大坝漂浮水位摄像监测装置及其监测系统的制作方法

本发明涉及一种水位摄像监测装置，具体为大坝漂浮水位摄像监测装置及其监测系统，属于水位监测。

背景技术：

1、大坝指截河拦水的堤堰，水库、江河等的拦水大堤。一般水库大坝主要由主坝、副坝、重力坝、正常溢洪道、非常溢洪道、新增非常溢洪道、灵正渠涵管及电站组成。

2、水位资料，在水位流量关系的研究中和在河流泥沙、冰情等的分析中都是重要的基本资料。现有大坝漂浮水位摄像监测装置，在水位监测预警过程中摄像装置作为核心零部件，对水位高度信息进行收集，但是其不能够根据天气变化自动进行调节适应，当暴风骤雨时，被暴风吹动的雨水、树枝、石子等杂质可能直接撞击摄像装置，导致摄像装置晃动或者被遮挡，甚至导致摄像装置损坏。

技术实现思路

1、（一）技术方案

2、本发明通过以下技术方案予以实现：大坝漂浮水位摄像监测装置及其监测系统，包括坝体、水箱和摄像装置，所述坝体一侧设置有支撑组件和支撑管，所述支撑管另一端安装有外壳，所述外壳出水端设有泄压阀，所述外壳出水端固定连接有排水管，所述泄压阀固定连接于排水管内部，所述外壳内部设有叶轮，所述叶轮底部固定连接有传动轴，所述传动轴外侧设置有浮力传动组件，浮力传动组件包括安装座、安装架、多面体和浮排，所述摄像装置与传动轴之间设有触发组件，触发组件包括十字架，所述十字架固定连接于安装架内腔顶部，所述十字架内部固定连接有气压缸，所述气压缸一侧设置有三个槽板，其中一个所述槽板一侧固定连接有压力传感器，另外两个所述槽板之间固定连接有弹簧。

3、优选地，所述水箱固定于坝体一侧，所述支撑管一端设有流量检测器和分隔板，所述支撑管一端延伸入水箱内部，所述水箱内部远离支撑管的一侧固定连接有进水管，所述进水管顶部固定连接有供水泵，所述供水泵设置于坝体顶部，所述流量检测器固定连接于支撑管一端，所述分隔板固定套设于支撑管外侧，所述流量检测器和分隔板均设置于水箱内部。

4、优选地，所述多面体固定套设于传动轴外侧，所述浮排套设于多面体外侧，所述浮排外侧固定连接有多个叶片。

5、优选地，所述安装座固定连接于安装架顶部，所述传动轴底端贯穿安装座延伸到安装架内部，所述传动轴底端与安装架转动连接，所述安装架底部开设有减重槽。

6、优选地，所述外壳进水端固定连接有第二外螺纹管，所述支撑管一端固定连接有第一外螺纹管，所述第二外螺纹管与第一外螺纹管之间螺纹设置有内螺纹管。

7、优选地，支撑组件包括支撑板，所述支撑板顶部两侧均固定连接有齿条，所述支撑板顶部开设有通槽，所述传动轴贯穿通槽，所述支撑板顶部两侧均转动连接有多个限位柱，多个所述限位柱分别设置于支撑管两侧，所述坝体底部和支撑板一侧均固定连接有固定耳板。

8、优选地，所述支撑组件还包括两个齿轮，两个所述齿轮分别与两个齿条啮合，两个所述齿轮内部均转动连接有电磁铁，所述电磁铁内部固定连接有横轴，所述横轴一端与外壳固定连接。

9、优选地，所述摄像装置顶部固定连接有安装竖板，所述安装竖板外侧转动套设有工字架，所述工字架与安装架固定连接，所述安装竖板一侧固定连接有导轨，所述导轨内部设置有滑动球，所述气压缸一端与滑动球固定连接。

10、大坝漂浮水位摄像监测系统，包括控制器，流量检测器、压力传感器、摄像装置和气压缸均与控制器电性连接，控制器内部设置有无线通讯模块和处理器，无线通讯模块输出端电性连接有数模转换模块，数模转换模块输出端电性连接有数据储存模块、对比模块和计算模块，对比模块输出端电性连接有指令判断模块，计算模块输出端电性连接有报告生成模块；

