一种用于小微湿地的深度测量方法及装置与流程

1.本发明属于生态修复技术领域，特别是涉及一种用于小微湿地的深度测量方法及装置。


背景技术：

2.小微湿地是指自然界在长期演变过程中形成的小型、微型湿地，乡村小微湿地多以塘田沟渠堰井溪等形态出现，而随着技术的发展，人工湿地的构建方式也越来越多，如南大（常熟）研究院有限公司研发的发明专利（公开号为cn114014444a）公开了一种高生态弹性小微湿地生态系统的构建方法，包括：s1.依据地形对小微湿地的底部进行地形塑造，形成深度逐渐递减的深水区、浅水区和水生植物区；并对小微湿地进行清淤，清除的底泥堆积形成一个或多个原位净化岛；s2.根据小微湿地的坡比大小，采用三种不同的方式对小微湿地的岸坡进行整治；s3.在原位净化岛露出水面的区域种植本地灌木和/或草本植物，在水生植物区种植挺水植物、浮水植物、沉水植物和藻类；向水体中投放底栖动物、小型杂食性鱼类和小型肉食性鱼类，经一定时间后，形成水生态系统。该方法可构建具有高生态弹性的小微湿地结构，提升了小微湿地生态系统的抗干扰能力和自我恢复能力。
3.对于小微湿地来说，通过使用深度测量结构可以对小微湿地中水的深度以及淤泥的深度进行测量，全面了解小微湿地的状态。在现有技术中，对于湿地的深度测量的技术方案十分繁多，如湖北省农业机械工程研究设计院研发的便携式水田泥脚深度测量装置（公开号为cn107907041a）公开的技术是包括安装在支撑组件上的入泥滑杆组件，入泥滑杆组件中入泥滑板可在支撑板的限位导向槽内垂直滑动，利用人工提起入泥滑板，再利用人工或利用部件自重下压从而实现测量功能，磁致伸缩位移传感器组件的测量 滑块与入泥滑板通过连接杆刚性连接，实现同步自动测量入泥滑板的位移量的目的；磁致伸缩位移传感器组件测得的数据送入控制板中进行存储、判断和输出；所述电池及控制仓 组件中的控制板可通过无线通讯天线与工作站通讯，同时还接收来自行程开关的信号、来自红外测距传感器的数据，当控制收到自行程开关的信号，则记录此时磁致伸缩位移传感 器组传来的移量数据，并将此时的位移数据作为初始位移数据。当入泥滑板触底后，磁致伸缩位移传感器组件的测量滑块不再移动，则控制板记录此时的位移数据作为终止数据，然后可以计算出入泥滑板的位移量，再根据红外测距传感器测得的离地间隙数据，以及设定的入泥滑板起始位置与红外测距传感器之间的间距，可以自动计算出水田泥脚深度，这些数据均可通过无线通讯天线传输给工作站。所述锂电池通过控制板为各设备供电。所述支撑组件可既可实现有效支撑，也可方便的折叠，支撑角下端的触泥托盘与水田表面接触且不下沉。
4.又有，武汉理工大学]研发的一种机械式钾盐矿湖水深度测量装置及其方法（公开号为cn110081865a）公开的装置包括测量重锤、提升装置、停止装置、机架和控制装置，提升装置和停止装置均设置于机架上，停止装置设置于提升装置的下方，测量重锤通过钢丝绳与提升装置连接，提升装置上设有旋转式光电编码器，控制装置分别与提升装置、停止装置和旋转式光电编码器连接，控制装置控制提升装置通过钢丝绳带动测量重锤竖直上下移
动，控制装置通过旋转式光电编码器测量和计算测量重锤的位移、速度、加速度和加速度变化率，测量重锤处于检测零点位置时控制装置控制停止装置使测量重锤静止停止于零点位置。该方案实现了钾盐矿湖水深度的自动测量，性能稳定，安全可靠。
5.现有的深度测量结构在使用的时候，对小微湿地进行深度测量，通常使用测量杆插在湿地中进行测量，测量杆上的刻度沾附上泥土，导致读数不清晰的情况，且现有的深度测量结构使用时，湿地的地面比较湿软，测量结构的占地面积比较小，长时间放置在湿地上容易使整体测量结构向下陷落的情况，导致深度测量结果存在误差。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了克服现有技术的不足提供一种用于小微湿地的深度测量方法及其装置，以解决现有的深度测量结构在使用的时候，对小微湿地进行深度测量，通常使用测量杆插在湿地中进行测量，测量杆上的刻度沾附上泥土，导致读数不清晰的问题。
