一种新型水利检测报警设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种水利检测设备设计领域，具体是一种新型水利检测报警设备。


背景技术：

2.水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，也称为水工程，水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要，只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要，水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标；水坝，是拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物，可形成水库，抬高水位、调节径流、集中水头，用于防洪、供水、灌溉、水力发电、改善航运等，调整河势、保护岸床的河道整治建筑物也称坝，比如丁坝、顺坝和潜坝等；目前，水坝显示水位的装置多使用的是标杆，或者在水坝侧壁上标注警戒线来警示当前水位，这两种方式结构都比较简单，安装也比较方便，但是都不能主动提醒工作人员当前水位的情况，需要工作人员主动去测试方可知道，这样就需要工作人员经常的往返测量，增加了工作人员的劳动强度。
3.为此，发明人综合各类因素提出了一种新型水利检测报警设备。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种新型水利检测报警设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种新型水利检测报警设备，包括检测杆以及显示器，所述检测杆中空，检测杆包括防水层以及结构层，防水层置于结构层外侧，检测杆内设有液位传感器，检测杆侧壁的底端固定有压力传感器以及温度传感器，压力传感器置于温度传感器下方，检测杆的顶面上固定有控制箱，控制箱上方固定有太阳能电池板；本实用新型中，通过太阳能电池板为系统电路供电，节约环保，通过液位传感器传能够实时监测水利设施的水位情况，通过压力传感器以及温度传感器能够实时监测水利设施的水压和水温，并通过通信模块将数据传递给显示器，减少了工作人员巡河的工作量，提高了数据更新的时效性和可靠性。
7.作为本实用新型的进一步方案：所述检测杆的结构层的材质为钢筋混凝土，检测杆的防水层的材质为建筑防水布，结构层与防水层之间通过防水胶固定，检测杆内固定有加固杆。
8.作为本实用新型的再进一步方案：所述加固杆的两端设有减震盒，减震盒固定在检测杆的内壁上，减震盒的底端开口，加固杆没入减震盒内，减震盒内设有固定弹簧，固定弹簧的一端固定在减震盒内，固定弹簧的另一端固定在加固杆上。
9.作为本实用新型的再进一步方案：所述控制箱内设有主控芯片、电源模块、检测模
块以及通信模块，主控芯片分别连接检测模块以及通信模块，电源模块包括太阳能电池板，检测模块包括液位传感器、温度传感器以及压力传感器。
10.作为本实用新型的再进一步方案：所述通信模块包括天线e1，天线e1通过通信电路与主控芯片u1连接，通信电路包括芯片u2、顺序编号的电容c1至电容c5、电感l1以及电感l2，u2的txd脚接u1的pa10脚；u2的rxd脚接u1的pa9脚；电容c1的一端接天线e1，电容c1的另一端接电容c2的一端以及电感l1的一端；电感l1的另一端接电容c3的一端以及电容c4的一端；电容c3的另一端接地；电容c4的另一端接u2的rf_p脚；电容c2的另一端接电容c5的一端以及电感l2的一端；电感l2的另一端接地；电容c5的另一端接u2的rf_n脚，其中，芯片u2的型号为cc2530f256，主控芯片u1的型号为stm32f103zet6。
11.作为本实用新型的再进一步方案：所述显示器的侧壁上安装有显示屏，显示器的顶面上安装有报警灯，显示器内设有主mcu、显示模块、通讯模块以及报警模块，主mcu分别连接显示模块、通讯模块以及报警模块，显示模块包括显示屏，报警模块包括报警灯。
12.所述检测杆上外周均匀设有六组防缠机构，防缠机构包括上切刀、下切刀、传动丝杆和限位滑块，限位滑块位于限位滑槽内，限位滑槽预设于检测杆的外壁上，限位滑块一端穿过与限位滑槽连通的通槽伸至检测杆外侧，上切刀与下切刀分别焊接固定于左右相邻的两个限位滑块上，传动丝杆位于限位滑槽内与限位滑块相传动连接，传动丝杆由检测杆顶部密封安装的步进马达相驱动转动连接，在设备安装后，不可避免的与水中各种漂流物进行接触，其中安全隐患最大的是水草类，水草缠在设备上增加了水流阻力，长此以往会导致检测杆受力变形弯曲伸至断裂的可能，利用防缠机构的上切刀与下切刀在步进马达的驱动下往复运动开合，将缠绕的水草切断随水流流走，从而有效避免了水草缠绕导致的设备损坏风险，提高使用寿命。
