一种小型堤坝水位监测排水系统的制作方法

1.本发明涉及水位监测技术领域，特别涉及一种小型堤坝水位监测排水系统。


背景技术：

2.近些年来,我国对于水利工程建设越来越重视,在投入方面也在不断加大力度,工程建设范围逐年加大.在水利工程中,堤坝是常见的工程项目,堤坝质量的好坏直接决定着沿岸及下游人民群众的生命财产安全,同时也直接影响着工程辐射区的农业生产，这就意味着，堤坝内部的水位流量大小直接与下游人民的生命财产安全挂钩，所以需要发明一种小型堤坝水位监测排水系统，不仅能对水位进行实时监测，而且，还可以定时对水流量增速进行监测，防止水位过快增长，威胁下游人民的生命财产安全。


技术实现要素：

3.针对上述技术问题，本发明提供了一种小型堤坝水位监测排水系统，不仅可以根据水位进行监控，而且还可以根据固定时间内水流的增速进行监控，强化了对于堤坝内部水流的监测。
4.本发明所使用的技术方案是：一种小型堤坝水位监测排水系统，包括：水流增速检测部分、水位关闭部分；所述的水流增速检测部分和水位关闭部分安装在堤坝内部，水位关闭部分位于水流增速检测部分的前方；通过水流增速检测部分来检测水流增速，从而配合水位关闭部分的水位检测装置来打开水位关闭部分上不同高度的挡板，进而进行排水；所述的水流增速检测部分包括：方形固定板、初始水位检测机构、水位上涨检测机构、检测水流增速机构、复位机构、计时机构；所述的方形固定板固定安装在堤坝内部，初始水位检测机构、水位上涨检测机构和检测水流增速机构都安装在方形固定板上，复位机构和计时机构安装在堤坝上；通过复位机构和计时机构来控制固定时长从而对水位进行检测，再通过初始水位检测机构、水位上涨检测机构和检测水流增速机构来对水流增速进行监测；所述的水位关闭部分包括：方形挡板、滑动挡板a、圆柱齿轮i、圆柱齿轮j、直齿条e、圆柱齿轮k、翘板b、感应器、滑动挡板b；所述的方形挡板固定安装堤坝内部，方形挡板上多组孔，多组孔的位置高度不同；滑动挡板a滑动安装在方形挡板的滑槽中，滑动挡板a上固定安装有齿条，齿条与圆柱齿轮i相互配合，圆柱齿轮i转动安装在方形挡板上；滑动挡板b滑动安装在方形挡板的滑槽中，滑动挡板b位于滑动挡板a的下方，滑动挡板b上设有齿条，齿条与圆柱齿轮j相互啮合，圆柱齿轮j转动安装在方形挡板上；直齿条e滑动安装在方形挡板上，直齿条e的齿与圆柱齿轮j、圆柱齿轮i相互啮合；圆柱齿轮k转动安装在方形挡板上，圆柱齿轮k与圆柱齿轮j相互啮合；翘板b转动安装在堤坝内部，翘板b的一端与浮漂转动连接，翘板b的另一端安装有齿条，齿条与圆柱齿轮k相互啮合；感应器固定安装在方形挡板上，感应器内部安装有电缸，电缸的活
塞杆与直齿条e下端固定连接，感应器与异形齿条通过无线连接，感应器检测异形齿条内部两个滑块之间的距离，从而控制内部电缸推动直齿条e。
5.进一步地，所述的初始水位检测机构包括：圆柱齿轮a、圆柱齿轮b、浮漂、直齿条a、直齿条b、固定箱体、长方形滑动块、锲形块；所述的方形固定板的凹槽内转动安装有若干圆柱齿轮a,圆柱齿轮a与圆柱齿轮b相互啮合，圆柱齿轮b转动安装在方形固定板的架子上；浮漂分别与直齿条a和直齿条c固定连接，直齿条a滑动安装在方形固定板的滑槽中，直齿条a与圆柱齿轮a相互啮合；直齿条b滑动安装方形固定板的滑槽中，直齿条b与圆柱齿轮b相互啮合；固定箱体一端固定安装在直齿条b上，固定箱体的另一端滑动安装方形固定板的滑槽中，固定箱体的内部滑动安装有长方形滑动块,长方形滑动块上设有滑槽，滑槽与锲形块的斜面相互配合，长方形滑动块的一端与弹簧连接，弹簧的另一端与固定箱体的内部连接；锲形块滑动安装在长方形滑动块内部，锲形块的一端安装有电磁铁。