11、数据储存模块输出端与对比模块和指令判断模块电性连接，指令判断模块输出端和报告生成模块输出端均与无线通讯模块电性连接，数模转换模块输出端与流量检测器和气压缸电性连接，处理器输出端与计算模块和数模转换模块电性连接，处理器电性连接有时间控制器模块。

12、本发明提供了大坝漂浮水位摄像监测装置及其监测系统，其具备的有益效果如下：

13、1、该大坝漂浮水位摄像监测装置及其监测系统，水流流速激增时，浮排和多个叶片配合利用水流的力将支撑管收缩到水箱，减少支撑管的受力面积，避免支撑管受损，自动将摄像装置和支撑管收缩到坝体一侧，使坝体对安装架、浮排和摄像装置进行一定的遮挡保护，减少其受力面积，还可以快速的将安装架、摄像装置和浮排收回，减少经济损失。

14、2、该大坝漂浮水位摄像监测装置及其监测系统，同时工作的控制器控制摄像装置拉动回到安装架内部，对摄像装置进行保护，此时摄像装置在安装架内部拍摄浮排和水面高度，避免暴风骤雨过程中飞起的杂质石子对摄像装置造成伤害，保证摄像装置在暴风骤雨环境下工作的安全。同时控制器控制电性连接的流量检测器工作，工作的流量检测器检测水箱内部水被抽取的速度，可以计算出叶轮的转速，得到浮排的转速，最终计算出水流速度，对暴风骤雨天气下河流基本信息进行收集，为可能的抗洪或者大坝维修提供数据支撑。

15、3、该大坝漂浮水位摄像监测装置及其监测系统，暴风、暴雨、洪水等情况时，气压缸将摄像装置拉回到安装架内部，安装架和安装座对摄像装置进行遮挡保护，此时摄像装置正对准底部的浮排，在水面上漂浮的浮排，为摄像装置拍摄收集水位高度数据提供对照，浮排虽然会上下浮动，但是浮排表面不会像水面一样凹凸不平且有漂浮物，降低根据摄像装置收集的水面高度数据后计算水面高度的难度，保证以摄像装置拍摄影像为基础测算水面高度的容易和准确。

技术特征：

1.大坝漂浮水位摄像监测装置，包括坝体（1）、水箱（2）和摄像装置（26），其特征在于：所述坝体（1）一侧设置有支撑组件和支撑管（7），所述支撑管（7）另一端安装有外壳（9），所述外壳（9）出水端设有泄压阀（13），所述外壳（9）内部设有叶轮（14），所述叶轮（14）底部固定连接有传动轴（15），所述传动轴（15）外侧设置有浮力传动组件，所述摄像装置（26）与传动轴（15）之间设有触发组件。

2.根据权利要求1所述的大坝漂浮水位摄像监测装置，其特征在于：所述水箱（2）固定于坝体（1）一侧，所述支撑管（7）一端设有流量检测器（5）和分隔板（6），所述支撑管（7）一端延伸入水箱（2）内部，所述水箱（2）内部远离支撑管（7）的一侧固定连接有进水管（3），所述进水管（3）顶部固定连接有供水泵（4），所述供水泵（4）设置于坝体（1）顶部，所述流量检测器（5）固定连接于支撑管（7）一端，所述分隔板（6）固定套设于支撑管（7）外侧，所述流量检测器（5）和分隔板（6）均设置于水箱（2）内部。

3.根据权利要求1所述的大坝漂浮水位摄像监测装置，其特征在于：浮力传动组件包括安装座（20）、安装架（21）、多面体（23）和浮排（24），所述多面体（23）固定套设于传动轴（15）外侧，所述浮排（24）套设于多面体（23）外侧，所述浮排（24）外侧固定连接有多个叶片（25）。

