一种水文信息采集仪的制作方法

1.本发明涉及水文信息采集技术领域，具体为一种水文信息采集仪。


背景技术：

2.水文信息采集，又称水文测验，水文信息采集一般可分为两类，一种是对水文事件当时发生情况下实际观测的信息；另一种是对水文事件发生后进行调查所得到的信息；水文信息采集是水文年鉴的重要数据来源；国家在全国布置了大小各类水文站，其主要工作便是收集第一种情况下的各类数据；但受自然界地理环境和水文现象随机性等影响，仅靠站网布局的定位观测，有时难以观测到全面而真实的水文资料；以暴雨观测为例，由于暴雨中心降落位置游移不定，雨量站网所布局的雨量站，不一定观测到每场暴雨的最大暴雨量，这便需要第二种信息采集方法；采集检测人员以巡回流动的方式定期或不定期地对一地区或流域内各观测点进行流量等水文要素的观测。
3.目前，在对水文信息进行采集时，通常采集检测人员直接进入水中进行采集取样，而采集检测人员直接进入水中采集，水的深浅不同，采集检测人员在水中行走，易于发生意外，使采集检测人员的安全无法得到保证，并且采集检测人员进入水中，易于对水进行搅拌，使泥沙与水混合，进而使测量精度无法保障，尤其是监测一些地理位置比较偏远或分散的监测点，工作难度更大。综上所述，本发明设计了一种使用更为方便快捷，不需要采集检测人员进入水中，且测量准确的水文信息采集仪。