7.本发明是这样实现的：本发明首先提出了一种用于小微湿地的深度测量方法，该方法采用了一种深度测量装置，通过使用圈数计数器对测量轮旋转的圈数进行计数，从而计算小微湿地中水的深度或者淤泥的深度。
8.在一些实施例中，该方法利用一种拨板所构成的机构实现将多段用于测量深度的竖杆连续接长；具体是：通过一个传动杆带动拨板转动，在弹簧的作用下设置的推板依次推动多根竖向并列的连接杆移动，拨板把一处连接杆拨到竖杆的顶部，采用齿轮结构带动一个旋转轮转动，用一个滑轮拨动连接杆旋转安装在竖杆上，其他连接杆转动依次安装在上一处连接杆上，使竖杆相继接长直至达到合适的深度进行测量。
9.在一些实施例中，在进行小微湿地深度测量的时候，转动深度测量装置上的一处旋转杆通过皮带轮驱动另一处旋转杆旋转，使旋转杆内端的伞齿轮驱动一个集中板中间位置的螺纹杆旋转，使螺纹杆带动集中板向下移动，使集中板的两侧通过一块支撑板推动一块延长板在底板的底部向外移动，使延长板增加与湿地的接触面积，从而使底板浮在湿地上，防止陷落在湿地内。
10.在以上方法的基础上，本发明提出了一种用于小微湿地的深度测量装置具体包括主体，主体的顶部设有开孔，且主体的底部边缘夹角的位置安装有支腿，且主体顶部安装有连接组件；还包括连接组件，连接组件包括竖杆，且竖杆的底端为锥形结构，且竖杆的侧面设有锯齿状结构，且竖杆的顶部安装有螺纹杆，且竖杆滑动安装在主体顶部的开孔内；还包括承载机构，承载机构安装在主体的底部，且承载机构包括底板，且底板的底部设有凹槽，凹槽为t形结构，且底板的顶部设有两处开槽，且底板安装在主体底部边缘夹角支腿的底端。
11.在一些实施例中，进一步的，主体包括固定板一，固定板一安装在主体的顶部，且固定板一的顶部安装有指针；还包括圈数计数器，圈数计数器安装在固定板一的侧面。
12.在一些实施例中，主体还包括测量轮，测量轮的两侧边缘位置标有刻度，且测量轮转动安装在两处固定板一之间，且测量轮的侧面安装有圈数计数器的检测端；主体还包括固定板二，固定板二安装在主体的顶部。
13.在一些实施例中，主体还包括驱动轮和导向轮，驱动轮为圆形结构，且驱动轮的侧
面安装有把手，且驱动轮的外侧设有锯齿状结构，驱动轮外侧的锯齿状结构与竖杆侧面的锯齿状结构相啮合，并且驱动轮转动安装在固定板二的内侧；导向轮安装在驱动轮的另一侧面，且导向轮转动安装在固定板二的内侧，且导向轮的外侧通过传动带与测量轮相连接。
14.在一些实施例中，进一步的，连接组件包括：支架、连接杆、推板、传动杆、拨板、横杆等，其中，支架安装在主体的顶部，且支架的侧端安装有电机，电机的输出端安装有齿轮；连接杆滑动安装在支架的内端，且连接杆的顶部安装有螺纹杆，且连接杆的底部设有螺纹孔，且连接杆转动安装在竖杆的顶部，且连接杆的侧面设有锯齿状结构。推板为弧形结构，且推板的外侧通过弹簧安装在支架的内侧，且推板安装在连接杆的外侧；传动杆的底端安装有伞齿轮，且传动杆为圆柱形结构，且传动杆转动安装在支架的外侧。拨板安装在传动杆的顶部，且拨板转动安装在竖杆和连接杆之间；横杆转动安装在主体的顶部，且横杆的内端安装有伞齿轮，且横杆内端的伞齿轮与传动杆底端的伞齿轮相啮合。
15.在一些实施例中，连接组件还包括：固定板三和旋转轮、滑轮等，其中，固定板三为弧形结构，且固定板三安装在支架的侧端，且固定板三的底部安装有两处齿轮，且固定板三底部的齿轮与支架侧端电机输出端的齿轮相啮合；旋转轮安装在固定板三底部齿轮的底部，且旋转轮转动安装在连接杆的外侧；滑轮为环形结构，且滑轮为橡胶材质，且滑轮转动安装在旋转轮的外侧。