6.进一步地，所述的水位上涨检测机构包括：圆柱齿轮c、直齿条c、圆柱齿轮d、直齿条d；所述的圆柱齿轮c转动安装在方形固定板的内部，圆柱齿轮c与圆柱齿轮d相互啮合，圆柱齿轮d转动安装在方形固定板的架子上；直齿条c与圆柱齿轮c相互啮合，直齿条c滑动安装在方形固定板的滑槽中；直齿条d滑动安装在方形固定板滑槽中，直齿条d与圆柱齿轮d相互啮合。
7.进一步地，所述的检测水流增速机构机构包括：伺服电机、圆柱齿轮e、异形齿条、滑块；所述的伺服电机固定安装在方形固定板上，伺服电机的一端轴与圆柱齿轮e的轴固定连接，多个圆柱齿轮e通过皮带和皮带轮连接起来，圆柱齿轮e与异形齿条相互啮合；异形齿条滑动安装方形固定板上，异形齿条上刻有长度数值，异形齿条内滑动安装有两组滑块，每组滑块的上下两端固定安装有弹簧，两组滑块的长度不相等。
8.进一步地，所述的复位机构包括：方形箱、转动轴a、圆柱齿轮f、圆柱齿轮g、槽轮、圆柱齿轮h、卷簧、转动圆板、转动轴b、翘板a、异形齿轮、圆柱齿轮l；所述的方形箱固定安装在堤坝上；转动轴a与伺服电机的另一端轴固定连接，转动轴a与圆柱齿轮f通过皮带连接；圆柱齿轮f转动安装在方形箱内部的架子上，圆柱齿轮f与圆柱齿轮g和圆柱齿轮l相互啮合；圆柱齿轮g轴上安装的齿轮与异形齿轮相互啮合，异形齿轮的侧面固定安装有圆杆，圆杆与槽轮上的槽相互配合；槽轮转动安装在方形箱内部的架子上，槽轮上固定安装有杆，通过杆拨动翘板a；圆柱齿轮l转动安装在方形箱内部的架子上，圆柱齿轮l与圆柱齿轮f相互啮合，圆柱齿轮l的轴与圆柱齿轮h的轴固定连接，圆柱齿轮h上固定安装有杆，通过杆拨动翘板a；翘板a安装在方形箱内部的架子上，翘板a的一端圆柱与转动轴b上的孔相互配合，翘板a的另一端圆柱与转动圆板上的孔相互配合，转动轴a与转动圆板通过皮带与皮带轮连接；所述的转动圆板转动安装在方形箱内部，转动圆板与卷簧的一端固定连接；卷簧转动安装在方形箱内部，卷簧的轴与转动轴b固定连接，转动轴b转动安装在方形箱内部的方板上。
9.进一步地，所述的计时机构包括：棘轮、八边形齿轮、通电块、转动卡扣；所述的棘轮转动安装在转动轴b上，棘轮的轴与八边形齿轮固定连接，八边形齿轮
上固定安装有卷轴，卷轴上缠绕有电线，电线的一端与通电块固定连接；转动卡扣转动安装在方形箱内部的方板上，转动卡扣上设有方杆，方杆与八边形齿轮上的棱角间接配合。
10.进一步地，所述的方形固定板材质为合金结构钢，其具备不易变形和开裂的特点。
11.本发明与现有技术相比的有益效果是：1、通过感应器内部安装的电缸，电缸的活塞杆与直齿条e下端固定连接，感应器与异形齿条通过无线连接，感应器检测异形齿条内部两个滑块之间的距离，从而来检测短时间内水流的增速。
12.2、通过伺服电机带动圆柱齿轮e转动，进而带动滑块移动，当两个滑块分别触碰到直齿条a和直齿条d之后，进而得到直齿条a和直齿条d之间的距离差值，从而可以知道一定时间内水流增速的大小。
13.3、通过圆柱齿轮f带动翘板a的另一端圆杆插入转动圆板的孔中，同时，使翘板a另一端的杆与转动轴b上的孔脱离，进而使转动圆板固定，从而使卷簧带动转动轴b进行转动，重新计时，方便下次继续计时使用。
14.4、通过水位增长来带动浮漂浮动，从而带动直齿条b移动，当水位处于相对静止的位置之后，通过锲形块上的电磁铁工作，带动锲形块移动，从而使长方形滑动块固定住直齿条b，从而得到初始水位的位置，方便对于水流速度的监测。
15.附图说明
