水利工程用水位预警装置及预警方法与流程

1.本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及水利工程用水位预警装置及预警方法。


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，为达到除害兴利目的而修建的工程，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；
3.在基础设施的建设过程中水利水电工程占据着越来越重要的地位，在整个过程中技术尤为重要，是工程保质保量完成的基础，水利水电工程在施工的过程中所应用的技术与工程建成后所产生的经济效益密切相关，所以，伴随着科学技术的发展，时代的进步，人们对于水利水电工程所采用的工程手段提出了更高的要求，对于新技术的发展有着迫切的希望，在新时期党和国家提出了可持续发展战略。
4.在水利工程中，对于水位的检测往往是使用人工用肉眼观察进行检测，这样的检测方法不仅会使工作人员的工作难度、危险性加大，并且不能够准确的判断水位是否已经完全到警戒线，并且在观察到以后还需要重新回到控制中心对于闸门进行启闭控制，可能会耽误警戒水位的最佳抢救时机。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中反应速率较慢，工作人员工作难度危险性都较大的问题，而提出的水利工程用水位预警装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.水利工程用水位预警装置，包括水利闸门、警示芯片及水位感知组件，所述水位感知组件安装于水利闸门的左侧，所述警示芯片安装于水利闸门的内部；所述水位感知组件包括水位警示板、水位警示杆、水位感知箱及水位漂浮板，所述水位警示板与水位感知箱的内壁滑动连接，所述水位警示杆的一端与水位警示板固定连接，且水位警示杆的另一端与水位漂浮板相连，所述水位漂浮板的底部与水面接触；其中，所述警示芯片用于接受水位到达警示液面时的信号，所述水利闸门上安装有用于观光保护的护栏。
8.为了能够控制升降闸门启闭，优选地，所述水利闸门包括闸门架、液压杆、升降闸门，所述液压杆安装于闸门架的内部，所述液压杆有多个，且多个液压杆输出杆的底端均升降闸门相连。
9.为了能够更加稳定的固定水位感知组件，优选地，所述水位感知箱上安装有辅助定位机构，所述辅助定位机构包括安装架、定位螺栓，所述安装架与水位预警装置旁的堤坝固定连接，且两根定位螺栓的贯穿安装架并延伸至堤坝的内部。
10.为了提供水位感知组件、警示芯片之间的信号传递，优选地，所述水位感知组件上安装有用于为警示芯片传递警示信号的警示组件，所述警示组件包括橡胶套筒、按压板、第
一升降杆、第一升降板及第二升降板，所述橡胶套筒、第一升降杆及第一升降杆均有两个，两个所述橡胶套筒均固定安装于水位感知箱的顶部，两个所述橡胶套筒内均滑动连接有第一升降杆，两个所述按压板的底部均与相邻所述第一升降杆的顶端相连，左侧所述第一升降杆的底端与第二升降板固定连接，右侧所述第一升降杆的底端与第一升降板固定连接，所述第一升降板、第二升降板的右端均贯穿水位感知组件并与水利闸门的内壁滑动连接。
11.为了可以让水位警示板的升降更加稳定，优选地，所述水位感知箱内壁的左右两侧均开设有喷气孔，所述水位警示板的左右两侧均通过喷气孔与水位感知箱的内壁滑动连接。
12.为了能够将水位警示杆表面的水吹干，优选地，所述水位感知组件还包括气泵、连通气管及喷气孔，所述喷气孔有多个，且多个喷气孔均匀分布与水位感知箱内壁的底部，所述连通气管的一端与气泵的出风口相连，且连通气管的另一端与多个喷气孔相连通，所述气泵的进风端设置于气泵的左侧。
13.为了能够实时接受水位报警信息，优选地，所述警示芯片还包括水质传感器，所述水质传感器安装于水利闸门的内部，所述水位漂浮板的输出端与水质传感器的输入端电性连接，所述水质传感器的输出端与警示芯片的输入端电性连接。
