CN117387720B - 一种用于水库建设的水深测量装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水库建设的水深测量装置及测量方法，属于水深测量领域。一种用于水库建设的水深测量装置，包括：测量柱，还包括：测量腔，设置在所述测量柱内；多个进水管，设置在所述测量柱内，且所述进水管与测量腔相连通；电动伸缩杆，固定在所述测量腔内；压力式水位传感器，固定在所述电动伸缩杆的伸缩端；第三腔体，设置在所述测量柱内；本发明通过对压力式水位传感器的测量点的误差进行校正，使其在合适的测量点处进行测量，并且有效地防止压力式水位传感器到水底后置于淤泥内影响其测量结果的准确度，进而有效地提高了对水位测量的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及水深测量技术领域，尤其涉及一种用于水库建设的水深测量装置及测量方法。
背景技术
水深测量是指对河水、湖水和水库内部的水位深度进行检测，了解水深状态，水深测量一方面应用于预警监测，另一方面在对水库进行建设时需要对水深进行测量，测量准确的水深数据后才可对其进行规划建设。
目前在水库建设过程中对水深进行测量时，采用压力式水位传感器进行测量或者采用拉绳拉着配重块进行测量，采用拉绳与配重块的方式需要根据拉绳的松紧度判断配重块是否到底，水流会对拉绳造成影响，采用压力式水位传感器进行测量时，压力式水位传感器重量较轻，在测量深水时需要配合配重块使用，将压力式水位传感器固定在配重块上，当配重块到达水底后有可能倾斜，而理论上测量结果应该为测量点测量的水位加上配重块自身的高度，当配重块倾斜后有可能造成测量结果存在误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种用于水库建设的水深测量装置及测量方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于水库建设的水深测量装置，包括：测量柱，还包括：测量腔，设置在所述测量柱内；多个进水管，设置在所述测量柱内，且所述进水管与测量腔相连通；电动伸缩杆，固定在所述测量腔内；压力式水位传感器，固定在所述电动伸缩杆的伸缩端；第三腔体，设置在所述测量柱内；***组件，设置在所述测量柱的下端；转动杆，设置在所述测量柱上，且所述转动杆贯穿第三腔体；配重支架，固定在所述转动杆的两端；拉绳，固定在所述配重支架上；电子倾角仪，固定在所述第三腔体的上侧；控制器，固定在所述第三腔体的下侧。
为了便于***水底淤泥，优选地，所述***组件包括设置在测量柱一端的锥形底座，所述锥形底座上设置有弧形槽，所述弧形槽内固定连接有固定杆，所述固定杆上固定连接有磁吸球，所述测量柱靠近锥形底座的一端设置有与弧形槽匹配的弧形面，所述测量柱靠近锥形底座的一端设置有球槽和锥形槽，所述磁吸球密封转动在球槽内，所述球槽内固定连接有电磁铁。
为了便于提高锥形底座的稳定性，进一步地，所述锥形底座上呈圆周设置有多个贴合板，且所述贴合板与锥形底座通过扭簧转动连接。
为了便于***水底淤泥，进一步地，所述贴合板的上端设置有折弯部，所述贴合板远离折弯部的一端设置有***部。
为了便于阻水弹性布复位，优选地，相邻的两个贴合板之间固定连接有阻水弹性布，所述阻水弹性布的两端均设置有记忆钢丝。
为了便于提高测量柱的测量效率，进一步地，所述测量柱内设置有第一腔体和第二腔体，其中，所述第二腔体设置在测量柱靠近锥形底座的一端，所述第三腔体内固定连接有泵机，所述泵机的输入端和输出端分别与第一腔体和第二腔体相连，所述第三腔体内固定连接有微型雷达，且所述测量柱靠近第一腔体的一端设置有锥头，所述转动杆与测量柱密封转动连接。
为了便于对转动杆锁紧，进一步地，所述第三腔体内对称固定连接有锁紧电磁块，且所述锁紧电磁块与转动杆相匹配，所述锁紧电磁块上对称设置有第一导电块，所述转动杆上对称固定连接有与第一导电块匹配的第二导电块。
为了便于对杂质过滤，进一步地，所述测量柱的外侧设置有与进水管匹配的滤网。
为了防止杂质进入进水管，更进一步地，所述测量柱的外侧对称固定连接有挡环，两个所述挡环之间滑动设置有漂浮环，所述漂浮环与滤网固定连接。
一种用于水库建设的水深测量方法，采用一种用于水库建设的水深测量装置，主要包括以下步骤：