技术实现要素：

4.本发明意在提供一种水文信息采集仪，以解决在采集检测人员不进入水中时，不能精确的检测和采集水文信息的问题。
5.为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种水文信息采集仪，包括设备箱体和流速检测设备，设备箱体两侧均设有漂浮气囊，设备箱体和漂浮气囊通过连接杆连接，箱体未设有漂浮气囊的两端均设有驱动电机，驱动电机的输出轴均设有驱动扇叶，设备箱体内部设有蓄电池、控制器和通信设备，设备箱体底面外部设有水质分析传感器、水温检测设备、含砂测量仪和水位检测设备，设备箱体和漂浮气囊之间设有流速检测扇叶，流速检测扇叶同轴连接有转轴，转轴穿过设备箱体的侧壁连接于流速检测设备，蓄电池、通信设备、水质分析传感器、水温检测设备、含砂测量仪、水位检测设备和流速检测设备均与控制器电连接。
6.基础方案的原理：本采集仪通过设备箱体两侧设有的漂浮气囊使采集仪在水面进行漂浮，通过箱体两端设有的驱动电机带动驱动扇叶，产生动力使设备能够在水面上移动；通过设备箱体底面外部设有的水质分析传感器、水温检测设备、含砂测量仪和水位检测设备对水进行水文信息检测和采集，水质分析传感器获取水的水质信息数据，水温检测设备获取水的水温信息数据，含砂测量仪获取水的含砂量信息数据，水位检测设备获取该片水域的水位变化信息数据；再通过设备箱体和漂浮气囊之间设有的流速检测扇叶被水流带着
转动，流速检测设备就通过转轴获取到水流的流速信息数据；由于这些设备均与控制器电连接，这些设备在获取水的信息数据后将数据传输至控制器，控制器将信息数据整合后将传输给通信设备。
7.基础方案的优点：本采集仪可以在采集检测人员不能去的水域上漂浮工作，解决了在采集检测人员不进入水中时，不能精确的检测和采集水文信息的问题。
8.进一步，还包括后台服务器和客服端，通信设备无线连接后台服务器，后台服务器无线连接客服端，后台服务器将收集到的信息发送至客服端。
9.基础方案的原理：控制器将信息数据整合后将传输给通信设备后，通过通信设备无线连接后台服务器和后台服务器无线连接客服端，通信设备将信息数据发送到后台服务器，后台服务器将收集到的信息发送至客服端，客服端将收集到水文信息调整为明确清晰的水文信息，让操作采集仪的工作员通过客服端对该片水域进行实时监控、检测和数据采集；操作人员还可以通过客服端反向控制采集仪的动力模块，使采集仪在水面上移动，通过将采集仪移动到不同的操作人员不能到达的水域进行水文信息采集，使采集的水文数据信息更多更准确。
10.进一步，设备箱体顶面一侧设有5g通讯天线，5g通讯天线与通信设备连接。
11.基础方案的原理：通过设备箱体顶面一侧设有的5g通讯天线，使采集仪工作中传输数据的速度更快，做到实时检测和数据采集。
12.进一步，设备箱体顶面设有采集摄像头和探照灯，采集摄像头和探照灯均与控制器电连接。
13.基础方案的原理：通过设备箱体顶面设有的采集摄像头和探照灯，能够使采集仪在移动中采集周围水域环境的图像数据，且通过探照灯能够在不同的天气条件下进行数据采集。
14.进一步，流速检测扇叶同轴连接的转轴同时连接有电能转换器。
15.基础方案的原理：通过流速检测扇叶同轴连接的转轴同时连接有的电能转换器，能够使采集仪体在检测水域水流流速的时候还能将流速检测扇叶转动的机械能转化为电能，对蓄电池进行一定的电能补充。
16.进一步，设备箱体的上部设有太阳能板，太阳能板与蓄电池电连接。
17.基础方案的原理：通过设备箱体的上部设有的太阳能板，能将光能转化为电能，对蓄电池进行一定的电能补充，延长采集仪在水面的工作时间。
18.进一步，驱动扇叶外周设有保护罩，保护罩连接在设备箱体上。
19.基础方案的原理：通过驱动扇叶外周设有的保护罩，将水域中漂浮的各种异物排开，对转动的驱动扇叶进行一定的保护。
20.进一步，各检测设备之间的电源线路及接口均采用了真空放电管、压敏电阻和tvp双向抑制二极管的防雷电路。
21.基础方案的原理：通过各检测设备之间采用的真空放电管、压敏电阻和tvp双向抑制二极管等防雷措施，在雷雨天气中对工作的采集仪进行一定的保护。
22.进一步，设备箱体内侧壁上设有保护气囊，连接杆内部设有微型气泵，微型气泵分别连通漂浮气囊和保护气囊，微型气泵与控制器电连接。
23.基础方案的原理：通过连接杆内部设有的分别连通漂浮气囊和保护气囊的微型气
泵，当采集仪体在工作中遇到突发危险时，通过控制器控制微型气泵，将漂浮气囊内的气体快速输送到保护气囊内部，保护气囊充满气体，将设备元件保护在内，由于漂浮气囊变小，浮力减小，整个采集仪体在水中下沉，面对湍急的水流或者水流中夹杂的物体对采集仪的打击，保护气囊能够保护设备箱体内的设备和各种元件；当这种危险解除时，控制器再次控制微型气泵将保护气囊的气体输出到漂浮气囊中，漂浮气囊变大，采集仪体浮力增大，位于水中的采集仪上浮于水面，继续采集水文信息。
24.基础方案的优点：本装置能够在各种危险的天气和水域中对水文信息进行精准的检测和采集。
25.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
26.图1是本技术实施例的俯视图。
27.图2是本技术实施例的侧视图。
28.图3是本技术实施例的控制系统结构示意图。
具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。
31.在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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。
32.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
33.说明书附图中的附图标记包括：设备箱体1、漂浮气囊2、太阳能板3、连接杆4、驱动扇叶5、采集摄像头6、探照灯7、5g通讯天线8、流速检测扇叶9、转轴10、流速检测设备11、水质分析传感器12、水温检测设备13、含砂测量仪14、水位检测设备15、蓄电池16、控制器17、通信设备18、电能转换器19、驱动电机20、保护罩21、保护气囊22、微型气泵23。
