水雨情一体化监测装置，以满足应对突发公共水事件对水文部门迅速启动应急水文监测的要求。及时开展的应急监测，可为有效实时救援，减少次生灾害损失以及灾后恢复等提供有力的数据支撑。

当部分地区灾难严重，道路交通、水利等基础设施不同程度受损，尤其是对于某些特殊地理环境因素，原有观测站点受损或不能满足要求，导致不能及时掌控受灾地区水雨情状况。此时需要临时观测站点对后续水雨情情况进行收集，在公网已瘫痪的情况下，能过卫星将现场数据及时有效的传输到控制中心，以为后续抢险救灾情况提供保障。但目前的水雨情应急监测装置大多笨重，难以搬运，搭建耗时耗力，极为不便，因此，目前亟需对以往应急监测装置进行改进以满足现场的使用。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种便携式水雨情应急监测装置，结合实际需求对监测装置做了优化，按照优化后的监测装置重新设计整体结构，在确保强度和可靠性的前提下，最大化利用空间并减轻监测装置的整体重量；监测装置各个分部件均采用手拧螺钉等紧固件安装，部分部件采用接插件形式通过插拔进行安装，搭建省时省力，能够满足频繁搬运移动和快速投入监测等目的。

为达成上述目的，结合图1，本实用新型提出一种便携式水雨情应急监测装置，所述监测装置包括机箱、支撑脚、太阳能电池组件、卫星天线组件、雨量计、水位计、控制终端、通讯模块；

所述机箱呈长方体状，侧面设置有转动开合的箱门，顶部设置有箱盖；

所述支撑脚上设置有安装孔，支撑脚安装在机箱正下方，其内部设置有水平方向延伸的凹槽；

所述太阳能电池组件可拆卸地安装在机箱侧面板上，包括太阳能电池板、蓄电池、太阳能电池支架，所述太阳能电池板通过太阳能电池支架斜向固定在机箱侧面板上，太阳能电池板与蓄电池连接，用于将采集到的太阳能转换成电能存储至蓄电池中，以提供整个监测装置工作所需电能；

所述箱盖的边缘区域延伸至机箱侧面板外，其上表面边缘区域设置有斜坡；

所述卫星天线组件安装在机箱上方，包括卫星天线、天线支架，所述天线支架安装在箱盖上表面边缘区域，卫星天线固定在天线支架远离机箱的一端；

所述雨量计安装在箱盖上表面，用于采集所处区域的雨量信息，所述雨量计的承雨器口沿高于卫星天线顶部；

所述水位计的控制部安装在机箱内，测量部通过机箱侧面板延伸至机箱外侧，用于探测所处区域的水位信息；

所述控制终端和通讯模块安装在机箱内，控制终端通过通讯模块与卫星天线连接，控制终端还与雨量计、水位计连接，接收雨量计、水位计发送的采集数据，将接收到的采集数据依次通过通讯模块、卫星天线发送至监测中心；

所述控制终端包括操作面板和显示器，操作面板和显示器安装所述箱门朝外的一侧。

以上本实用新型的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：

1)结合实际需求对监测装置做了优化，按照优化后的监测装置重新设计整体结构，在确保强度和可靠性的前提下，最大化利用空间并减轻监测装置的整体重量，便于山区步行搬运或直升机运输。

2)监测装置各个分部件均采用手拧螺钉等紧固件安装，部分部件采用接插件形式通过插拔进行安装，搭建省时省力，牢固可靠，能够满足频繁搬运移动和快速投入监测等目的。

3)监测装置整体的安装固定无须使用借助任何水泥墩与基面，运用周围重物如石块压在支撑脚内部的凹槽内即可完成对机箱的临时固定，如想长期观测也可利用支撑脚上的安装孔与斜拉索对整个监测装置进行加固。

4)分部件之间设置有防震机构，对空间做有效划分的同时，还能够消除震动、跌落、搬运对仪器设备的冲击。

5)机箱具有极强的防尘、防水、防腐蚀性能。

6)雨量计固定在机箱顶部，减少雨量计的引线长度，通过设置穿线槽和中空延长杆等方式，有效收纳固定各种引线，整体美观大方，节约空间，确保引线使用安全。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型的便携式水雨情应急监测装置的结构示意图。