16.在一些实施例中，进一步的，承载机构还包括延长板和支撑板，延长板的顶部设有凸块，且延长板顶部的凸块滑动安装在底板底部的凹槽内；支撑板的底部通过转轴安装在延长板的顶部。
17.在一些实施例中，承载机构还包括集中板和旋转杆，其中，集中板的中间位置安装有螺纹杆，螺纹杆的顶端安装有伞齿轮，螺纹杆转动安装在主体的底部，且集中板的底部两侧通过与支撑板的顶部相连接；旋转杆的内端安装有伞齿轮，且旋转杆内端的伞齿轮与集中板中间位置螺纹杆顶端的伞齿轮相啮合，且旋转杆转动安装在主体的侧面，且两处旋转杆通过皮带轮形相连接。
18.与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：1、本发明中，通过使用圈数计数器对测量轮旋转的圈数进行计数，从而计算小微湿地中水的深度或者淤泥的深度，在对小微湿地进行深度测量的时候，连接杆安装在竖杆的顶部，则驱动轮驱动竖杆与连接杆插在湿地中，驱动轮的侧面带动导向轮旋转，导向轮通过传动带驱动测量轮旋转，测量轮的周长为固定数值，测量轮的周长是导向轮的三倍，使圈数计数器的检测端对测量轮旋转的圈数进行计算，可以比较清晰的进行深度的计算，防止泥土对刻度的影响，不需要近距离靠近湿地的表面进行读数，提高读数的准确度以及便捷性。
19.2、本发明中，通过使用延长板增加深度测量结构的占地面积，在小微湿地深度测量的过程中，转动旋转杆驱动集中板中间位置的螺纹杆旋转，使螺纹杆带动集中板向下移动，则集中板通过支撑板驱动延长板在底板的底部向外移动，使延长板增加与湿地的接触面积，从而增加深度测量装置的承载力，防止长时间向下陷落的情况，保证深度测量的准确性，减少深度测量误差。
附图说明
20.图1是本发明的实施例的立体结构示意图。
21.图2是本发明的实施例的主体立体结构示意图。
22.图3是本发明的实施例的驱动轮立体结构示意图。
23.图4是本发明的实施例的竖杆立体结构示意图。
24.图5是本发明的实施例的支架截面结构示意图。
25.图6是本发明的实施例的旋转轮截面结构示意图。
26.图7是本发明的实施例的支撑板立体结构示意图。
27.图8是本发明的实施例的底板截面结构示意图。
28.附图中的标记为：1-主体；101-固定板一；102-圈数计数器；103-测量轮；104-固定板二；105-驱动轮；106-导向轮；2-连接组件；201-支架；202-竖杆；203-连接杆；204-推板；205-传动杆；206-拨板；207-横杆；208-固定板三；209-旋转轮；2010-滑轮；3-承载机构；301-底板；302-延长板；303-支撑板；304-集中板；305-旋转杆。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例的描述，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。
30.首先，如图1所示，本发明提供的一种用于小微湿地的深度测量装置主要包括以下三大部分：（1）主体1，主体1的顶部设有开孔，且主体1的底部边缘夹角的位置安装有支腿，且主体1顶部安装有连接组件2；（2）连接组件2，连接组件2包括竖杆202，且竖杆202的底端为锥形结构，且竖杆202的侧面设有锯齿状结构，且竖杆202的顶部安装有螺纹杆，且竖杆202滑动安装在主体1顶部的开孔内；（3）承载机构3，承载机构3安装在主体1的底部，且承载机构3包括底板301，且底板301的底部设有凹槽，凹槽为t形结构，且底板301的顶部设有两处开槽，且底板301安装在主体1底部边缘夹角支腿的底端。
