一种小型水库水位参数监测反馈装置的制作方法

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1.本实用新型涉及一种小型水库水位参数监测反馈装置。


背景技术：

2.水库是指在山沟或河流的峡口处建造拦河坝形成的人工湖泊，水库建成后，可以起到防洪、蓄水灌溉、供水、发电、养鱼等作用，按照库容大小可以分为小型水库、中型水库和大型水库。
3.水库是我国防洪广泛采用的工程措施之一，在防洪区上游河道适当位置兴建能调蓄洪水的综合利用水库，利用水库库容拦蓄洪水，削减进入下游河道的洪峰流量，达到减免洪水灾害的目的；水库对洪水的调节作用有两种不同方式，一种起滞洪作用，另一种起蓄洪作用。
4.目前，小型水库是最为常见、普及程度最高的水库类型，由于小型水库的使用频次较高，因此需要对小型水库的水位参数进行监测反馈，以保证小型水库的正常使用，一般情况下，工作人员都是通过液位计等简单测量仪器来进行液位参数的监测，由于缺乏其他类型数据的辅证和支持，导致监测获取的数据精准度较差，容易受到外部环境的影响；并且，现有监测仪器的功能性较为单一，实际操作起来步骤繁琐，监测数据反馈速率较慢，从而不能较好的适用于小型水库实际应用环境。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例提供了一种小型水库水位参数监测反馈装置，结构设计合理，基于单片机的集成控制原理，配合多类型的电气元件和机械组件，能够向工作人员监测反馈多类型的水库相关参数，根据获取的多类型参数来得到小型水库的精准水位参数，避免外部环境对监测数据的影响，提升监测精准度，同时简化参数监测步骤，操作简便，加快数据监测反馈速率，从而可以适用于小型水库实际应用环境，解决了现有技术中存在的问题。
6.本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
7.一种小型水库水位参数监测反馈装置，包括壳体，在壳体的底部通过液压缸连接有监测组件，所述监测组件包括光电传感器、压力传感器和流量传感器，所述光电传感器用于监测小型水库的水位参数，所述压力传感器用于监测小型水库的水流压力参数，所述流量传感器用于监测小型水库的水流流量参数；在壳体底部设有滑道，在滑道内设有隔离组件，所述隔离组件用于实现电气隔离并适应小型水库实际使用环境，所述隔离组件包括双向直线推杆，在双向直线推杆的输出杆上分别设有绝缘垫块，所述绝缘垫块与滑道相配合设置，以使绝缘垫块在滑道内滑动调节两个绝缘垫块之间的间距；在壳体的底部还设有连接组件，所述连接组件用于将壳体固定在小型水库的斜坡上，所述连接组件包括通过转轴与壳体相连接的活动板，在活动板的内侧均布有多个吸盘；在壳体内设有控制器，所述控制器通过ad转换器与光电传感器、压力传感器和流量传感器相连，所述控制器通过驱动器与双向直线推杆和液压缸相连，在控制器上通过无线收发器与用户上位机相连，以实现远程
控制。
8.所述活动板还通过弹性绳与壳体相连。
9.在滑道的两端分别设有限位板。
10.所述吸盘均沿垂直于活动板的方向设置。
11.在控制器上连接有太阳能电池板。
12.所述控制器的型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过一号引脚与太阳能电池板相连，所述控制器通过十五号引脚与ad转换器相连，所述控制器通过二十号引脚和二十一号引脚与无线收发器相连，所述控制器通过三十八号引脚与驱动器相连。
13.所述ad转换器的型号为ad8551，在ad转换器上设有8个引脚，所述ad转换器通过六号引脚与控制器的十五号引脚相连，所述ad转换器通过三号引脚与光电传感器、压力传感器和流量传感器相连，所述光电传感器的型号为oh-1021，所述压力传感器的型号为mik-p300，所述流量传感器的型号为yf-2103。
14.所述无线收发器的型号为esp8266，在无线收发器上设有8个引脚，所述无线收发器通过四号引脚与控制器的二十号引脚相连，所述无线收发器通过八号引脚与控制器的二十一号引脚相连。
