一种生态水文监测装置的制作方法

1.本发明涉及水文监测技术领域，具体为一种生态水文监测装置。


背景技术：

2.水文监测系统适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测，监测内容包括：水位、流量、流速、降雨（雪）、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等。水文监测系统采用无线通讯方式实时传送监测数据，可以大大提高水文部门的工作效率。
3.传统的生态水文监测装置在水中要么使用锚进行连接，要么使用钢结构支架进行固定，由于水流的流速变化以及水中杂质的含量变化，使得锚连接的生态水文监测装置在水中悬浮稳定性差，使得监测结果受到影响，钢结构支架进行固定的生态水文监测装置容易受水位变化的影响；另外水体各个位置的流速是不一样的，这样携带的杂质含量也会有区别，使用单点监测的方式得到的结果偏差很大。


技术实现要素：

4.（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种生态水文监测装置，解决了现有技术中锚连接和钢结构支架固定的缺陷，以及水体各个位置杂质含量不一致使单点监测的方式误差偏大的问题。
5.（二）技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种生态水文监测装置，包括浮标体，所述浮标体的侧面固定连接有上安装架和固定环，所述固定环通过绳子连接有浮动监测体，所述浮动监测体的侧面固定连接有侧气囊，所述浮动监测体的上表面设置有led灯，所述浮标体的锥形侧面固定连接有防护架，所述防护架的上下侧壁之间转动连接有转动桨，所述防护架下侧壁的侧面固定连接有下安装架；所述上安装架和下安装架的一侧固定连接有漩涡生成器，所述漩涡生成器的上表面设置有支撑架，所述支撑架上安装有风速传感器、摄像头和太阳能板；所述上安装架中部板的下表面设置有光束分析器，所述下安装架的上表面设置有托盘，所述托盘的上表面设置有第二超声波传感器和红外光束灯；所述浮标体的内壁设置有漏斗和隔板，所述漏斗的上表面固定连接有集水气囊，所述隔板的上表面设置有降水量监测仪和充排气泵，所述隔板的下表面无线信号收发射器、发电机和蓄电池。
6.优选的，所述浮动监测体的下表面设置有流速传感器、第一超声波传感器和水质传感器。
7.优选的，所述防护架的下侧面转动连接有铁链，所述铁链远离防护架的一端设置有船锚。
8.优选的，所述漩涡生成器为空心的等腰梯形箱体，所述上安装架和下安装架固定
连接于漩涡生成器长边的侧面。
9.优选的，所述托盘位于光束分析器的正下方。
10.优选的，所述充排气泵的出气口通过管道与集水气囊相连接，所述集水气囊中部的内侧面与降水量监测仪的进水口连接。
11.优选的，所述浮标体的侧壁设置有电磁排水阀，所述电磁排水阀通过管道与降水量监测仪的排水口相连接，所述电磁排水阀的出水口位于浮标体的外侧。
12.优选的，所述发电机的输出端与转动桨固定连接。
13.工作原理：在下雨后从远程进行控制，经过无线信号收发射器将控制信号发送到充排气泵，充排气泵使集水气囊进行排气，在收缩后贴到漏斗表面，雨水经过收缩的集水气囊进入降水量监测仪进行监测，在打开电磁排水阀后，将降水量监测仪内的水排出；在水流到达漩涡生成器后，在漩涡生成器后侧形成漩涡，漩涡带动漩涡生成器周围的杂质到达漩涡生成器后侧，光束分析器记录红外光束灯穿过杂质间隙到达的光，在经过计算机分析后可以得到杂质含量的动态变化，并且漩涡具有富集作用，可以得到最大变化量，便于提前对水体进行治理，同时第二超声波传感器用于对漩涡中的杂质含量进行监测，由于漩涡的作用，可以推动转动桨带动发电机进行发电，由于漩涡和船锚的存在可以保证该生态水文监测装置的悬浮稳定；绳子牵引的浮动监测体会随水流进行移动，经过摄像头根据led灯进行记录可以得到浮动监测体随水流的移动情况，进而得到水体的流动变化，第一超声波传感器、流速传感器和水质传感器监测的信号以及第二超声波传感器、风速传感器、光束分析器、摄像头、降水量监测仪的监测信息通过无线信号收发射器进行远程发送。
14.（三）有益效果本发明提供了一种生态水文监测装置。具备以下有益效果：1、本发明，通过漩涡生成器在其后侧形成漩涡，将漩涡生成器附近的杂质进行汇集，再使用第二超声波传感器以及红外光束灯和光束分析器的配合进行监测，这样可以得到水体中杂质变化的较大值，对水体提前治理具有积极意义，漩涡会带动转动桨推动发电机进行发电，在漩涡和船锚的合力作用下，使该生态水文监测装置的悬浮非常稳定。
