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原文传递一种智慧水利深层水质水文监测系统

专利名称：	一种智慧水利深层水质水文监测系统
摘要：	本发明涉及一种智慧水利深层水质水文监测系统，包括底座（3）、浮子（4）和连接所述底座（3）和浮子（4）的绞缆（5），所述底座（3）借助自身重力定位在河床（1）上；底座（3）内设有收放绞缆（5）的绞盘（8），所述浮子（4）的重心（23）与几何中心重合，且所述浮子（4）集成有无线通信单元、控制单元、水文监测组件、水质监测组件、体积调控组件和姿态调节组件，所述浮子（4）的底部设有平行于其长轴的滑轨（21），所述滑轨（21）内设有滑块（22），所述浮子（4）通过滑块（22）与绞缆（5）球铰滑动连接；所述滑轨（21）上设有感应磁条（24），其用于测量滑块（22）的滑移距离L1；所述滑移距离L1用于计算对应的水流冲击力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	江苏省水利勘测设计研究院有限公司
发明人：	陈栋;高坤;强超;金星;郑君玉
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-13T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-07T00:00:00+0800
申请号：	CN202310859109.X
公开号：	CN117002681A
代理机构：	北京文苑专利代理有限公司
代理人：	于利晓
分类号：	B63B22/00;B63B22/18;B63B22/04;G01C13/00;B;G;B63;G01;B63B;G01C;B63B22;G01C13;B63B22/00;B63B22/18;B63B22/04;G01C13/00
申请人地址：	225000 江苏省扬州市江阳中路131号
主权项：	1.一种智慧水利深层水质水文监测系统，包括底座（3）、浮子（4）和连接所述底座（3）和浮子（4）的绞缆（5），使用时，所述底座（3）借助自身重力定位在河床（1）上；底座（3）内设有收放绞缆（5）的绞盘（8）；其特征在于：所述浮子（4）的重心（23）与其几何中心重合，且所述浮子（4）集成有无线通信单元、控制单元、水文监测组件、水质监测组件、体积调控组件和姿态调节组件，其中，所述姿态调节组件用于自动调节浮子（4）的姿态，使所述浮子（4）的长轴处于水平位置，所述体积调控组件用于调整浮子（4）的体积以适应不同的流速条件；所述姿态调节组件包括滑轨（21）和滑块（22）；所述滑轨（21）设置于所述浮子（4）的底部，且平行于所述长轴，所述滑轨（21）内滑动连接所述滑块（22），所述浮子（4）通过滑块（22）与绞缆（5）球铰滑动连接；所述滑轨（21）上设有感应磁条（24），所述感应磁条（24）用于测量滑块（22）的滑移距离L1；所述滑移距离L1用于计算对应的水流冲击力。 2.如权利要求1所述的智慧水利深层水质水文监测系统，其特征在于：所述浮子（4）呈梭状结构，包括左梭壳（12）、右梭壳（13）和、与所述左梭壳（12）、右梭壳（13）滑动密封的内柱壳（14）；左梭壳（12）、右梭壳（13）均包括弧形段和柱形段；所述体积调控组件包括伸缩机构和双头驱动机构；所述左梭壳（12）、右梭壳（13）内均设有一所述伸缩机构，所述内柱壳（14）内固定有一所述双头驱动机构，所述伸缩机构分别连接至双头驱动机构的一端，以用于驱动所述左梭壳（12）、右梭壳（13）同步执行向外伸出或向内收缩动作；所述双头驱动机构能够反馈左梭壳（12）的伸出距离L2，所述L2用于计算对应的水流冲击力。 3.如权利要求2所述的智慧水利深层水质水文监测系统，其特征在于：所述伸缩机构为丝杆（17）、螺纹套（16）组件；所述双头驱动机构为双头电机（30）；所述丝杆（17）、螺纹套（16）组件的一端固定连接有支架（19），所述支架（19）与所述左梭壳（12）或右梭壳（13）内腔连接，另一端与双头电机（30）驱动连接。 4.如权利要求3所述的智慧水利深层水质水文监测系统，其特征在于：所述内柱壳（14）内设有安装板（29），所述安装板（29）垂直于浮子（4）的长轴，且经过浮子（4）的重心（23）；所述安装板（29）的中心设有用于嵌装双头电机（30）的电机槽（31）；所述安装板（29）上还设有若干设备槽（32），所述设备槽（32）用于安装辅助设备和配重块，所述配重块用于调节安装设备后的安装板（29）的重心，使其与浮子（4）的几何中心重合。 5.如权利要求2所述的智慧水利深层水质水文监测系统，其特征在于：所述浮子（4）的外部形状为椭圆柱状梭，且其竖向截面的长轴水平设置。 6.如权利要求2-5中任一项所述的智慧水利深层水质水文监测系统，其特征在于：所述滑轨（21）在左梭壳（12）的整个柱形段延伸，同时其还延伸至右梭壳（13）的左端一定距离；所述内柱壳（14）的底部设有与所述滑轨（21）密封配合的嵌套滑轨；所述的一定距离为滑块（22）沿滑轨（21）轴向的尺寸的一半。 7.如权利要求6中任一项所述的智慧水利深层水质水文监测系统，其特征在于：所述底座（3）还配设有气囊、充放气单元、第二通信单元和第二控制器，所述充放气单元由第二控制器控制，当第二通信单元接收到经浮子（4）转发送的监测终止信号，或者当通信中断达到预定时长后，第二控制器控制充放气单元向气囊充气，同时所述绞盘（8）收卷绞缆（5）以回收浮子（4），充气后的气囊将所述底座（3）和浮子（4）携带上浮至水面。 8. 如权利要求7所述的智慧水利深层水质水文监测系统，其特征在于：所述水流冲击力通过下式计算： F冲击= (F浮-G)((L1+L2)/H) 式中：F冲击表示浮子所受水流冲击力，F浮表示浮子所受浮力，G表示浮子重力，L1表示滑块的滑移距离，H表示浮子重心至滑轨21的垂直高度，L2表示左梭壳（12）或右梭壳（13）的伸出距离。 9.如权利要求8所述的智慧水利深层水质水文监测系统，其特征在于：所述内柱壳（14）的左右两端分别设有密封槽（28），所述密封槽（28）内嵌设有密封材料（20）。 10.如权利要求9所述的智慧水利深层水质水文监测系统，其特征在于：所述水文监测组件包括水文传感器，所述水质监测组件包括水质传感器；所述水文传感器包括压力传感器，其用于值判断浮子（4）的当前深度；所述水质传感器包括VOC浓度传感器、重金属离子浓度传感器。
所属类别：	发明专利