14.为了对于水位感知组件及水利闸门内散热与除湿，优选地，所述水位感知组件还包括散热扇，所述散热扇有多个，且多个散热扇分别安装于水位感知箱内壁的正面、背面。
15.为了进一步的提供水位感知组件内的防水效果，优选地，所述水位感知箱的内部安装有烘干水分的加热烘干板，且水位警示杆上套设有密封圈，所述密封圈与水位感知箱的内壁转动连接。
16.水利工程用水位预警装置的预警方法，包括以下步骤：
17.步骤a、当该闸内水位上浮时，漂浮在水面上的水位漂浮板会带动水位警示杆上浮，从而带动水位警示板向上移动直到与第一升降板或第二升降板接触；
18.步骤b、在橡胶套筒、第一升降杆的限位下，此时第一升降板、第二升降板会向上移动，直到与警示芯片接触按下警示芯片上的警示开关，此时警示芯片会与外部工作人员手上的设备连接，将警示信号传递给工作人员；
19.步骤c、在日常工作中，启动气泵、通过连通气管、喷气孔将水位警示杆杆子上附带的积水通过喷气孔进行吹散、吹干，使水位警示杆进入水位感知箱内部的部分保证一个风干状态，这样能够形成一个干湿分离，不会对于警示芯片、水质传感器、水位警示板等结构因为水流而被侵蚀；
20.步骤d、当第一升降板、第二升降板向上移动时，第一升降杆、按压板会在第一升降板、第二升降板的移动下向上移动，此时工作人员看到按压板上浮时，则可以快速的了解到此时的水流已经处于一个即将预警的状态，此时工作人员指挥周围群众快速撤离。
21.与现有技术相比，本发明提供了水利工程用水位预警装置，具备以下有益效果：
22.1、该水利工程用水位预警装置，通过水位感知组件、警示组件及警示芯片配合，能够在水位感知组件随着水位上涨时，让警示组件触碰警示芯片，从而使警示芯片可以将警戒信号传递给工作人员的控制台，工作人员可以迅速反应，并且可以对于该情况进行及时的处理。
23.2、该水利工程用水位预警装置，将水位感知组件安装在水利闸门侧边，能够让水
位感知组件内部的警示组件与警示芯片联动的更加方便，更加迅速，并且水位感知组件内部可以与外部保持一个干湿分离状态，可以让警示芯片及水位感知组件内部的物体不会受到水流或长时间湿气的侵蚀，延长装置的是使用寿命。
24.3、该水利工程用水位预警装置，通过设置有警示组件，不仅能够配合水位感知组件触发警示芯片，并且警示组件当第一升降板、第二升降板向上移动时，第一升降杆、按压板会在第一升降板、第二升降板的移动下向上移动，此时巡视的工作人员看到按压板上浮时，则可以快速的了解到此时的水流已经处于一个即将预警的状态了，可以指挥周围群众快速撤离，从而可以进一步的提高了该装置所带来的安全性。
附图说明
25.图1为本发明提出第一视角的立体结构示意图；
26.图2为本发明提出第二视角的立体结构示意图；
27.图3为本发明提出第三视角的立体结构示意图；
28.图4为本发明提出的正视剖面结构示意图；
29.图5为本发明提出的警示芯片与警示组件的立体位置结构示意图；
30.图6为本发明中警示组件利用辅助定位机构与堤坝固定的局部正视剖面图；
31.图7为本发明提出图2中a处的放大结构示意图；
32.图8为本发明提出图4中b处的放大结构示意图；
33.图9为本发明提出图4中c处的放大结构示意图。
34.图中：1、水利闸门；11、闸门架；12、液压杆；13、升降闸门；2、警示芯片；21、水质传感器；3、警示组件；31、橡胶套筒；32、按压板；33、第一升降杆；34、第一升降板；35、第二升降板；4、护栏；5、水位感知组件；51、气泵；52、水位警示板；53、散热扇；54、水位警示杆；55、喷气孔；56、水位感知箱；57、连通气管；58、水位漂浮板；6、辅助定位机构；61、安装架；62、定位螺栓；7、加热烘干板；8、密封圈。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，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。