31.其中，如图2和图3所示，主体1包括：固定板一101，固定板一101安装在主体1的顶部，且固定板一101的顶部安装有指针；圈数计数器102，圈数计数器102安装在固定板一101的侧面；测量轮103，测量轮103的两侧边缘位置标有刻度，且测量轮103转动安装在两处固定板一101之间，且测量轮103的侧面安装有圈数计数器102的检测端；固定板二104，固定板二104安装在主体1的顶部；驱动轮105，如图3所示，驱动轮105为圆形结构，且驱动轮105的侧面安装有把手，且驱动轮105的外侧设有锯齿状结构，驱动轮105外侧的锯齿状结构与竖杆202侧面的锯齿状结构相啮合，并且驱动轮105转动安装在固定板二104的内侧；
导向轮106，导向轮106安装在驱动轮105的另一侧面，且导向轮106转动安装在固定板二104的内侧，且导向轮106的外侧通过传动带与测量轮103相连接。
32.在进行小微湿地深度测量的时候，转动驱动轮105侧面的把手带动驱动轮105旋转，使驱动轮105外侧的锯齿状结构驱动竖杆202与连接杆203向下移动贯穿主体1顶部的开孔，使竖杆202的底端插在湿地中，则驱动轮105带动导向轮106在两处固定板二104之间转动，导向轮106的外侧通过传动带驱动测量轮103转动，使测量轮103在两处固定板一101之间进行转动，测量轮103的周长是导向轮106的三倍，通过圈数计数器102的检测端对测量轮103的圈数进行计数，竖杆202与连接杆203移动的高度带动测量轮103旋转，对小微湿地的深度进行测量，同时固定板一101顶部的指针对测量轮103移动的距离进行读数，保证深度测量的准确度。
33.在另一实施例中，如图2所示，在固定板二104的外侧安装有伺服电机，通过伺服电机带动驱动轮105旋转，使竖杆202与连接杆203均匀的向下移动，减少人力转动驱动轮105的工作量。
34.其中，如图4和图5所示，连接组件2包括：支架201，支架201安装在主体1的顶部，且支架201的侧端安装有电机，电机的输出端安装有齿轮；连接杆203，连接杆203滑动安装在支架201的内端，且连接杆203的顶部安装有螺纹杆，且连接杆203的底部设有螺纹孔，且连接杆203转动安装在竖杆202的顶部，且连接杆203的侧面设有锯齿状结构；推板204，推板204为弧形结构，且推板204的外侧通过弹簧安装在支架201的内侧，且推板204安装在连接杆203的外侧；传动杆205，传动杆205的底端安装有伞齿轮，且传动杆205为圆柱形结构，且传动杆205转动安装在支架201的外侧；拨板206，拨板206安装在传动杆205的顶部，且拨板206转动安装在竖杆202和连接杆203之间；横杆207，横杆207转动安装在主体1的顶部，且横杆207的内端安装有伞齿轮，且横杆207内端的伞齿轮与传动杆205底端的伞齿轮相啮合；固定板三208，固定板三208为弧形结构，且固定板三208安装在支架201的侧端，且固定板三208的底部安装有两处齿轮，且固定板三208底部的齿轮与支架201侧端电机输出端的齿轮相啮合；旋转轮209，旋转轮209安装在固定板三208底部齿轮的底部，且旋转轮209转动安装在连接杆203的外侧；滑轮2010，如图6所示，滑轮2010为环形结构，且滑轮2010为橡胶材质，且滑轮2010转动安装在旋转轮209的外侧，竖杆202安装在支架201的内侧。
35.驱动轮105驱动竖杆202向下移动到尽头的时候，则转动横杆207内端的伞齿轮驱动传动杆205旋转，使传动杆205的顶部带动拨板206转动，同时在弹簧的作用下推动推板204对连接杆203的侧面施加压力，使拨板206把一处连接杆203拨到竖杆202的顶部，支架201侧端的电机带动齿轮驱动固定板三208底部的两处齿轮旋转，使齿轮带动旋转轮209转动，则旋转轮209外侧橡胶材质的滑轮2010拨动连接杆203旋转，使竖杆202顶部的螺纹杆安