16.图1为本发明的整体结构示意图。
17.图2、3为本发明的内部结构示意图。
18.图4、5、7、9、11、12为本发明的水流增速检测部分的结构示意图。
19.图6为本发明的图5的a处结构示意放大图。
20.图8为本发明的图7的b处结构示意放大图。
21.图10为本发明的图9的c处结构示意放大图。
22.图13为本发明的图12的d处结构示意放大图。
23.图14、16为本发明的水位关闭部分的结构示意图。
24.图15为本发明的图14的e处结构示意放大图。
25.附图标号：1-水流增速检测部分；2-水位关闭部分；101-方形固定板；102-圆柱齿轮a；103-圆柱齿轮b；104-浮漂；105-直齿条a；106-直齿条b；107-固定箱体；108-长方形滑动块；109-锲形块；110-圆柱齿轮c；111-直齿条c；112-圆柱齿轮d；113-直齿条d；114-伺服电机；115-圆柱齿轮e；116-异形齿条；117-滑块；118-方形箱；119-转动轴a；120-圆柱齿轮f；121-圆柱齿轮g；122-槽轮；123-圆柱齿轮h；124-卷簧；125-转动圆板；126-转动轴b；127-棘轮；128-翘板a；129-八边形齿轮；130-通电块；131-转动卡扣；132-异形齿轮；133-圆柱齿轮l；201-方形挡板；202-滑动挡板a；203-圆柱齿轮i；204-圆柱齿轮j；205-直齿条e；206-圆柱齿轮k；207-翘板b；208-感应器；209-滑动挡板b。
26.具体实施方式
27.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、
ꢀ“
相连”、
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连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.实施例，如图1-16所示，一种小型堤坝水位监测排水系统，包括：水流增速检测部分1、水位关闭部分2；水流增速检测部分1和水位关闭部分2安装在堤坝内部，水位关闭部分2位于水流增速检测部分1的前方；通过水流增速检测部分1来检测水流增速，从而配合水位关闭部分2的水位检测装置来打开水位关闭部分2上不同高度的挡板，进而进行排水；水流增速检测部分1包括：方形固定板101、初始水位检测机构、水位上涨检测机构、检测水流增速机构、复位机构、计时机构；方形固定板101固定安装在堤坝内部，初始水位检测机构、水位上涨检测机构和检测水流增速机构都安装在方形固定板101上，复位机构和计时机构安装在堤坝上，方形固定板101材质为合金结构钢，其具备不易变形和开裂的特点；通过复位机构和计时机构来控制固定时长从而对水位进行检测，再通过初始水位检测机构、水位上涨检测机构和检测水流增速机构来对水流增速进行监测；水位关闭部分2包括：方形挡板201、滑动挡板a202、圆柱齿轮i203、圆柱齿轮j204、直齿条e205、圆柱齿轮k206、翘板b207、感应器208、滑动挡板b209；方形挡板201固定安装堤坝内部，方形挡板201上多组孔，多组孔的位置高度不同；滑动挡板a202滑动安装在方形挡板201的滑槽中，滑动挡板a202上固定安装有齿条，齿条与圆柱齿轮i203相互配合，圆柱齿轮i203转动安装在方形挡板201上；滑动挡板b209滑动安装在方形挡板201的滑槽中，滑动挡板b209位于滑动挡板a202的下方，滑动挡板b209上设有齿条，齿条与圆柱齿轮j204相互啮合，圆柱齿轮j204转动安装在