图2是本实用新型的机箱及其内部装置的结构示意图。

图3是本实用新型的太阳能电池组件的结构示意图。

图4是本实用新型的太阳能电池组件安装方式示意图。

图5是本实用新型的收纳后的监测装置的结构示意图。

图6是本实用新型的支撑脚的结构示意图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1，本实用新型提出一种便携式水雨情应急监测装置，所述监测装置包括机箱50、支撑脚51、太阳能电池组件40、卫星天线组件、雨量计10、水位计70、控制终端60、通讯模块80。

所述控制终端60和通讯模块80安装在机箱50内，控制终端60通过通讯模块80与卫星天线20连接，控制终端60还与雨量计10、水位计70连接，接收雨量计10、水位计70发送的采集数据，将接收到的采集数据依次通过通讯模块80、卫星天线20发送至监测中心。本实用新型通过采用便携式水雨情应急监测装置作为临时观测站点对后续水雨情情况进行收集，在公网已瘫痪的情况下，能过卫星将现场数据及时有效的传输到控制中心，以为后续抢险救灾情况提供保障。

下面结合具体例子对前述部件一一阐述。

一、机箱50

所述机箱50呈长方体状，侧面设置有转动开合的箱门51，顶部设置有箱盖52。所述箱盖52的边缘区域延伸至机箱50侧面板外，其上表面边缘区域设置有斜坡。当有雨水落下时，可沿斜坡滑落至距离机箱50侧板较远的地面上，减少雨雪对监测设备的损耗。

机箱50采用高抗冲abs注射成型，坚固耐压，使用温度-20℃-60℃，还可根据要求定制达到-40℃军用级，以适应多种恶劣应用环境。封箱扣为单个注塑件，由尼龙注射而成，即使遭受较大冲击也不会脱落。防水条采用条状发泡硅橡胶，使机箱50具有极强的防尘、放水、防腐蚀性能，即使在恶劣环境也能有效保护内部设备。

例如，机箱50整体材料使用sus304不锈钢材质，其材质外形美观，无须其他表面处理方式，节能环保，其材料抗腐蚀、点蚀、锈蚀与老化能力强。材料厚度为1.5mm，配备箱盖52，加强筋与隔板等，最大程化利用机箱50内部空间，在有效保证机箱50强度下减轻机箱50重量，提高便携性。

所述控制终端60包括操作面板和显示器61，操作面板和显示器61安装所述箱门51朝外的一侧。

结合图2，在一些例子中，所述机箱50内由上至下分别设置有第一容纳腔室、第二容纳腔室、第三容纳腔室。

所述第一容纳腔室中放置有控制终端60、通讯模块80。

所述第二容纳腔室中放置有水位计70的控制部、蓄电池。

所述第三容纳腔室作为动态存储空间，用于存放拆卸后的太阳能电池板42和卫星天线20。

机箱50采用上下分隔式，上层空间用于放置控制终端60、通讯模块80等，下层空间用于太阳能电池板42与卫星天线20日常存放。例如，当结束测量时，将太阳能电池组件40和卫星天线组件拆卸下来放置在第三容纳腔室内。其中为充分利用机箱50纵向空间，将上层空间设计成两层安装板，底层安装板用于放置气泡水位计70、充电控制器等无须操作与显示的部件，上层安装板则用于安装gprs通讯模块80和控制终端60，同时将控制终端60显示屏与操作面板移至机箱50门上，以方便操作者进行操作。

优选的，所述第一容纳腔室、第二容纳腔室、第三容纳腔室内分别设置有多个容纳单元，相邻容纳单元、容纳单元和机箱50侧板之间设置有防震机构。更加优选的。所述防震机构采用缓冲海绵。在机箱50内部配有专用海绵，一方面，便于设备整齐有序的放置在防护箱里，另一方面，可以将震动、跌落对仪器设备的冲击减小到最低。