装在连接杆203底部的螺纹孔内，第一处连接杆203向下移动后，则后面的其他连接杆203转动依次安装在上一处连接杆203上，使竖杆202达到合适的深度进行测量，可以对小微湿地中水的深度或者淤泥的深度进行测量，全面的了解湿地的情况，竖杆202与连接杆203向下移动的时候，则滑轮2010在旋转轮209的外侧旋转，减少竖杆202与连接杆203上下移动的摩擦力，取出竖杆202的时候，则支架201侧端的电机反方向转动，便于把连接杆203快速的拆卸，拨板206反方向拨动，把连接杆203储存在支架201的内侧，便于下次进行使用。
36.如图7和图8所示，承载机构3还包括：延长板302，延长板302的顶部设有凸块，且延长板302顶部的凸块滑动安装在底板301底部的凹槽内；支撑板303，支撑板303的底部通过转轴安装在延长板302的顶部；集中板304，集中板304的中间位置安装有螺纹杆，螺纹杆的顶端安装有伞齿轮，螺纹杆转动安装在主体1的底部，且集中板304的底部两侧通过与支撑板303的顶部相连接；旋转杆305，旋转杆305的内端安装有伞齿轮，且旋转杆305内端的伞齿轮与集中板304中间位置螺纹杆顶端的伞齿轮相啮合，且旋转杆305转动安装在主体1的侧面，且两处旋转杆305通过皮带轮形相连接。
37.在进行小微湿地深度测量的时候，转动一处旋转杆305通过皮带轮驱动另一处旋转杆305旋转，使旋转杆305内端的伞齿轮驱动集中板304中间位置的螺纹杆旋转，使螺纹杆带动集中板304向下移动，使集中板304的两侧通过支撑板303推动延长板302在底板301的底部向外移动，使延长板302增加与湿地的接触面积，使底板301浮在湿地上，防止陷落在湿地内，保证深度测量的准确度。
38.本实施例的具体使用方式与作用：本发明中，在进行小微湿地深度测量的时候，首先把测量结构放置在湿地上，转动旋转杆305驱动集中板304中间位置的螺纹杆旋转，螺纹杆带动集中板304向下移动，集中板304的两侧通过支撑板303推动延长板302在底板301的底部向外移动增加与湿地的接触面积，使底板301稳定的放置在湿地上，转动驱动轮105驱动竖杆202向下移动贯穿主体1顶部的开孔，使竖杆202的底端插在湿地中，竖杆202向下移动到尽头时，转动横杆207内端的伞齿轮驱动传动杆205带动拨板206转动，在弹簧的作用下推板204推动连接杆203移动，拨板206把一处连接杆203拨到竖杆202的顶部，支架201侧端的电机带动齿轮驱动固定板三208底部的两处齿轮带动旋转轮209转动，滑轮2010拨动连接杆203旋转安装在竖杆202上，其他连接杆203转动依次安装在上一处连接杆203上，使竖杆202达到合适的深度进行测量，驱动轮105旋转时带动导向轮106在两处固定板二104之间转动，导向轮106的外侧通过传动带驱动测量轮103转动，通过圈数计数器102的检测端对测量轮103的圈数进行计数，对小微湿地的深度进行测量。
39.最后，需要说明的是，本发明在描述各个构件的位置及其之间的配合关系等时，通常会以一个/一对构件举例而言，然而本领域技术人员应该理解的是，这样的位置、配合关系等，同样适用于其他构件/其他成对的构件。
40.以上实施例仅为说明本发明的技术思想，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要
求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。