步骤一、将连接有配重支架和拉绳的测量柱从待测区域扔出，在重力的作用下测量柱向下掉落；
步骤二、***组件到达水底后***到水底泥土内，通过电子倾角仪获取测量柱倾斜的角度；
步骤三、控制器接收到电子倾角仪的数据信号后，对数据进行处理计算，并控制电动伸缩杆伸缩推动压力式水位传感器移动到指定位置进行测量；
步骤四、控制器将测量的数据传输到外界微电脑内，从而获取水位值，然后通过拉绳将测量柱拉出水面。
与现有技术相比，本发明提供了一种用于水库建设的水深测量装置，具备以下有益效果：
1、该用于水库建设的水深测量装置，通过***组件向下***到水底淤泥内，当微型雷达获取到水底的位置数据不再变化后，控制器接收电子倾角仪测量的倾斜数据，然后对数据进行整理计算，计算过程中采用三角函数进行计算出误差后，控制器控制电动伸缩杆收缩一定距离，对压力式水位传感器的测量点的误差进行校正，使其在合适的测量点处进行测量，从而有效地提高了对水位测量的准确度。
2、该用于水库建设的水深测量装置，通过测量柱对压力式水位传感器进行配重和保护，可以有效地防止压力式水位传感器到水底后置于淤泥内影响其测量结果的准确度，并且通过内置式压力式水位传感器，可以有效地降低测量柱撞击水底后造成水浑浊对压力式水位传感器的影响。
3、该用于水库建设的水深测量装置，通过锥形底座***到水底淤泥内，当控制器接收到微型雷达传输的水底数据基本不变时，控制器记录此时的电子倾角仪的角度数据，然后控制器对电磁铁断电，在重力的作用下使测量柱沿着磁吸球的球心转动，当电子倾角仪检测到测量柱为竖直状态后，控制电磁铁通电，对磁吸球固定，此时，测量柱保持竖直状态，控制器对电子倾角仪之前测量的数据以及磁吸球到锥形底座底部的距离进行处理计算，获取压力式水位传感器的实际测量位置与应测量位置的距离误差，通过控制电动伸缩杆的伸缩对测量点进行校正，从而有效地降低了对测量点校正的长度，从而有效地提高了对水位测量的效率，同时，可以使进水管的开口与水底淤泥的距离增长，进而进一步降低了水底淤泥对压力式水位传感器的影响，提高了对水位测量的准确度。
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过对压力式水位传感器的测量点的误差进行校正，使其在合适的测量点处进行测量，并且有效地防止压力式水位传感器到水底后置于淤泥内影响其测量结果的准确度，进而有效地提高了对水位测量的准确度。
附图说明
图1为本发明提出的一种用于水库建设的水深测量装置的结构示意图一；
图2为本发明提出的一种用于水库建设的水深测量装置的展开结构示意图；
图3为本发明提出的一种用于水库建设的水深测量装置的剖面示意图；
图4为本发明提出的一种用于水库建设的水深测量装置的锥形底座与贴合板的结构示意图；
图5为本发明提出的一种用于水库建设的水深测量装置的橡胶环的剖面示意图；
图6为本发明提出的一种用于水库建设的水深测量装置的结构示意图二；
图7为本发明提出的一种用于水库建设的水深测量装置的结构示意图三。
图中：1、测量柱；101、锥头；102、弧形面；103、第一腔体；104、第二腔体；105、第三腔体；106、配重支架；107、拉绳；108、转动杆；109、锁紧电磁块；110、第一导电块；111、第二导电块；112、微型雷达；113、泵机；114、控制器；115、电子倾角仪；2、测量腔；201、进水管；202、挡环；203、漂浮环；204、滤网；205、电动伸缩杆；206、压力式水位传感器；3、电磁铁；301、球槽；302、锥形槽；4、锥形底座；401、弧形槽；402、固定杆；403、磁吸球；404、收集槽；5、贴合板；501、折弯部；502、***部；503、固定绳；6、橡胶环；601、支撑杆；602、连接绳；7、阻水弹性布；701、记忆钢丝。
具体实施方式
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。