二、支撑脚51

所述支撑脚51上设置有安装孔，支撑脚51安装在机箱50正下方，其内部设置有水平方向延伸的凹槽。结合图6，将支撑脚51设置成回字型或凵型，对于后者，可由不锈钢折弯而成，制作方便，一方面，平整的支撑脚51底面有利于稳固支撑整个机箱50，另一方面，通过将周围重物如石块压在支撑脚51内部的凹槽内即可完成对机箱50的临时固定。当需要长期观测时，可以采用安装孔配合斜拉索的方式对整个监测装置进行加固，例如在每个槽底设置安装孔供使用者安装紧固等，这一过程无需使用借助任何水泥墩与基面，整体结构牢固可靠，安装快捷，尤其适于需要频繁移动监测装置和/或快速获取监控数据的场合。

至于支撑脚51的安装方式，包括但不限于以下方式：

所述机箱50的正下方设置有若干个螺旋孔，所述支撑脚51的顶部设置有螺旋杆，支撑脚51通过将螺旋杆旋入螺旋孔以固定在机箱50底部。通过该方式实现支撑脚51的快速拆装。

优选的，还可以在支撑脚51的底部设置有可拆卸的滚轮。当需要搬运时，工作人员将滚轮装入支撑脚51底部，推动监测装置快速移动；当需要测量时，拆除滚轮，在凹槽内填入重物对监测装置整体进行加固。

至于支撑脚51的安装方式，可以参考以下结构，例如可在机箱50底部配有四个可旋转拆卸支撑脚51，使用时可续将侧面紧固螺钉旋松，将支撑脚51依序转出。支撑脚51采用凵型3mm不锈钢折弯而成，每个槽底依次有两个φ12安装孔供使用者安装止紧。

三、太阳能电池组件40

所述太阳能电池组件40可拆卸地安装在机箱50侧面板上，包括太阳能电池板42、蓄电池、太阳能电池支架，所述太阳能电池板42通过太阳能电池支架斜向固定在机箱50侧面板上，太阳能电池板42与蓄电池连接，用于将采集到的太阳能转换成电能存储至蓄电池中，以提供整个监测装置工作所需电能。优选的，监测装置还设置有充电接口，通过充电接口对蓄电池进行充电，更加优选的，监测装置设置有电源接口，用以直接连接市电进行取电。

结合图3、4，在一些例子中，所述太阳能电池支架包括两个支架单元，每个支架单元包括第一支架43、第二支架44、固定弯角41、手拧螺钉45。

所述第一支架43和第二支架44均呈直杆状，第二支架44的一端可旋转地固定在第一支架43的下半部，另一端通过手拧螺钉45固定在机箱50侧表面上。

所述固定弯角41包括相互连接的第一直杆和第二直杆，第一直杆和第二直杆构成第一夹角，第一夹角大于90度，第一直杆贴附在所述机箱50侧表面上，第二直杆远离第一直杆的一端安装在第一支架43上半部上，所述第一支架43与所述机箱50侧表面呈第二夹角，第二夹角小于等于90度。

所述太阳能电池板42安装在第一支架43远离机箱50的一侧。

太阳能电池支架的结构设计主要从便捷性与牢固两方面考虑，例如其可由两种1.5mm厚不锈钢折弯条构成。第一支架43与太阳能电池42预先用紧固件固定，其头部焊接有固定弯角41，设弯角角度为120°，可保证太阳板与水平成60°布置。第二支架44采用紧固件固定在第一支架43底部，第二支架44底部有开槽，用于卡在机箱50侧表面底部并且通过手拧螺钉45等紧固件收紧固定。通过以上设计使太阳能电池板42形成四点支撑，固定牢固，装卸方便。太阳能电池支架与太阳能电池板42形成整体，现场安装只需挂在机箱50侧面，用两个紧固件拧紧即可。

优选的，第二支架44采用紧固件可旋转地固定在第一支架43底部，辅助可伸缩的第二支架44，实现对太阳能电池板42角度的灵活调节。

四、雨量计10和水位计70

所述雨量计10安装在箱盖52上表面，用于采集所处区域的雨量信息，所述雨量计10的承雨器口沿高于卫星天线20顶部。

所述水位计70的控制部安装在机箱50内，测量部通过机箱50侧面板延伸至机箱50外侧，用于探测所处区域的水位信息。

所述雨量计10采用翻斗式雨量传感器，降雨计量精度由雨量传感器精度决定，可根据实际需求确定雨量传感器精度，例如雨量分辨率可选配0.1、0.2、0.5、1.0mm四种规格。