13.一种新型水利检测报警设备，包括中间座和浮球，中间座的上下两端位置固定有感测杆，感测杆上预设有连通内外的通口，感测杆内壁上均匀防水胶封固定有感测线圈，浮球一半位于感测杆内一半穿过通口位于感测杆外侧，浮球上中间位置固定有固定轴，固定轴位于感测杆内侧位置，固定轴由永磁铁制成。检测时浮球受水流影响产生浮力，浮球上的永磁铁固定轴对通电的感测线圈产生影响，接收监测受影响位置的感测线圈即可判断浮球位置即水位高度，在水位不超过警戒水位线时由中间座下方的浮球进行检测，水位超过警戒水位线时由上方的浮球进行检测，分开检测一方面节省感测杆的使用长度，合理规划检测水位范围，另一方面有利于在汛期时快速区分当前水位是否超过警戒水位线，提高辨识度，同时本设备使用简单方便，成本低，不需要人工肉眼观测，在水流波动较大时依旧能够获得很好的检测数据。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下几个方面的有益效果：
15.1、本实用新型提供一种新型水利检测报警设备，结构设置巧妙且布置合理，本实用新型中，通过太阳能电池板为系统电路供电，节约环保，通过液位传感器传能够实时监测水利设施的水位情况，通过压力传感器以及温度传感器能够实时监测水利设施的水压和水温，并通过通信模块将数据传递给显示器，减少了工作人员巡河的工作量，提高了数据更新的时效性和可靠性；
16.2、本实用新型进一步设计了显示器，显示器通过通讯模块与控制箱通信，并将检测杆检测到的数据通过显示屏显示，使数据显示更加直观，方便工作人员读取，当检测数据
异常时，通过报警模块报警，报警灯闪烁，及时提醒工作人员；
17.3、本实用新型进一步利用防缠机构的上切刀与下切刀在步进马达的驱动下往复运动开合，将缠绕的水草切断随水流流走，从而有效避免了水草缠绕导致的设备损坏风险，提高使用寿命；
18.4、在水位不超过警戒水位线时由中间座下方的浮球进行检测，水位超过警戒水位线时由上方的浮球进行检测，分开检测一方面节省感测杆的使用长度，合理规划检测水位范围，另一方面有利于在汛期时快速区分当前水位是否超过警戒水位线，提高辨识度，同时本设备使用简单方便，成本低，不需要人工肉眼观测，在水流波动较大时依旧能够获得很好的检测数据。
附图说明
19.图1为一种新型水利检测报警设备的结构示意图。
20.图2为一种新型水利检测报警设备的系统结构框图。
21.图3为一种新型水利检测报警设备中加固杆的结构示意图。
22.图4为一种新型水利检测报警设备中通信模块的电路图。
23.图5为一种新型水利检测报警设备中防缠机构的结构示意图。
24.图6为一种新型水利检测报警设备中实施例二的结构示意图。
25.图7为一种新型水利检测报警设备中感测杆的剖视图。
26.图中：1、检测杆；11、控制箱；12、主控芯片；13、电源模块；131、太阳能电池板；14、检测模块；141、液位传感器；142、温度传感器；143、压力传感器；15、通信模块；16、防水层；17、结构层；18、加固杆；19、减震盒；191、固定弹簧；2、显示器；21、主mcu；22、显示模块；221、显示屏；23、通讯模块；24、报警模块；241、报警灯；3、防缠机构；31、上切刀；32、下切刀；33、传动丝杆；34、限位滑块；35、限位滑槽；36、通槽；4、中间座；5、感测杆；51、感测线圈；52、通口；6、浮球；61、固定轴。
具体实施方式
27.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
28.实施例一：请参阅图1
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5，一种新型水利检测报警设备，包括检测杆1以及显示器2，所述检测杆1中空，检测杆1包括防水层16以及结构层17，防水层16置于结构层17外侧，检测杆1的结构层17的材质为钢筋混凝土，检测杆1的防水层16的材质为建筑防水布，结构层17与防水层16之间通过防水胶固定，检测杆1内固定有加固杆18，检测杆1的顶面上固定有控制箱11；
29.所述加固杆18包括加固杆本体以及减震盒19，减震盒19置于加固杆18的两端，减震盒19固定在检测杆1的内壁上，减震盒19的底端开口，加固杆18没入减震盒19内，减震盒19内设有固定弹簧191，固定弹簧191的一端固定在减震盒19内，固定弹簧191的另一端固定在加固杆18上；