实施例1：参照图1-图7，一种用于水库建设的水深测量装置，包括：测量柱1，还包括：测量腔2，设置在测量柱1内；多个进水管201，设置在测量柱1内，且进水管201与测量腔2相连通；电动伸缩杆205，固定在测量腔2内；压力式水位传感器206，固定在电动伸缩杆205的伸缩端；第三腔体105，设置在测量柱1内；***组件，设置在测量柱1的下端；转动杆108，设置在测量柱1上，且转动杆108贯穿第三腔体105；配重支架106，固定在转动杆108的两端；拉绳107，固定在配重支架106上；电子倾角仪115，固定在第三腔体105的上侧；控制器114，固定在第三腔体105的下侧。
在对水库建设过程中，需要对水位进行测量时，将连接有配重支架106和拉绳107的测量柱1投入到待测量的区域，测量柱1在重力的作用下向下掉落，并且通过***组件向下***到水底淤泥内，当微型雷达112获取到水底的位置数据不再变化后，控制器114接收电子倾角仪115测量的倾斜数据，然后对数据进行整理计算，计算过程中采用三角函数进行计算出误差后，控制器114控制电动伸缩杆205收缩一定距离，对压力式水位传感器206的测量点的误差进行校正，使其在合适的测量点处进行测量，从而有效地提高了对水位测量的准确度。
压力式水位传感器206工作时，水库内的水通过进水管201进入到测量腔2内，然后通过压力式水位传感器206测量。
通过测量柱1对压力式水位传感器206进行配重和保护，可以有效地防止压力式水位传感器206到水底后置于淤泥内影响其测量结果的准确度，并且通过内置式压力式水位传感器206，可以有效地降低测量柱1撞击水底后造成水浑浊对压力式水位传感器206的影响。
实施例2：参照图1-图7，一种用于水库建设的水深测量装置，与实施例1基本相同，进一步地是，***组件包括设置在测量柱1一端的锥形底座4，锥形底座4上设置有弧形槽401，弧形槽401内固定连接有固定杆402，固定杆402上固定连接有磁吸球403，测量柱1靠近锥形底座4的一端设置有与弧形槽401匹配的弧形面102，测量柱1靠近锥形底座4的一端设置有球槽301和锥形槽302，磁吸球403密封转动在球槽301内，球槽301内固定连接有电磁铁3。
当测量柱1落到水底后，锥形底座4***到水底淤泥内，当控制器114接收到微型雷达112传输的水底数据基本不变时，控制器114记录此时的电子倾角仪115的角度数据，然后控制器114对电磁铁3断电，在重力的作用下使测量柱1沿着磁吸球403的球心转动，当电子倾角仪115检测到测量柱1为竖直状态后，控制电磁铁3通电，对磁吸球403固定，此时，测量柱1保持竖直状态，控制器114对电子倾角仪115之前测量的数据以及磁吸球403到锥形底座4底部的距离进行处理计算，获取压力式水位传感器206的实际测量位置与应测量位置的距离误差，通过控制电动伸缩杆205的伸缩对测量点进行校正，从而有效地降低了对测量点校正的长度，从而有效地提高了对水位测量的效率，同时，可以使进水管201的开口与水底淤泥的距离增长，进而进一步降低了水底淤泥对压力式水位传感器206的影响，提高了对水位测量的准确度。
实施例3：参照图1-图7，一种用于水库建设的水深测量装置，与实施例1基本相同，更进一步地是，锥形底座4上呈圆周设置有多个贴合板5，且贴合板5与锥形底座4通过扭簧转动连接。
贴合板5的上端设置有折弯部501，贴合板5远离折弯部501的一端设置有***部502。
通过折弯部501使与锥形底座4贴合的贴合板5张开后呈向下的爪状。
相邻的两个贴合板5之间固定连接有阻水弹性布7，阻水弹性布7的两端均设置有记忆钢丝701。
当测量柱1下降时，水流对贴合板5和阻水弹性布7冲击，使贴合板5张开，降低测量柱1对水底淤泥的冲击力，贴合板5张开后，记忆钢丝701产生形变，将阻水弹性布7拉扯至张开，***部502***到水底淤泥内，并且受击的淤泥收集在贴合板5下侧，少量淤泥向四周溢出，从而有效地降低了水底淤泥受击后漂浮量，有效地降低了淤泥进入进水管201的量，进而有效地提高了其对压力式水位传感器206的影响，进一步提高了对水位测量的准确度。
实施例4：参照图1-图7，一种用于水库建设的水深测量装置，与实施例1基本相同，再进一步地是，测量柱1内设置有第一腔体103和第二腔体104，其中，第二腔体104设置在测量柱1靠近锥形底座4的一端，第三腔体105内固定连接有泵机113，泵机113的输入端和输出端分别与第一腔体103和第二腔体104相连，第三腔体105内固定连接有微型雷达112，且测量柱1靠近第一腔体103的一端设置有锥头101，转动杆108与测量柱1密封转动连接。