雨量计10选择安装在箱盖52上表面，可以有效解决引线过长的问题。如雨量计10单独在机箱50周围固定除了需要专门基础外，还存在延长线过长且不美观的问题。而采用安装在机箱50顶部的方式，既保证降雨计量不受影响，同时仪器整体性得到保障。

所述水位计70采用气泡式水位计或陶瓷电容式压力水位计，量程选择根据实际需求决定，例如量程最长可达100m等。

水位传感器如采用气泡水位计70，则主体部分安装在机箱50内部，气管投入水中；如采用压力式水位计70则直接投入水中。当现场安装完成并启动工作后，可采用北斗卫星和手机短信两种通讯方式将数据实施上传至中心平台。

五、卫星天线组件

结合图1，所述卫星天线组件安装在机箱50上方，包括卫星天线20、天线支架30，所述天线支架30安装在箱盖52上表面边缘区域，卫星天线20固定在天线支架30远离机箱50的一端。

在另一些例子中，所述天线支架30包括转接头、延长杆、安装板、加强筋。

所述安装板水平固定在箱盖52上。

所述延长杆呈直杆状，其一端垂直安装在安装板上，连接处设置有加强筋，另一端固定有转接头。

所述延长杆的内部中空，卫星天线20通过转接头安装在延长杆上，其引线穿过延长杆延伸至机箱50中，与通讯模块80连接。

卫星天线20固定设计从卫星传输角度考虑要尽量抬高其安装高度，所以安装在雨量计10侧方，当需要调整天线方向时可通过调整机箱50朝向来实现，天线整体安装高度略低于雨量计10承雨器口沿，在不影响雨量计10计量精度的前提下提高卫星天线20线号强度。其支架设计采用不锈钢焊接的转接头、延长杆与安装板构成，安装板上焊有加强筋以保证天线安装强度，转接头内部加工与卫星天线20座相匹配的英尺螺纹，底部是中空的延长杆，其内径与卫星插头相匹配，可将整个天线引线穿过其中接入机箱50内部固定，整体美观大方，又能起到保护引线的作用。

六、穿线槽

所述机箱50的其中一个侧表面上设置有穿线槽，穿线槽呈漏槽状，临近机箱50的槽底侧边高于其他槽底侧边。

机箱50侧面有特制穿线槽，采用漏槽形式，内部高于外部，在保证外部线能方便引入机箱50内部的同时减少雨雪进入机箱50内部，同时起到百叶窗的作用，平衡机箱50内外温度，减少因暴晒对机箱50内部仪器设备产生影响。

七、防护箱

对于需要长途搬运的监测装置，还可以通过设置防护箱做进一步的保护。

例如，采用两个ipv67的栏杆防护箱，一个防护箱放置机箱50，另一个则放置太阳能电池、雨量计10、压力水位计70、卫星天线20与安装支架等。

结合图5，通过前述结构，可以将整个监测装置的尺寸控制在610mm×350mm×250mm之内，因此，结合雨量计10的体积，两个防护箱的体积均可以控制的很小，易于搬运，例如将防护箱的尺寸设置为750mm×470mm×350mm，总重不超过20kg，提高便携性。

八、整体装配

监测装置整体安装均采用m6与m8等手拧与蝶形螺钉，用手即可将支架、机箱50与传感器三者间固定牢固。机箱50内部线都预先接好，外部线如太阳能电池、水雨情传感器、卫星等需安装的部件均采用接插件形式听过插拔进行安装。整体安装调试过程无需使用任何规格型号起子与扳手即可使仪器固定并工作，设备整体安装时间不超过3min。整个监测装置能在不依赖任何工具情况下，徒手完成装置的安装调试，且耗时较少，牢固可靠，有效保证应急监测数据的及时性与人员的生命。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。