一种水文缆道自动测沙系统的制作方法

1.本实用新型涉及河流测含沙量技术领域，更具体地，涉及一种水文缆道自动测沙系统。


背景技术：

2.长期以来，河流悬移质泥沙监测一直是水文监测单位关注的重点。进入水体的泥沙，一方面影响水体视觉感观，降低水体透明度和含氧条件；另一方面，泥沙本身含有相当数量的粘土矿物和有机、无机胶体，可作为众多污染物的载体，既从水相中吸持与储存污染物，又向水体释放污染物。此外，河流泥沙资料是水利工程设计、水土流失与保持效果评价及工程运行管理的基础信息，是评价一个流域或区域下垫面遭受破坏程度及修复程度的基础，其测验是水文测验最重要的工作之一，也是测站劳动强度和风险最大的工作。目前可用于在线测量的测沙仪主要有以下四种类型：同位素测沙仪，超声波测沙仪，红外光测沙仪，振动测沙仪。其中，红外光测沙仪体积小，便于安装，但其测量范围小，难以准确测量河流各处含沙量的分布情况。
3.公开号为“cn108037053a”的中国专利文件公开了一种智能水文测沙装置，置包括导轨、设置于导轨上并沿导轨运动的滑块以及由滑块直接或间接带动沿导轨上下运动的红外测沙传感器和数据采集与控制模块；红外测沙传感器上设有水深测量传感器，水深测量传感器、电机和红外测沙传感器分别与数据采集与控制模块连接；数据采集与控制模块用以数据处理和通信。滑块上设有用于调节方位的云台，红外测沙传感器设置在云台上。本发明开创性的采用浮动测量方案，通过滑轨等确保了在不同时间段或不同水位时红外测沙传感器能够在与水面保持相同距离进行测量，有效的提高了测量精度和准确性。
4.但是在上述的方案中，测沙装置也只能检测河流同一位置不同水位的含沙量，由于河流具有一定的宽度，若只获取一个位置的含沙量数据，会影响数据的准确性。