方形挡板201上；直齿条e205滑动安装在方形挡板201上，直齿条e205的齿与圆柱齿轮j204、圆柱齿轮i203相互啮合；圆柱齿轮k206转动安装在方形挡板201上，圆柱齿轮k206与圆柱齿轮j204相互啮合；翘板b207转动安装在堤坝内部，翘板b207的一端与浮漂转动连接，翘板b207的另一端安装有齿条，齿条与圆柱齿轮k206相互啮合；具体地，当水位上升到高水位或者同时水流增速变快之后，通过感应器208感应到相对指令，通过感应器208内的电缸带动感应器208的滑动块移动，进而使滑动块带动直齿条e205移动，从而带动圆柱齿轮j204和圆柱齿轮i203转动，从而带动滑动挡板b209和滑动挡板a202移动，进一步的使水从滑动挡板b209和滑动挡板a202遮挡的孔中流出；感应器208固定安装在方形挡板201上，感应器208内部安装有电缸，电缸的活塞杆与直齿条e205下端固定连接，感应器208与异形齿条116通过无线连接，感应器208检测异形
齿条116内部两个滑块117之间的距离，从而控制内部电缸推动直齿条e205；具体地，当水位处于低水位的时候，通过翘板b207上的浮漂随着水位不断上升，从而带动翘板b207另一端的齿条移动，进而带动圆柱齿轮k206转动，从而带动圆柱齿轮j204转动，进一步的带动滑动挡板b209滑动，从而打开滑动挡板b209，使水从滑动挡板b209挡住的孔中流出。
30.如图4所示，初始水位检测机构包括：圆柱齿轮a102、圆柱齿轮b103、浮漂104、直齿条a105、直齿条b106、固定箱体107、长方形滑动块108、锲形块109；方形固定板101的凹槽内转动安装有若干圆柱齿轮a102,圆柱齿轮a102与圆柱齿轮b103相互啮合，圆柱齿轮b103转动安装在方形固定板101的架子上；具体地，当水位处于相对静止的位置之后，通过锲形块109上的电磁铁工作，带动锲形块109移动，从而使长方形滑动块108滑动，进而使长方形滑动块108固定住直齿条b106，从而得到初始水位的位置；浮漂104分别与直齿条a105和直齿条c111固定连接，直齿条a105滑动安装在方形固定板101的滑槽中，直齿条a105与圆柱齿轮a102相互啮合；直齿条b106滑动安装方形固定板101的滑槽中，直齿条b106与圆柱齿轮b103相互啮合；固定箱体107一端固定安装在直齿条b106上，固定箱体107的另一端滑动安装方形固定板101的滑槽中，固定箱体107的内部滑动安装有长方形滑动块108,长方形滑动块108上设有滑槽，滑槽与锲形块109的斜面相互配合，长方形滑动块108的一端与弹簧连接，弹簧的另一端与固定箱体107的内部连接；锲形块109滑动安装在长方形滑动块108内部，锲形块109的一端安装有电磁铁；具体地，通过水位增长来带动浮漂104浮动，从而带动直齿条a105移动，进而带动圆柱齿轮a102转动，进一步的带动圆柱齿轮b103转动，从而带动直齿条b106移动。
31.如图5、6所示，水位上涨检测机构包括：圆柱齿轮c110、直齿条c111、圆柱齿轮d112、直齿条d113；圆柱齿轮c110转动安装在方形固定板101的内部，圆柱齿轮c110与圆柱齿轮d112相互啮合，圆柱齿轮d112转动安装在方形固定板101的架子上；直齿条c111与圆柱齿轮c110相互啮合，直齿条c111滑动安装在方形固定板101的滑槽中；直齿条d113滑动安装在方形固定板101滑槽中，直齿条d113与圆柱齿轮d112相互啮合；具体地，通过浮漂104带动直齿条c111移动，从而带动圆柱齿轮c110转动，进而带动圆柱齿轮d112转动，从而带动直齿条d113移动。