36.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.参照图1-9，水利工程用水位预警装置，包括水利闸门1、警示芯片2及水位感知组件5，水位感知组件5安装于水利闸门1的左侧，警示芯片2安装于水利闸门1的内部；水位感知组件5包括水位警示板52、水位警示杆54、水位感知箱56及水位漂浮板58，水位警示板52与水位感知箱56的内壁滑动连接，水位警示杆54的一端与水位警示板52固定连接，且水位警示杆54的另一端与水位漂浮板58相连，水位漂浮板58的底部与水面接触。
38.其中，警示芯片2用于接受水位到达警示液面时的信号，水利闸门1上安装有用于观光保护的护栏4。
39.在一种实施例中，水利闸门1包括闸门架11、液压杆12、升降闸门13，液压杆12安装于闸门架11的内部，液压杆12有多个，且多个液压杆12输出杆的底端均与升降闸门13相连。
40.设置有水利闸门1是作为主要的水位的控制结构，用于水位的调节，设置有多个液压杆12能够控制升降闸门13启闭。
41.进一步的，液压杆12的数量可以为6-8个。
42.在一种实施例中，水位感知箱56上安装有辅助定位机构6，辅助定位机构6包括安装架61、定位螺栓62，安装架61与水位预警装置旁的堤坝固定连接，且两根定位螺栓62的贯穿安装架61并延伸至堤坝的内部。
43.设置有辅助定位机构6能够在水位感知组件5与水利闸门1固定的基础上，本身与堤坝再进行一次固定，能够更加稳定的固定水位感知组件5。
44.在一种实施例中，水位感知组件5上安装有用于为警示芯片2传递警示信号的警示组件3，警示组件3包括橡胶套筒31、按压板32、第一升降杆33、第一升降板34及第二升降板35，橡胶套筒31、第一升降杆33及第一升降杆33均有两个，两个橡胶套筒31均固定安装于水位感知箱56的顶部，两个橡胶套筒31内均滑动连接有第一升降杆33，两个按压板32的底部均与相邻第一升降杆33的顶端相连，左侧第一升降杆33的底端与第二升降板35固定连接，右侧第一升降杆33的底端与第一升降板34固定连接，第一升降板34、第二升降板35的右端均贯穿水位感知组件5并与水利闸门1的内壁滑动连接。
45.设置有警示组件3，能够本身作为预警效果的同时，还能够提供水位感知组件5、警示芯片2之间的信号传递。
46.在一种实施例中，水位感知箱56内壁的左右两侧均开设有喷气孔55，水位警示板52的左右两侧均通过喷气孔55与水位感知箱56的内壁滑动连接。
47.设置有喷气孔55可以让水位警示板52的升降更加稳定。
48.在一种实施例中，水位感知组件5还包括气泵51、连通气管57及喷气孔55，喷气孔55有多个，且多个喷气孔55均匀分布与水位感知箱56内壁的底部，连通气管57的一端与气泵51的出风口相连，且连通气管57的另一端与多个喷气孔55相连通，气泵51的进风端设置于气泵51的左侧。
49.设置有气泵51、连通气管57及喷气孔55，能够将水位警示杆54表面的水吹干。
50.在一种实施例中，警示芯片2还包括水质传感器21，水质传感器21安装于水利闸门1的内部，水位漂浮板58的输出端与水质传感器21的输入端电性连接，水质传感器21的输出端与警示芯片2的输入端电性连接。
51.设置有警示芯片2，能够实时接受水位报警信息，并且传递给工作人员的设备上，实时提醒，而水质传感器21可以在平常检测一下水流中杂质，辅助工作人员了解水体质量。
52.在一种实施例中，水位感知组件5还包括散热扇53，散热扇53有多个，且多个散热扇53分别安装于水位感知箱56内壁的正面、背面。
53.设置有散热扇53，能够对于水位感知组件5及水利闸门1内散热与除湿。
54.散热扇53的数量可以为2-4个。
55.在一种实施例中，水位感知箱56的内部安装有烘干水分的加热烘干板7，且水位警示杆54上套设有密封圈8，密封圈8与水位感知箱56的内壁转动连接。
56.设置有密封圈8，能够进一步的提供水位感知组件5内的防水效果。
57.水利工程用水位预警装置的预警方法，包括以下步骤：