技术实现要素：

5.本实用新型为克服上述现有技术测沙装置不能检测河流不同位置含沙量的问题，提供一种水文缆道自动测沙系统，能够检测河流不同位置点和不同水位高度的含沙量。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种水文缆道自动测沙系统，包括测沙模组、用于安装在河道两侧的缆道支柱、安装于所述缆道支柱上的收卷装置、连接在两侧收卷装置上的缆索、固定于所述缆索上的移动台、安装于所述移动台上的升降装置、与所述升降装置连接的配重部；所述测沙模组安装于所述配重部上，所述升降装置用于驱动所述配重部升降；所述收卷装置用于收起或放出所述缆索。所述测沙模组包括测沙传感器和数据采集与控制模块。
7.在上述的技术方案中，位于河道两侧的缆道支柱均设置有收卷装置，缆索的两端与收卷装置连接，其中一侧收卷装置收起缆索，另一侧的收卷装置则放出缆索，使得缆索上的移动台能够随着缆索在两个缆道支柱之间移动。当需要在河道不同位置进行测量的时
候，通过启动两侧的收卷装置，令移动台移动至指定的位置。移动台上的升降装置驱动配重部下降，配重部带着测沙模组进入水中，根据需要测量不同水位高度的含沙量来控制配重部的下降幅度。在完成一个目标点的测量后，可以无须收起配重部，直接启动收卷装置，使得测沙模组直接到达另一位置点的同一水位高度。当需要不同水位高度的含沙量数量，只需要调节升降装置即可。
8.优选的，所述缆道支柱均设置有用于供所述收卷装置放置的安装板；所述收卷装置均包括安装于所述安装板上的轴承座、安装于所述轴承座上的转轴、驱动所述转轴转动的电机和安装于所述转轴上的绞盘；所述缆索的两端分别缠绕在两侧的绞盘上。电机带动转轴上绞盘转动的时候，缆索能够收卷在绞盘上或者从绞盘上放出，当缆索需要向左侧移动，那么两侧的电机均向右侧转动，使得左侧的绞盘收卷缆索，右侧的绞盘放出缆索，两侧保持平衡，使得缆索能够向左移动。而缆索需要向右侧移动的原理也是一样。
9.优选的，所述缆索设置有至少两根，所述转轴上设置有与所述缆索数量对应的所述绞盘；每对绞盘对应一根缆索。两侧的收卷装置的绞盘成对设置，两侧的绞盘数量和位置均一致，确保缆索的运动平稳。而为了确保固定在缆索上的移动台能够稳定，设置有至少两根缆索分别穿过移动台的两侧，使得移动台至少两侧受到承重力，在运动过程中不会发生偏离。
10.优选的，所述移动台包括盒体和盖合所述盒体的顶盖，所述升降装置安装于所述盒体内。顶盖与盒体活动连接，升降装置位于盒体内，能够防止外界雨水灰尘影响升降装置的寿命。
11.优选的，所述顶盖设置有光伏板，所述盒体内装有与所述光伏板电连接的蓄电池组；所述蓄电池组与所述升降装置电连接。光伏板能够光能转为电能并能储存于蓄电池组内，蓄电池组能够为移动台内的部件提供电力支持，如供电给升降装置，实现电力自给自足。
12.优选的，所述升降装置为卷扬机，所述卷扬机的牵引索与所述配重部连接；所述盒体的底部设置有供所述牵引索穿出的镂空孔。卷扬机通过收起或放出牵引索实现配重部的上升或下降，其中卷扬机的电机可以为伺服电机。
13.优选的，所述盒体相对的两侧板设置有供所述缆索穿过的通孔，所述盒体位于所述通孔处设置有用于锁紧所缆索的锁紧机构；所述锁紧机构包括固定部、活动部、螺纹座、螺纹杆；所述固定部和所述螺纹座固定于所述盒体上，所述螺纹杆与所述螺纹座螺纹连接，所述活动部与所述螺纹杆的一端转动连接，转动所述螺纹杆驱动所述活动部向所述固定部方向运动；缆索穿过通孔后，固定部的内表面与缆索的外表面贴合，转动螺纹杆令活动部向固定部方向移动，使得活动部与固定部一起将缆索夹紧。若穿过盒体的缆索有两根，那么每个侧板设置有两个通孔，每个通孔处设置一个锁紧机构，共设置有四个锁紧机构。所述固定部和所述活动部均为弧形，且外形与所述缆索外表面贴合，活动部和固定部能够更好地夹紧缆索。
14.优选的，还包括远程控制平台，所述数据采集与控制模块和所述远程控制平台通过无线通讯单元实现通信，无线通讯单元通过短波通讯进行数据或控制指令的传输。控制平台发送控制命令，记录和显示各项测量数据，并输出符合整编规范的各类成果表。测沙模块的数据采集与控制模块负责接收控制命令，控制仪器开始测量和结束测量，并根据断面
情况生成的河道模型，对数据进行计算处理。所述测沙模组还包括用于供电的供电模块。
15.与现有技术相比，有益效果是：通过控制收卷装置的转动方向，控制移动台移动至河道上不同的位置，然后通过升降装置将测沙模组投入水中并控制测沙模组在水中的高度，令系统能够对河流不同位置和不同的水位高度进行含沙量的测量，能够获得更多不同的河流含沙量数量，使得测量结果能够更加准确。
附图说明
16.图1为本实用新型一种水文缆道自动测沙系统的结构示意图；
17.图2为本实用新型的收卷装置的结构示意图；
18.图3为本实用新型的锁紧机构的结构示意图。
具体实施方式
19.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
20.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