15.2、本发明，在不降水时，通过集水气囊充气，阻挡激起或溅起的水以及空气中的灰尘到达降水量监测仪内，在降水后，集水气囊排气变形贴到漏斗表面，这样雨水可以从集水气囊进入到降水量监测仪中进行监测。
16.3、本发明，通过绳子牵引浮动监测体，浮动监测体受水流的作用进行位置调整，在摄像头对浮动监测体上的led灯进行监测后，可以得到水体的流动变化，其上的水质传感器、流速传感器和第一超声波传感器可对不同位置流速的水体进行动态监测。
附图说明
17.图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的剖视图；图3为本发明的仰视图；图4为本发明的俯视图；图5为本发明的侧视图；
图6为浮动监测体的示意图。
18.其中，1、浮标体；2、浮动监测体；3、发电机；4、固定环；5、第一超声波传感器；6、集水气囊；7、风速传感器；8、摄像头；9、太阳能板；10、支撑架；11、上安装架；12、漩涡生成器；13、第二超声波传感器；14、红外光束灯；15、托盘；16、下安装架；17、无线信号收发射器；18、船锚；19、转动桨；20、防护架；21、光束分析器；22、水质传感器；23、电磁排水阀；24、漏斗；25、流速传感器；26、降水量监测仪；27、充排气泵；28、led灯；29、侧气囊。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例：如图1
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6所示，本发明实施例提供一种生态水文监测装置，包括浮标体1，浮标体1的侧面固定连接有上安装架11和固定环4，固定环4的数量至少有四个，且对称分布于电磁排水阀23的两侧，固定环4通过绳子连接有浮动监测体2，这样浮动监测体2可以随着水流进行移动，浮动监测体2的下表面设置有流速传感器25、第一超声波传感器5和水质传感器22，流速传感器25用于监测浮动监测体2处水流的流速，第一超声波传感器5用于浮动监测体2处水流的含沙量，浮动监测体2的侧面固定连接有侧气囊29，为浮动监测体2提供足够的浮力，浮动监测体2的上表面设置有led灯28，通过摄像头8记录浮动监测体2上led灯28的位置可以获得水流流向的动态变化，浮标体1的锥形侧面固定连接有防护架20，起连接支撑作用并对转动桨19进行保护，防护架20的上下侧壁之间转动连接有转动桨19，水流在漩涡生成器12的后形成漩涡，进而将水中漩涡生成器12附近的沙子和各种杂质汇集，同时转动桨19受漩涡作用进行转动，进而带动发电机3进行发电，由于漩涡的存在还可以维持该生态水文监测装置的浮力平衡，提高在水中的稳定性，防护架20下侧壁的侧面固定连接有下安装架16，防护架20的下侧面转动连接有铁链，铁链远离防护架20的一端设置有船锚18，用于固定在水底；上安装架11和下安装架16的一侧固定连接有漩涡生成器12，漩涡生成器12为空心的等腰梯形箱体，上安装架11和下安装架16固定连接于漩涡生成器12长边的侧面，漩涡生成器12的上表面设置有支撑架10，支撑架10上安装有风速传感器7、摄像头8和太阳能板9，风速传感器7用于对水面上方的风速进行监测；上安装架11中部板的下表面设置有光束分析器21，可以用来记录红外光束灯14到达的光，这样通过计算机分析可以得到光束分析器21和红外光束灯14之间的杂质含量变换，对监测水流中的杂质含量变化，下安装架16的上表面设置有托盘15，托盘15位于光束分析器21的正下方，托盘15的上表面设置有第二超声波传感器13和红外光束灯14；第二超声波传感器13用于对漩涡中的杂质含量进行监测；浮标体1的内壁设置有漏斗24和隔板，漏斗24的上表面固定连接有集水气囊6，在不下雨时集水气囊6进行充气，使得集水气囊6中间堵住，在排气后，可以贴到漏斗24表面，其排气过程通过远程进行控制，由无线信号收发射器17收发信号，隔板的上表面设置有降
水量监测仪26和充排气泵27，降水量监测仪26用于水气囊6处降水流下爱的水量，监测集水气囊6中部的内侧面与降水量监测仪26的进水口连接，充排气泵27的出气口通过管道与集水气囊6相连接，隔板的下表面无线信号收发射器17、发电机3和蓄电池，发电机3的输出端与转动桨19固定连接。
21.浮标体1的侧壁设置有电磁排水阀23，在打开后可以将降水量监测仪26内的水排出，电磁排水阀23通过管道与降水量监测仪26的排水口相连接，电磁排水阀23的出水口位于浮标体1的外侧。
22.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。