4.根据权利要求3所述的大坝漂浮水位摄像监测装置，其特征在于：所述安装座（20）固定连接于安装架（21）顶部，所述传动轴（15）底端贯穿安装座（20）延伸到安装架（21）内部，所述传动轴（15）底端与安装架（21）转动连接，所述安装架（21）底部开设有减重槽（22）。

5.根据权利要求1所述的大坝漂浮水位摄像监测装置，其特征在于：所述外壳（9）进水端固定连接有第二外螺纹管（10），所述支撑管（7）一端固定连接有第一外螺纹管（8），所述第二外螺纹管（10）与第一外螺纹管（8）之间螺纹设置有内螺纹管（11），所述外壳（9）出水端固定连接有排水管（12），所述泄压阀（13）固定连接于排水管（12）内部。

6.根据权利要求1所述的大坝漂浮水位摄像监测装置，其特征在于：支撑组件包括支撑板（16），所述支撑板（16）顶部两侧均固定连接有齿条（17），所述支撑板（16）顶部开设有通槽（19），所述传动轴（15）贯穿通槽（19），所述支撑板（16）顶部两侧均转动连接有多个限位柱（18），多个所述限位柱（18）分别设置于支撑管（7）两侧，所述坝体（1）底部和支撑板（16）一侧均固定连接有固定耳板（39）。

7.根据权利要求6所述的大坝漂浮水位摄像监测装置，其特征在于：所述支撑组件还包括两个齿轮（37），两个所述齿轮（37）分别与两个齿条（17）啮合，两个所述齿轮（37）内部均转动连接有电磁铁（38），所述电磁铁（38）内部固定连接有横轴（36），所述横轴（36）一端与外壳（9）固定连接。

8.根据权利要求1所述的大坝漂浮水位摄像监测装置，其特征在于：触发组件包括十字架（31），所述十字架（31）固定连接于安装架（21）内腔顶部，所述十字架（31）内部固定连接有气压缸（32），所述气压缸（32）一侧设置有三个槽板（33），其中一个所述槽板（33）一侧固定连接有压力传感器（34），另外两个所述槽板（33）之间固定连接有弹簧（35）。

9.根据权利要求8所述的大坝漂浮水位摄像监测装置，其特征在于：所述摄像装置（26）顶部固定连接有安装竖板（27），所述安装竖板（27）外侧转动套设有工字架（28），所述工字架（28）与安装架（21）固定连接，所述安装竖板（27）一侧固定连接有导轨（29），所述导轨（29）内部设置有滑动球（30），所述气压缸（32）一端与滑动球（30）固定连接。

10.大坝漂浮水位摄像监测系统，适用于如权利要求1-9任意一项所述的一种大坝漂浮水位摄像监测装置，包括控制器（101），其特征在于：流量检测器（5）、压力传感器（34）、摄像装置（26）和气压缸（32）均与控制器（101）电性连接，控制器（101）内部设置有无线通讯模块（1012）和处理器（1013），无线通讯模块（1012）输出端电性连接有数模转换模块（1015），数模转换模块（1015）输出端电性连接有数据储存模块（1014）、对比模块（1016）和计算模块（1018），对比模块（1016）输出端电性连接有指令判断模块（1017），计算模块（1018）输出端电性连接有报告生成模块（1019）；

技术总结
本发明提供大坝漂浮水位摄像监测装置及其监测系统，涉及水位监测领域。本发明包括坝体、水箱和摄像装置，所述坝体一侧设置有支撑组件和支撑管，所述支撑管一端设有流量检测器和分隔板，所述支撑管另一端安装有外壳，所述外壳出水端设有泄压阀，所述外壳出水端固定连接有排水管，所述泄压阀固定连接于排水管内部，所述外壳内部设有叶轮。本发明水流流速激增时，浮排和多个叶片配合利用水流的力将支撑管收缩到水箱，减少支撑管的受力面积，避免支撑管受损，自动将摄像装置和支撑管收缩到坝体一侧，使坝体对安装架、浮排和摄像装置进行一定的遮挡保护，减少其受力面积，还可以快速的将安装架、摄像装置和浮排收回，减少经济损失。

技术研发人员：许双全,李希稷
受保护的技术使用者：国网新源控股有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25