第三腔体105内对称固定连接有锁紧电磁块109，且锁紧电磁块109与转动杆108相匹配，锁紧电磁块109上对称设置有第一导电块110，转动杆108上对称固定连接有与第一导电块110匹配的第二导电块111。
在测量柱1下降时，控制器114实时获取微型雷达112测量的水底位置数据，当达到设定距离后控制泵机113将第一腔体103内的水抽到第二腔体104内，当注水结束后，控制器114控制锁紧电磁块109断电，在重力的作用下测量柱1沿着转动杆108的轴线翻转，使带有锥形底座4的一端朝下，然后，当第一导电块110与第二导电块111接触后，锁紧电磁块109通电对转动杆108锁紧，从而可以使测量柱1先快速向下移动，然后再做减速运动，在保障测量柱1快速下降的同时保障测量柱1与水底淤泥的撞击力度，以达到降低水底淤泥扬起对压力式水位传感器206的影响。
测量柱1带有锥头101的一端先朝下下降，然后再使测量柱1带有锥形底座4的一端再朝下下降，从而可以有效地防止贴合板5提前张开影响测量柱1的下降。
实施例5：参照图1-图7，一种用于水库建设的水深测量装置，与实施例1基本相同，还进一步地是，测量柱1的外侧设置有与进水管201匹配的滤网204。
测量柱1的外侧对称固定连接有挡环202，两个挡环202之间滑动设置有漂浮环203，漂浮环203与滤网204固定连接。
当测量柱1带有锥头101的一端朝下加速下降时，漂浮环203在浮力以及水的冲击力的作用下使漂浮环203带动滤网204朝靠近锥形底座4一端的挡环202滑动，此时，漂浮环203对进水管201的进水口进行封堵，从而有效地防止测量柱1下降过程中水在进水管201以及测量腔2内流动造成压力式水位传感器206的堵塞。
当测量柱1带有锥形底座4的一端朝下减速下降时，漂浮环203在水浮力的作用下向靠近锥头101的一侧滑动，此时，滤网204对进水管201的开口处封堵，对水内的杂质进行过滤，防止其对压力式水位传感器206造成影响。
实施例6：参照图1-图7，一种用于水库建设的水深测量装置，与实施例1基本相同，又进一步地是，锥形底座4上设置有与贴合板5匹配的收集槽404。
靠近***部502一端的记忆钢丝701设置为半圆形。
当锥形底座4***到水底淤泥后，对水底淤泥进行采集，水底的淤泥进入到收集槽404内，对水位测量结束后，通过外界收卷机构将拉绳107向上拉起，在水流冲击的作用下、扭簧以及记忆钢丝701的作用下使贴合板5复位，对收集槽404进行封堵，从而有效地防止收集槽404内收集的淤泥掉落，将测量柱1拉出水面后，对收集的淤泥进行勘测，从而判断漂浮层淤泥的深度，然后对压力式水位传感器206的实际测量接触做出相应误差判定，进而有效地提高了对水位测量的准确度。
实施例7：参照图1-图7，一种用于水库建设的水深测量装置，与实施例1基本相同，进一步地是，测量柱1上固定连接有橡胶环6，橡胶环6内固定连接有多个支撑杆601，橡胶环6向贴合板5的一侧倾斜。
当张开后的贴合板5***水底淤泥时，部分从贴合板5与锥形底座4连接处溢出的淤泥与橡胶环6撞击，进而有效地防止淤泥向上扬起。
实施例8：参照图1-图7，一种用于水库建设的水深测量装置，与实施例1基本相同，更进一步地是，橡胶环6与贴合板5之间固定连接有固定绳503，且固定绳503靠近橡胶环6的一端与支撑杆601固定连接，转动杆108与橡胶环6之间固定连接有连接绳602，且连接绳602的一端与支撑杆601固定连接。
当测量柱1沿着转动杆108的轴线转动时，转动杆108对连接绳602缠绕，从而通过连接绳602将橡胶环6向上拉动，橡胶环6的外沿向上转动移动一定角度后在自身弹力的作用下向上反折，此时通过固定绳503将贴合板5向上拉起一部分，从而有效地提高了贴合板5对水的阻力，其反作用力使贴合板5张开效果更好，有效地提高了贴合板5的张开效果，从而有效地提高了锥形底座4的稳定性。
实施例9：一种用于水库建设的水深测量方法，采用一种用于水库建设的水深测量装置，主要包括以下步骤：
步骤一、将连接有配重支架106和拉绳107的测量柱1从待测区域扔出，在重力的作用下测量柱1向下掉落；
步骤二、***组件到达水底后***到水底泥土内，通过电子倾角仪115获取测量柱1倾斜的角度；
步骤三、控制器114接收到电子倾角仪115的数据信号后，对数据进行处理计算，并控制电动伸缩杆205伸缩推动压力式水位传感器206移动到指定位置进行测量；