21.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：
22.实施例
23.如图1-3所示为一种水文缆道自动测沙系统的实施例，包括测沙模组1、用于安装在河道两侧的缆道支柱2、安装于缆道支柱2上的收卷装置3、连接在两侧收卷装置3上的缆索4、固定于缆索4上的移动台5、安装于移动台5上的升降装置6、与升降装置6连接的配重部7；测沙模组1安装于配重部7上，升降装置6用于驱动配重部7升降；收卷装置3用于收起或放出缆索4。测沙模组1 包括测沙传感器和数据采集与控制模块。
24.具体的，缆道支柱2均设置有用于供收卷装置3放置的安装板201；收卷装置3均包括安装于安装板201上的轴承座301、安装于轴承座301上的转轴302、驱动转轴302转动的电机303和安装于转轴302上的绞盘304；缆索4的两端分别缠绕在两侧的绞盘304上。电机303带动转轴302上绞盘304转动的时候，缆索4能够收卷在绞盘304上或者从绞盘304上放出，当缆索4需要向左侧移动，那么两侧的电机303均向右侧转动，使得左侧的绞盘304收卷缆索4，右侧的绞盘304放出缆索4，两侧保持平衡，使得缆索4能够向左移动。而缆索4需要向右侧移动的原理也是一样。
25.其中，缆索4设置有两根，转轴上设置有与缆索4数量对应的绞盘304；每对绞盘304对应一根缆索。两侧的收卷装置3的绞盘304成对设置，两侧的绞盘 304数量和位置均一致，
确保缆索4的运动平稳。而为了确保固定在缆索4上的移动台5能够稳定，设置有至少两根缆索4分别穿过移动台5的两侧，使得移动台5至少两侧受到承重力，在运动过程中不会发生偏离。
26.具体的，移动台5包括盒体501和盖合盒体501的顶盖502，升降装置6安装于盒体501内。顶盖502与盒体501活动连接，升降装置6位于盒体501内，能够防止外界雨水灰尘影响升降装置6的寿命。
27.其中，顶盖502设置有光伏板503，盒体501内装有与光伏板503电连接的蓄电池组504；蓄电池组504与升降装置6电连接。光伏板503能够光能转为电能并能储存于蓄电池组504内，蓄电池组504能够为移动台5内的部件提供电力支持，如供电给升降装置6，实现电力自给自足。
28.具体的，升降装置6为卷扬机，卷扬机的牵引索601与配重部7连接；盒体 501的底部设置有供牵引索601穿出的镂空孔。卷扬机通过收起或放出牵引索601 实现配重部7的上升或下降，其中卷扬机的电机303可以为伺服电机303。
29.另外的，盒体501相对的两侧板设置有供缆索4穿过的通孔，盒体501位于通孔处设置有用于锁紧所缆索4的锁紧机构8；锁紧机构8包括固定部801、活动部802、螺纹座803、螺纹杆804；固定部801和螺纹座803固定于盒体501 上，螺纹杆804与螺纹座803螺纹连接，活动部802与螺纹杆804的一端转动连接，转动螺纹杆804驱动活动部802向固定部801方向运动；缆索4穿过通孔后，固定部801的内表面与缆索4的外表面贴合，转动螺纹杆804令活动部802向固定部801方向移动，使得活动部802与固定部801一起将缆索4夹紧。若穿过盒体501的缆索4有两根，那么每个侧板设置有两个通孔，每个通孔处设置一个锁紧机构8，共设置有四个锁紧机构8。固定部801和活动部802均为弧形，且外形与缆索4外表面贴合，活动部802和固定部801能够更好地夹紧缆索4。
30.本实用新型的工作原理或工作流程：位于河道两侧的缆道支柱2均设置有收卷装置3，缆索4的两端与绞盘304连接，其中一侧收卷装置3收起缆索4，另一侧的收卷装置3则放出缆索4，使得缆索4上的移动台5能够随着缆索4在两个缆道支柱2之间移动。当需要在河道不同位置进行测量的时候，通过启动两侧的收卷装置3，令移动台5移动至指定的位置。移动台5上的升降装置6驱动配重部7下降，配重部7带着测沙模组1进入水中，根据需要测量不同水位高度的含沙量来控制配重部7的下降幅度。在完成一个目标点的测量后，可以无须收起配重部7，直接启动收卷装置3，使得测沙模组1直接到达另一位置点的同一水位高度。当需要不同水位高度的含沙量数量，只需要调节升降装置6即可。
31.本实施的有益效果：通过控制收卷装置3的转动方向，控制移动台5移动至河道上不同的位置，然后通过升降装置6将测沙模组1投入水中并控制测沙模组 1在水中的高度，令系统能够对河流不同位置和不同的水位高度进行含沙量的测量，能够获得更多不同的河流含沙量数量，使得测量结果能够更加准确。
32.实施例2
33.一种水文缆道自动测沙系统的实施例，与实施例1的区别在于，还包括远程控制平台，数据采集与控制模块和远程控制平台通过无线通讯单元实现通信，无线通讯单元通过短波通讯进行数据或控制指令的传输。控制平台发送控制命令，记录和显示各项测量数据，并输出符合整编规范的各类成果表。测沙模块的数据采集与控制模块负责接收控制命令，
控制仪器开始测量和结束测量，并根据断面情况生成的河道模型，对数据进行计算处理。测沙模组1还包括用于供电的供电模块。
34.本实施例的其余特征和工作原理与实施例1一致。
35.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。