15.所述驱动器的型号为uln2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器通过一号引脚与控制器的三十八号引脚相连，在驱动器的十六号引脚上连接有第一继电器，在第一继电器上设有相并联的第四电阻和第一二极管，在第一继电器上设有设备接口，所述设备接口用于连接双向直线推杆和液压缸。
16.本实用新型采用上述结构，通过监测组件来监测获取多项小型水库相关参数，以保证反馈得到的水位参数精准可靠；通过隔离组件实现电气隔离并适应小型水库实际使用环境，对壳体提供有效保护；通过连接组件将壳体固定在小型水库的斜坡上，方便进行水位参数的监测反馈；通过控制器进行集中控制，以自动高效的驱动每个功能组件的动作，保证每个功能组件能够有效联动，具有简便实用、精准高效的优点。
附图说明：
17.图1为本实用新型的结构示意图。
18.图2为本实用新型的使用示意图。
19.图3为图2中a区域的放大示意图。
20.图4为本实用新型的隔离组件的结构示意图。
21.图5为本实用新型的滑道的结构示意图。
22.图6为本实用新型的控制原理图。
23.图7为本实用新型的控制器的电气原理图。
24.图8为本实用新型的ad转换器的电气原理图。
25.图9为本实用新型的光电传感器的结构示意图。
26.图10为本实用新型的压力传感器的结构示意图。
27.图11为本实用新型的流量传感器的结构示意图。
28.图12为本实用新型的无线收发器的电气原理图。
29.图13为本实用新型的驱动器的电气原理图。
30.图中，1、壳体，2、滑道，3、双向直线推杆，4、绝缘垫块，5、活动板，6、吸盘，7、液压缸，8、弹性绳，9、限位板。
具体实施方式：
31.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。
32.如图1-13中所示，一种小型水库水位参数监测反馈装置，包括壳体1，在壳体1的底部通过液压缸7连接有监测组件，所述监测组件包括光电传感器、压力传感器和流量传感器，所述光电传感器用于监测小型水库的水位参数，所述压力传感器用于监测小型水库的水流压力参数，所述流量传感器用于监测小型水库的水流流量参数；在壳体底部设有滑道2，在滑道2内设有隔离组件，所述隔离组件用于实现电气隔离并适应小型水库实际使用环境，所述隔离组件包括双向直线推杆3，在双向直线推杆3的输出杆上分别设有绝缘垫块4，所述绝缘垫块4与滑道2相配合设置，以使绝缘垫块4在滑道2内滑动调节两个绝缘垫块4之间的间距；在壳体1的底部还设有连接组件，所述连接组件用于将壳体1固定在小型水库的斜坡上，所述连接组件包括通过转轴与壳体1相连接的活动板5，在活动板5的内侧均布有多个吸盘6；在壳体1内设有控制器，所述控制器通过ad转换器与光电传感器、压力传感器和流量传感器相连，所述控制器通过驱动器与双向直线推杆3和液压缸7相连，在控制器上通过无线收发器与用户上位机相连，以实现远程控制。
33.所述活动板5还通过弹性绳8与壳体1相连。
34.在滑道2的两端分别设有限位板9。
35.所述吸盘6均沿垂直于活动板5的方向设置。
36.在控制器上连接有太阳能电池板。
37.所述控制器的型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过一号引脚与太阳能电池板相连，所述控制器通过十五号引脚与ad转换器相连，所述控制器通过二十号引脚和二十一号引脚与无线收发器相连，所述控制器通过三十八号引脚与驱动器相连。
38.所述ad转换器的型号为ad8551，在ad转换器上设有8个引脚，所述ad转换器通过六号引脚与控制器的十五号引脚相连，所述ad转换器通过三号引脚与光电传感器、压力传感器和流量传感器相连，所述光电传感器的型号为oh-1021，所述压力传感器的型号为mik-p300，所述流量传感器的型号为yf-2103。
39.所述无线收发器的型号为esp8266，在无线收发器上设有8个引脚，所述无线收发器通过四号引脚与控制器的二十号引脚相连，所述无线收发器通过八号引脚与控制器的二十一号引脚相连。
40.所述驱动器的型号为uln2003，在驱动器上设有16个引脚，所述驱动器通过一号引脚与控制器的三十八号引脚相连，在驱动器的十六号引脚上连接有第一继电器，在第一继电器上设有相并联的第四电阻和第一二极管，在第一继电器上设有设备接口，所述设备接口用于连接双向直线推杆3和液压缸7。