58.步骤a、当该闸内水位上浮时，漂浮在水面上的水位漂浮板58会带动水位警示杆54上浮，从而带动水位警示板52向上移动直到与第一升降板34或第二升降板35接触；
59.步骤b、在橡胶套筒31、第一升降杆33的限位下，此时第一升降板34、第二升降板35会向上移动，直到与警示芯片2接触按下警示芯片2上的警示开关，此时警示芯片2会与外部工作人员手上的设备连接，将警示信号传递给工作人员；
60.步骤c、在日常工作中，启动气泵51、通过连通气管57、喷气孔55将水位警示杆54杆子上附带的积水通过喷气孔55进行吹散、吹干，使水位警示杆54进入水位感知箱56内部的部分保证一个风干状态，这样能够形成一个干湿分离，不会对于警示芯片2、水质传感器21、水位警示板52等结构因为水流而被侵蚀；
61.步骤d、当第一升降板34、第二升降板35向上移动时，第一升降杆33、按压板32会在第一升降板34、第二升降板35的移动下向上移动，此时工作人员看到按压板32上浮时，则可以快速的了解到此时的水流已经处于一个即将预警的状态，此时工作人员指挥周围群众快速撤离。
62.本发明中，分为日常维护和警示状态的处理，分别如下：
63.日常维护：
64.当水位警示杆54随着水位上下移动时，启动气泵51，风会通过连通气管57、喷气孔55，将水位警示杆54的表面吹干，配合密封圈8，能够防止水位警示杆54接触水面所产生的水流进入水位感知组件5内，并且水位感知箱56的内部有散热扇53配合加热烘干板7进一步的减少湿气的进入，而水质传感器21可以将检测端与水位漂浮板58相连以后，通过水位漂浮板58还可以检测到水质的实时情况，并且通过警示芯片2反馈给工作人员。
65.警示状态：
66.当水位即将达到警示状态时，此时漂浮在水面上的水位漂浮板58会带动水位警示杆54上浮，从而带动水位警示板52向上移动直到与第一升降板34或第二升降板35接触，在橡胶套筒31、第一升降杆33的限位下，此时第一升降板34、第二升降板35会向上移动，直到与警示芯片2接触按下警示芯片2上的警示开关，此时警示芯片2会与外部工作人员手上的设备连接，将警示信号传递给工作人员，并且此时当第一升降板34、第二升降板35向上移动时，第一升降杆33、按压板32会在第一升降板34、第二升降板35的移动下向上移动，此时工作人员看到按压板32上浮时，则可以快速的了解到此时的水流已经处于一个即将预警的状态，此时工作人员指挥周围群众快速撤离。
67.该水利工程用水位预警装置，通过水位感知组件5、警示组件3及警示芯片2配合，能够在水位感知组件5随着水位上涨时，让警示组件3触碰警示芯片2，从而使警示芯片2可以将警戒信号传递给工作人员的控制台，工作人员可以迅速反应，并且可以对于该情况进行及时的处理，将水位感知组件5安装在水利闸门1侧边，能够让水位感知组件5内部的警示组件3与警示芯片2联动的更加方便，更加迅速。
68.并且水位感知组件5内部可以与外部保持一个干湿分离状态，可以让警示芯片2及水位感知组件5内部的物体不会受到水流或长时间湿气的侵蚀，延长装置的是使用寿命。
69.通过设置有警示组件3，不仅能够配合水位感知组件5触发警示芯片2，并且警示组件3当第一升降板34、第二升降板35向上移动时，第一升降杆33、按压板32会在第一升降板
34、第二升降板35的移动下向上移动，此时巡视的工作人员看到按压板32上浮时，则可以快速的了解到此时的水流已经处于一个即将预警的状态了，可以指挥周围群众快速撤离，从而可以进一步的提高了该装置所带来的安全性。
70.进一步的，本发明中警示芯片2可以为任意一款上面带有压力传感器的电子芯片，可以完成接受第一升降板34、第二升降板35的压力并且将这个信号传递给工作人员设备的芯片。
71.本发明中所有使用到的控制器、电子元件均可以根据实际情况，在保证可以实现本发明中功能的情况下，选择合适的大小、型号进行安装。
72.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。