34.实施例基本如附图1、附图2和附图3所示：一种水文信息采集仪，包括设备箱体1和流速检测设备11，设备箱体1上下两侧均设有漂浮气囊2，设备箱体1和漂浮气囊2通过连接杆4固定连接，箱体未设有漂浮气囊2的两端均安装有驱动电机20，驱动电机20的输出轴均同轴固定连接有驱动扇叶5，设备箱体1内部安装有蓄电池16、控制器17和通信设备18，设备箱体1底面外部安装有水质分析传感器12、水温检测设备13、含砂测量仪14和水位检测设备
15，设备箱体1和漂浮气囊2之间设有流速检测扇叶9，流速检测扇叶9同轴固定连接有转轴10，转轴10穿过设备箱体1的侧壁连接于流速检测设备11，蓄电池16、通信设备18、水质分析传感器12、水温检测设备13、含砂测量仪14、水位检测设备15和流速检测设备11均与控制器17电连接。
35.具体实施过程如下：本采集仪通过设备箱体1两侧设有的漂浮气囊2在水面进行漂浮，通过箱体两端设有的驱动电机20带动驱动扇叶5，产生动力使设备能够在水面上移动；通过设备箱体1底面外部设有的水质分析传感器12、水温检测设备13、含砂测量仪14和水位检测设备15对水进行水文信息检测和采集，水质分析传感器12获取水的水质信息数据，水温检测设备13获取水的水温信息数据，含砂测量仪14获取水的含砂量信息数据，水位检测设备15获取该片水域的水位变化信息数据；再通过设备箱体1和漂浮气囊2之间设有的流速检测扇叶9被水流带着转动，流速检测设备11就通过转轴10获取到水流的流速信息数据；由于这些设备均与控制器17电连接，这些设备在获取水的信息数据后将数据传输至控制器17，控制器17将信息数据整合后将传输给通信设备18。本采集仪可以在采集检测人员不能去的水域上漂浮工作，解决了在采集检测人员不进入水中时，不能精确的检测和采集水文信息的问题。
36.如附图3所示：还包括后台服务器和客服端，通信设备18无线连接后台服务器，后台服务器无线连接客服端，后台服务器将收集到的信息发送至客服端。
37.具体实施过程如下：控制器17将信息数据整合后将传输给通信设备18后，通过通信设备18无线连接后台服务器和后台服务器无线连接客服端，通信设备18将信息数据发送到后台服务器，后台服务器将收集到的信息发送至客服端，客服端将收集到水文信息调整为明确清晰的水文信息，让操作采集仪的工作员通过客服端对该片水域进行实时监控、检测和数据采集；操作人员还可以通过客服端向通信设备18以及控制采集仪发送控制信息，以使得驱动电机20，使采集仪在水面上移动，通过将采集仪移动到不同的操作人员不能到达的水域进行水文信息采集，使采集的水文数据信息更多更准确。
38.如附图2所示：设备箱体1顶面一侧安装有5g通讯天线8，5g通讯天线8与通信设备18信号连接。
39.具体实施过程如下：通过设备箱体1顶面一侧安装的5g通讯天线8，使采集仪工作中传输数据的速度更快，做到实时检测和数据采集。
40.如附图2所示：设备箱体1顶面安装有采集摄像头6和探照灯7，采集摄像头6和探照灯7均与控制器17电连接。
41.具体实施过程如下：通过设备箱体1顶面设有的采集摄像头6和探照灯7，能够使采集仪在移动中采集周围水域环境的图像数据，且通过探照灯7能够在不同的天气条件下进行数据采集。
42.如附图1所示：流速检测扇叶9同轴固定连接的转轴10同时连接有电能转换器19。
43.具体实施过程如下：通过流速检测扇叶9同轴连接的转轴10同时连接有的电能转换器19，能够使采集仪体在检测水域水流流速的时候还能将流速检测扇叶9转动的机械能转化为电能，对蓄电池16进行一定的电能补充。
44.如附图1所示：设备箱体1的上部安装有太阳能板3，太阳能板3与蓄电池16电连接。
45.具体实施过程如下：通过设备箱体1的上部安装的太阳能板3，能将光能转化为电
能，对蓄电池16进行一定的电能补充，太阳能板3与电能转换器19一同制造电能，延长采集仪在水面的工作时间。
46.如附图2所示：驱动扇叶5外周设有保护罩21，保护罩21固定连接在设备箱体1上。
47.具体实施过程如下：通过驱动扇叶5外周固定连接的保护罩21，将水域中漂浮的各种异物排开，对转动的驱动扇叶5进行一定的保护。
48.如附图1所示：各检测设备之间的电源线路及接口均采用了真空放电管、压敏电阻和tvp双向抑制二极管的防雷电路。
49.具体实施过程如下：通过各检测设备之间采用的真空放电管、压敏电阻和tvp双向抑制二极管等防雷措施，在雷雨天气中对工作的采集仪进行一定的保护。
50.本技术又一实施例，与上述实施例的不同之处在于，基本如附图1、附图2和附图3所示：设备箱体1内侧壁上设有保护气囊22，连接杆4内部设有微型气泵23，微型气泵23分别连通漂浮气囊2和保护气囊22，微型气泵23与控制器17电连接。
51.具体实施过程如下：通过连接杆4内部设有的分别连通漂浮气囊2和保护气囊22的微型气泵23，当采集仪体在工作中，通过采集摄像头6、流速检测设备11和水位检测设备15对控制器17反馈的设备所采集到的水文信息，控制器17对信息进行分析判定，判定结果如果是即将遇到危险或者已经遇到突发危险时，例如下暴雨导致水位大幅增加，水流变得湍急，水中夹杂着大量可对采集仪体造成危险的物体等；通过控制器17控制微型气泵23，将漂浮气囊2内的气体快速输送到保护气囊22内部，保护气囊22充满气体，将设备元件保护在内，由于漂浮气囊2变小，浮力减小，整个采集仪体下沉于水中，面对湍急的水流或者水流中夹杂的物体对采集仪的打击，保护气囊22能够保护设备箱体1内的设备和各种元件；当控制器17对收集到的信息进行分析判定，判定结果如果是这种危险解除时，控制器17再次控制微型气泵23将保护气囊22的气体输出到漂浮气囊2中，漂浮气囊2变大，采集仪体浮力增大，位于水中的采集仪上浮于水面，继续采集水文信息。
52.实施例的有益效果：本装置能够在各种危险的天气和水域中工作，躲避危险元素，保护设备箱体1内的设备和元件，同时还能对水文信息进行精准的检测和采集。
53.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。