32.如图7、8、9、10所示，检测水流增速机构机构包括：伺服电机114、圆柱齿轮e115、异形齿条116、滑块117；伺服电机114固定安装在方形固定板101上，伺服电机114的一端轴与圆柱齿轮e115的轴固定连接，多个圆柱齿轮e115通过皮带和皮带轮连接起来，圆柱齿轮e115与异形齿条116相互啮合；具体地，当两个滑块117无法同时触碰到直齿条a105和直齿条d113的时候，说明水流增速过快；异形齿条116滑动安装方形固定板101上，异形齿条116上刻有长度数值，异形齿条116内滑动安装有两组滑块117，每组滑块117的上下两端固定安装有弹簧，两组滑块117的长度不相等；具体地，通过伺服电机114带动圆柱齿轮e115转动，进而带动异形齿条116移动，当异形齿条116移动的时候，带动滑块117移动，当两个滑块117分别触碰到直齿条a105和直齿条d113之后，进而得到直齿条a105和直齿条d113之间的距离差值，从而可以知道一定时间内水流增速的大小。
33.如图11、12所示，复位机构包括：方形箱118、转动轴a119、圆柱齿轮f120、圆柱齿轮
g121、槽轮122、圆柱齿轮h123、卷簧124、转动圆板125、转动轴b126、翘板a128、异形齿轮132、圆柱齿轮l133；方形箱118固定安装在堤坝上；转动轴a119与伺服电机114的另一端轴固定连接，转动轴a119与圆柱齿轮f120通过皮带连接；圆柱齿轮f120转动安装在方形箱118内部的架子上，圆柱齿轮f120与圆柱齿轮g121和圆柱齿轮l133相互啮合；圆柱齿轮g121轴上安装的齿轮与异形齿轮132相互啮合，异形齿轮132的侧面固定安装有圆杆，圆杆与槽轮122上的槽相互配合；槽轮122转动安装在方形箱118内部的架子上，槽轮122上固定安装有杆，通过杆拨动翘板a128；具体地，当计时重新开始的时候，通过圆柱齿轮f120带动圆柱齿轮g121转动，进而带动异形齿轮132和圆柱齿轮f120转动，从而带动槽轮122转动，进而使槽轮122拨动翘板a128的另一端，从而使翘板a128的另一端圆杆插入转动圆板125的孔中，同时，使翘板a128另一端的杆与转动轴b126上的孔脱离，进而使转动圆板125固定，从而使卷簧124带动转动轴b126进行转动，重新计时；圆柱齿轮l133转动安装在方形箱118内部的架子上，圆柱齿轮l133与圆柱齿轮f120相互啮合，圆柱齿轮l133的轴与圆柱齿轮h123的轴固定连接，圆柱齿轮h123上固定安装有杆，通过杆拨动翘板a128；翘板a128安装在方形箱118内部的架子上，翘板a128的一端圆柱与转动轴b126上的孔相互配合，翘板a128的另一端圆柱与转动圆板125上的孔相互配合，转动轴a119与转动圆板125通过皮带与皮带轮连接；所述的转动圆板125转动安装在方形箱118内部，转动圆板125与卷簧124的一端固定连接；卷簧124转动安装在方形箱118内部，卷簧124的轴与转动轴b126固定连接，转动轴b126转动安装在方形箱118内部的方板上；具体地，通过伺服电机114得到转动轴a119转动，从而带动圆柱齿轮f120转动，进而带动圆柱齿轮l133和圆柱齿轮h123转动，从而使圆柱齿轮h123上的杆拨动翘板a128的一端，从而使翘板a128一端的杆插入转动轴b126上的孔配合，进而使转动轴b126无法转动，进而通过转动轴a119带动转动圆板125转动，从而度卷簧124上劲。