步骤四、控制器114将测量的数据传输到外界微电脑内，从而获取水位值，然后通过拉绳107将测量柱1拉出水面。
以上，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。
Claims (4)
1.一种用于水库建设的水深测量装置，包括：测量柱（1），其特征在于，还包括：
测量腔（2），设置在所述测量柱（1）内；
多个进水管（201），设置在所述测量柱（1）内，且所述进水管（201）与测量腔（2）相连通；
电动伸缩杆（205），固定在所述测量腔（2）内；
压力式水位传感器（206），固定在所述电动伸缩杆（205）的伸缩端；
第三腔体（105），设置在所述测量柱（1）内；
***组件，设置在所述测量柱（1）的下端；
转动杆（108），设置在所述测量柱（1）上，且所述转动杆（108）贯穿第三腔体（105）；
配重支架（106），固定在所述转动杆（108）的两端；
拉绳（107），固定在所述配重支架（106）上；
电子倾角仪（115），固定在所述第三腔体（105）的上侧；
控制器（114），固定在所述第三腔体（105）的下侧；
所述***组件包括设置在测量柱（1）一端的锥形底座（4），所述锥形底座（4）上设置有弧形槽（401），所述弧形槽（401）内固定连接有固定杆（402），所述固定杆（402）上固定连接有磁吸球（403），所述测量柱（1）靠近锥形底座（4）的一端设置有与弧形槽（401）匹配的弧形面（102），所述测量柱（1）靠近锥形底座（4）的一端设置有球槽（301）和锥形槽（302），所述磁吸球（403）密封转动在球槽（301）内，所述球槽（301）内固定连接有电磁铁（3）；
所述锥形底座（4）上呈圆周设置有多个贴合板（5），且所述贴合板（5）与锥形底座（4）通过扭簧转动连接；
所述贴合板（5）的上端设置有折弯部（501），所述贴合板（5）远离折弯部（501）的一端设置有***部（502）；
相邻的两个贴合板（5）之间固定连接有阻水弹性布（7），所述阻水弹性布（7）的两端均设置有记忆钢丝（701）；
所述测量柱（1）内设置有第一腔体（103）和第二腔体（104），其中，所述第二腔体（104）设置在测量柱（1）靠近锥形底座（4）的一端，所述第三腔体（105）内固定连接有泵机（113），所述泵机（113）的输入端和输出端分别与第一腔体（103）和第二腔体（104）相连，所述第三腔体（105）内固定连接有微型雷达（112），且所述测量柱（1）靠近第一腔体（103）的一端设置有锥头（101），所述转动杆（108）与测量柱（1）密封转动连接；
所述第三腔体（105）内对称固定连接有锁紧电磁块（109），且所述锁紧电磁块（109）与转动杆（108）相匹配，所述锁紧电磁块（109）上对称设置有第一导电块（110），所述转动杆（108）上对称固定连接有与第一导电块（110）匹配的第二导电块（111）。
2.根据权利要求1所述的一种用于水库建设的水深测量装置，其特征在于，所述测量柱（1）的外侧设置有与进水管（201）匹配的滤网（204）。
3.根据权利要求2所述的一种用于水库建设的水深测量装置，其特征在于，所述测量柱（1）的外侧对称固定连接有挡环（202），两个所述挡环（202）之间滑动设置有漂浮环（203），所述漂浮环（203）与滤网（204）固定连接。
4.一种用于水库建设的水深测量方法，采用权利要求1所述的一种用于水库建设的水深测量装置，其特征在于，主要包括以下步骤：
步骤一、将连接有配重支架（106）和拉绳（107）的测量柱（1）从待测区域扔出，在重力的作用下测量柱（1）向下掉落；
步骤二、***组件到达水底后***到水底泥土内，通过电子倾角仪（115）获取测量柱（1）倾斜的角度；
步骤三、控制器（114）接收到电子倾角仪（115）的数据信号后，对数据进行处理计算，并控制电动伸缩杆（205）伸缩推动压力式水位传感器（206）移动到指定位置进行测量；
步骤四、控制器（114）将测量的数据传输到外界微电脑内，从而获取水位值，然后通过拉绳（107）将测量柱（1）拉出水面。
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