30.所述控制箱11内设有主控芯片12、电源模块13、检测模块14以及通信模块15，主控芯片12分别连接检测模块14以及通信模块15，电源模块13包括太阳能电池板131，太阳能电池板131固定在控制箱11上方，检测模块14包括液位传感器141、温度传感器142以及压力传
感器143，液位传感器141安装在检测杆1内，压力传感器143以及温度传感器142安装在检测杆1侧壁的底端，压力传感器143置于温度传感器142下方；
31.所述通信模块15包括天线e1，天线e1通过通信电路与主控芯片12u1连接，通信电路包括芯片u2、顺序编号的电容c1至电容c5、电感l1以及电感l2，u2的txd脚接u1的pa10脚；u2的rxd脚接u1的pa9脚；电容c1的一端接天线e1，电容c1的另一端接电容c2的一端以及电感l1的一端；电感l1的另一端接电容c3的一端以及电容c4的一端；电容c3的另一端接地；电容c4的另一端接u2的rf_p脚；电容c2的另一端接电容c5的一端以及电感l2的一端；电感l2的另一端接地；电容c5的另一端接u2的rf_n脚，其中，芯片u2的型号为cc2530f256，主控芯片12u1的型号为stm32f103zet6；
32.所述显示器2的侧壁上安装有显示屏221，显示器2的顶面上安装有报警灯241，显示器2内设有主mcu21、显示模块22、通讯模块23以及报警模块24，主mcu21分别连接显示模块22、通讯模块23以及报警模块24，显示模块22包括显示屏221，报警模块24包括报警灯241；
33.所述检测杆1上外周均匀设有六组防缠机构3，防缠机构3包括上切刀31、下切刀32、传动丝杆33和限位滑块34，限位滑块34位于限位滑槽35内，限位滑槽35预设于检测杆1的外壁上，限位滑块34一端穿过与限位滑槽35连通的通槽36伸至检测杆1外侧，上切刀31与下切刀32分别焊接固定于左右相邻的两个限位滑块34上，传动丝杆33位于限位滑槽35内与限位滑块34相传动连接，传动丝杆33由检测杆1顶部密封安装的步进马达(图例中未画出)相驱动转动连接。
34.本实用新型中，通过太阳能电池板131为系统电路供电，节约环保，通过液位传感器141传能够实时监测水利设施的水位情况，通过压力传感器143以及温度传感器142能够实时监测水利设施的水压和水温，并通过通信模块15将数据传递给显示器2，减少了工作人员巡河的工作量，提高了数据更新的时效性和可靠性；显示器2通过通讯模块23与控制箱11通信，并将检测杆1检测到的数据通过显示屏221显示，使数据显示更加直观，方便工作人员读取，当检测数据异常时，通过报警模块24报警，报警灯241闪烁，及时提醒工作人员；
35.同时当水草缠绕在检测杆1上时，工作人员控制步进马达开启作业，通过带动传动丝杆33转动来促使限位滑块34在限位滑槽35内进行往复上下移动，左右成组的上切刀31与下切刀32形成剪切力将缠绕在检测杆1上的水草切断，切碎后的水草随水流流走，从而有效避免了水草缠绕导致的设备损坏风险，提高使用寿命。
36.实施例二：请参阅图6和7，一种新型水利检测报警设备，包括中间座4、感测杆5和浮球6，感测杆5焊接固定于中间座4的上下两端位置，感测杆5为中空结构设置，感测杆5上预设有连通内外的通口52，感测杆5内壁上均匀防水胶封固定有感测线圈51，浮球6一半位于感测杆5内一半穿过通口52位于感测杆5外侧，浮球6上中间位置固定有固定轴61，固定轴61位于感测杆5内侧位置，固定轴61由永磁铁制成。
37.使用时将中间座4固定在水利永久建筑外墙如水坝上，感测杆5与坝体紧贴并固定，接通感测线圈51供电即可，其中为达到最佳使用效果，中间座4应当固定于坝体的警戒水位线位置，当水位位于警戒水位线以下时，中间座4下侧的浮球6受水的浮力在感测杆5上进行漂浮，感测线圈51通电后，永磁铁制成的固定轴61接触对应位置的感测线圈51后在线圈内产生电流影响，接收检测影响位置即可判断浮球6的位置即当前水位，当水位超过警戒
水位线即水位没过中间座4时，有中间座4上方的浮球6对水位进行检测，分开检测一方面节省感测杆5的使用长度，合理规划检测水位范围，另一方面有利于在汛期时快速区分当前水位是否超过警戒水位线，提高辨识度，同时本设备使用简单方便，成本低，不需要人工肉眼观测，在水流波动较大时依旧能够获得很好的检测数据。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接；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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。