41.本实用新型实施例中的一种小型水库水位参数监测反馈装置的工作原理为：基于
单片机的集成控制原理，配合多类型的电气元件和机械组件，能够向工作人员监测反馈多类型的水库相关参数，根据获取的多类型参数来得到小型水库的精准水位参数，避免外部环境对监测数据的影响，提升监测精准度，同时简化参数监测步骤，操作简便，加快数据监测反馈速率，从而可以适用于小型水库实际应用环境，整体结构简便，方便进行推广。
42.在整体方案中，主要包括壳体1，在壳体1的底部通过液压缸7连接有监测组件，所述监测组件包括光电传感器、压力传感器和流量传感器，所述光电传感器用于监测小型水库的水位参数，所述压力传感器用于监测小型水库的水流压力参数，所述流量传感器用于监测小型水库的水流流量参数；在壳体底部设有滑道2，在滑道2内设有隔离组件，所述隔离组件用于实现电气隔离并适应小型水库实际使用环境，所述隔离组件包括双向直线推杆3，在双向直线推杆3的输出杆上分别设有绝缘垫块4，所述绝缘垫块4与滑道2相配合设置，以使绝缘垫块4在滑道2内滑动调节两个绝缘垫块4之间的间距；在壳体1的底部还设有连接组件，所述连接组件用于将壳体1固定在小型水库的斜坡上，所述连接组件包括通过转轴与壳体1相连接的活动板5，在活动板5的内侧均布有多个吸盘6；在壳体1内设有控制器，所述控制器通过ad转换器与光电传感器、压力传感器和流量传感器相连，所述控制器通过驱动器与双向直线推杆3和液压缸7相连，在控制器上通过无线收发器与用户上位机相连，以实现远程控制。
43.其中，控制器为核心组件，型号为stm32f103c8t6，在控制器上设有64个引脚，所述控制器通过一号引脚与太阳能电池板相连，所述控制器通过十五号引脚与ad转换器相连，所述控制器通过二十号引脚和二十一号引脚与无线收发器相连，所述控制器通过三十八号引脚与驱动器相连，从而构成了整体硬件电路，并依靠上述整体硬件电路来驱动控制多类型的功能组件来完成水位参数的监测和反馈。
44.优选的，活动板5还通过弹性绳8与壳体1相连，方便调节活动板5的角度和位置。
45.优选的，在滑道2的两端分别设有限位板9，防止绝缘垫块4从滑道2上脱落，能够使绝缘垫块4反复调节使用。
46.优选的，吸盘6均沿垂直于活动板5的方向设置，增大吸盘6的吸力，提升固定连接效果。
47.实际使用时，将壳体1放置在小型水库的坝体上，根据坝体的长度，控制器通过双向直线推杆3调节两个绝缘垫块4之间的距离，从而调节壳体1的位置，将整体装置放置在小型水库合适的监测位置，同时活动板5移动在弹性绳8和吸盘6的作用下，将壳体1与小型水库的斜坡相连接固定。
48.控制器向液压缸7传输控制指令，首先带动监测组件下降到水面之下，获取水流压力参数和水流流量参数，然后上升到水面之上，再获取水位参数，控制器将多类型的监测参数进行汇总和计算，从而获取一个更为精准的水位参数；在整体监测过程中，上位机通过无线收发器与控制器建立无线网络通讯，可以实现对控制器的远程控制，方便工作人员进行操作。
49.优选的，ad转换器的型号为ad8551，在ad转换器上设有8个引脚，所述ad转换器通过六号引脚与控制器的十五号引脚相连，所述ad转换器通过三号引脚与光电传感器、压力传感器和流量传感器相连，所述光电传感器的型号为oh-1021，所述压力传感器的型号为mik-p300，所述流量传感器的型号为yf-2103，从而可以精准获取多类型的监测参数。
50.综上所述，本实用新型实施例中的一种小型水库水位参数监测反馈装置基于单片机的集成控制原理，配合多类型的电气元件和机械组件，能够向工作人员监测反馈多类型的水库相关参数，根据获取的多类型参数来得到小型水库的精准水位参数，避免外部环境对监测数据的影响，提升监测精准度，同时简化参数监测步骤，操作简便，加快数据监测反馈速率，从而可以适用于小型水库实际应用环境，整体结构简便，方便进行推广。
51.上述具体实施方式不能作为对本实用新型保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
52.本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。