34.如图13、14、15所示，计时机构包括：棘轮127、八边形齿轮129、通电块130、转动卡扣131；棘轮127转动安装在转动轴b126上，棘轮127的轴与八边形齿轮129固定连接，八边形齿轮129上固定安装有卷轴，卷轴上缠绕有电线，电线的一端与通电块130固定连接；转动卡扣131转动安装在方形箱118内部的方板上，转动卡扣131上设有方杆，方杆与八边形齿轮129上的棱角间接配合；具体地，通过通电块130自身的重力带动八边形齿轮129转动，同时由于转动卡扣131上的方杆使八边形齿轮129的转动速度减慢；当通电块130与伺服电机114接触到之后，伺服电机114开始工作。
35.工作原理：当水位处于低水位的时候，通过翘板b207上的浮漂随着水位不断上升，从而带动翘板b207另一端的齿条移动，进而带动圆柱齿轮k206转动，进一步的带动滑动挡板b209滑动，从而打开滑动挡板b209，使水从滑动挡板b209挡住的孔中流出；当水位上升到高水位或者同时水流增速变快之后，通过感应器208收到相应指令， 感应器208内部安装有电缸，电缸的活塞杆与直齿条e205下端固定连接，感应器208与异形齿条116通过无线连接，感应器208检测异形齿条116内部两个滑块117之间的距离，从而控制内部电缸推动直齿条e205,从而带动圆柱齿轮j204和圆柱齿轮i203转动，从而带动滑动挡板b209和滑动挡板a202移动，进一步的使水从滑动挡板b209和滑动挡板a202遮挡的孔中流出；
当检测水流增速的时候，通过水位增长来带动浮漂104浮动，从而带动直齿条a105移动，进而带动圆柱齿轮a102转动，进一步的带动圆柱齿轮b103转动，从而带动直齿条b106移动，当水位处于相对静止的位置之后，通过锲形块109上的电磁铁工作，带动锲形块109移动，从而使长方形滑动块108滑动，进而使长方形滑动块108固定住直齿条b106，从而得到初始水位的位置；再通过浮漂104带动直齿条c111移动，从而带动圆柱齿轮c110转动，进而带动圆柱齿轮d112转动，从而带动直齿条d113移动；同时，计时机构开始工作，通过通电块130自身的重力带动八边形齿轮129转动，同时由于转动卡扣131上的方杆使八边形齿轮129的转动速度减慢；当通电块130与伺服电机114接触到之后，伺服电机114开始工作；通过伺服电机114得到转动轴a119转动，从而带动圆柱齿轮f120转动，进而带动圆柱齿轮l133和圆柱齿轮h123转动，从而使圆柱齿轮h123上的杆拨动翘板a128的一端，从而使翘板a128一端的杆插入转动轴b126上的孔配合，进而使转动轴b126无法转动，进而通过转动轴a119带动转动圆板125转动，从而度卷簧124上劲；当计时重新开始的时候，通过圆柱齿轮f120带动圆柱齿轮g121转动，进而带动异形齿轮132和圆柱齿轮f120转动，从而带动槽轮122转动，进而使槽轮122拨动翘板a128的另一端，从而使翘板a128的另一端圆杆插入转动圆板125的孔中，同时，使翘板a128另一端的杆与转动轴b126上的孔脱离，进而使转动圆板125固定，从而使卷簧124带动转动轴b126进行转动，重新计时；当计时结束之后，通过伺服电机114带动圆柱齿轮e115转动，进而带动异形齿条116移动，当异形齿条116移动的时候，带动滑块117移动，当两个滑块117分别触碰到直齿条a105和直齿条d113之后，进而得到直齿条a105和直齿条d113之间的距离差值，从而可以知道一定时间内水流增速的大小；当两个滑块117无法同时触碰到直齿条a105和直齿条d113的时候，发明水流增速过快。