阅读说明：本技术 一种水位监测装置及监测方法 (Water level monitoring device and monitoring method ) 是由 芦永强 宋致军 管玉朋 周新合 闫存志 熊经哲 于 2021-05-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水位监测装置及监测方法,所述水位监测装置包括用以将装置固定于桥梁等位置的固定架,所述固定架上竖直设置左通孔和右通孔,左通孔中设置软尺,右通孔中滑动设置硬尺,所述软尺与硬尺下端连接于浮球,固定架上设置数字识别摄像头读取软尺刻度,设置处理器计算得出整体水位高度,所述硬尺顶端设置位移传感器感受硬尺位置,所述处理器计算后得出实时水位高度,装置设有两个显示屏显示两数据,并可将数据发送给远程终端,且本装置整体除浮球外都位于水面以上,安装拆卸简单快捷,还能有效防止水况对装置的影响甚至损坏,从而具有较长的使用寿命。(The invention discloses a water level monitoring device and a monitoring method, the water level monitoring device comprises a fixing frame for fixing the device at the position of a bridge and the like, the fixing frame is vertically provided with a left through hole and a right through hole, a flexible rule is arranged in the left through hole, a hard rule is arranged in the right through hole in a sliding manner, the lower ends of the flexible rule and the hard rule are connected with the floating ball, the fixed frame is provided with a digital identification camera for reading the scale of the flexible rule, the processor is arranged for calculating the height of the whole water level, the top end of the hard rule is provided with a displacement sensor for sensing the position of the hard rule, the processor calculates the real-time water level height, the device is provided with two display screens for displaying two data, and can give remote terminal with data transmission, and this device is whole to be located above the surface of water except that the floater, and the installation is dismantled simply swiftly, can also effectively prevent the influence of water condition to the device and even damage to longer life has.)

一种水位监测装置及监测方法

技术领域

本发明属于水利工程技术领域，具体涉及一种水位监测装置及监测方法。

背景技术

水位监测是水利工程中常见的一种技术手段，一般采用在水中插入标尺的方式进行测量，但是标尺的安装是需要浇筑的，需要在被测量的水域内搭建围堰，在围堰内浇筑形成基座，操作较为麻烦，测得的数据单一，且监测装置长期浸泡在水中，容易被腐蚀，同时水中的杂物撞击标尺后，会导致标尺的弯曲形变，影响监测数据，甚至损坏监测装置。

发明内容

为克服上述技术问题，本发明提供了一种水位监测装置及监测方法，设置用于安装到桥梁上的固定架，在固定架上活动设置软尺与硬尺，两刻度尺下端都连接于浮球且随浮球随水面上下移动，软尺测量总体水位，硬尺监测实时水位，处理器计算二者数据，并由显示屏显示，装置安装简单，整套装置除了浮球都处于水外，能够避免水况对装置的影响，具有较高的使用寿命。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种水位监测装置，包括固定架，所述固定架竖直留有左通孔和右通孔，所述固定架上靠近左通孔处设置卷尺盒，所述卷尺盒外侧设置卷尺盒防护罩，所述卷尺盒向下伸出软尺，所述软尺向下穿过左通孔后连接于主浮球，所述右通孔中滑动设置硬尺，所述硬尺下方连接于主浮球，所述软尺用于测量总体水位，所述硬尺用于测量实时水位。

优选的，所述左通孔处设置数字识别摄像头，所述数字识别摄像头对准软尺，用以读取软尺刻度，所述硬尺上端设置位移传感器，用以获取硬尺位置的实时变化情况。

优选的，所述固定架左端设置处理器，所述处理器外侧设置处理器防护罩，所述处理器上方设置显示屏一，所述卷尺盒上方设置显示屏二，所述显示屏一与显示屏二外设置显示屏防护罩，数字识别摄像头和传感器获得的信息传给处理器，处理器经过一定的计算后将两示数显示在显示屏一和显示屏二上，并且处理器也具有向远处终端发送数据的功能。

优选的，所述固定架右端设置蓄电池，所述蓄电池外设置蓄电池防护罩，所述固定架两端设置太阳能板，装置利用太阳能供能。

优选的，所述数字识别摄像头一旁设置照明灯，便于装置在夜晚测量、读取数据，也便于工人操作、安装。

优选的，所述主浮球四周连接多个连接杆，每个连接杆另一端连接辅助浮球，用来增加浮球的稳定性，保证测量数据的准确，也起到保护装置、延长装置使用寿命的效果。

优选的，所述固定架两端留有螺孔，所述螺孔内设置有螺钉，装置通过所述螺孔、螺钉安装于桥梁等处。

优选的，所述固定架下方设置缓冲块，用于防止浮球与上方装置碰撞，保护装置。

一种水位监测方法，包括以下步骤：

S1.将固定架贴于桥梁立面，通过螺钉将固定架固定于桥梁立面，从而完成监测装置的固定安装；

S2.下放主浮球和辅助浮球，使二者浮于水面，根据装置固定位置距离水底的高度(已知)和软尺的刻度，调整显示屏一和显示屏二示数，完成数据的预设；

S3.水面上涨或下降时，主浮球位置上移或下降，软尺在主浮球和卷尺盒内部卷簧的作用力下，收回卷尺盒或从卷尺盒中伸出，数字识别摄像头识别软尺的刻度，将数据传到处理器，处理器将软尺刻度值与初始值做对比，得出差值后根据差值计算出水位高度，并将高度数据传到显示屏一上显示，因为软尺伸缩具有一定的滞后性，所以此数据用以表示测量处水域的水位稳定高度；

S4.水面上涨或下降时，主浮球位置上移或下降，主浮球带动硬尺带动位移传感器上升或下降，位移传感器将自身与固定架之间的距离信号传给处理器，处理器分析位移传感器的信号，与初始值对比，得出差值后计算出水位高度，并将高度数据传到显示屏二上显示，因为硬尺的移动及位移传感器的处理速度滞后性可以忽略，所以此数据表示测量水域的水位实时高度；

S5.处理器将水位信号传递给显示屏一和显示屏二的同时发送给远程终端，供操作人员远程监控。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明采用浮球带动软尺与硬尺进行上下移动的方式监测水位，软尺因其变化具有一定的滞后性，所以能表示水位的总体变化，硬尺位置变化的滞后性可以忽略不计，因此示数用来表示实时水位；

2.本发明采用非传统的方式将主体装置安装于水面以上，仅通过浮球及辅助浮球与水进行接触，能够有效避免水况对装置的影响，提高装置使用寿命；

3.本发明利用太阳能供能，且装置通过螺钉直接安装于桥梁等位置固定处即可，安装与拆卸简便快捷。

附图说明

图1是本发明整体示意图；

图2是图1中沿A-A方向截面示意图；

图3是图1中沿B-B方向截面示意图；

图4是图1中沿C-C方向截面示意图。

附图标记说明：

1桥梁；2太阳能板；3螺钉；4固定架；5软尺；6缓冲块；7硬尺；8辅助浮球；9主浮球；10显示屏防护罩；11显示屏一；12显示屏二；13处理器防护罩；14处理器；15卷尺盒；16卷尺防护罩；17位移传感器；18左通孔；19照明灯；20数字识别摄像头；21右通孔；22连接杆；23蓄电池防护罩；24蓄电池。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

一种水位监测装置，包括固定架4，述固定架4留有左通孔18和右通孔21，所述固定架4上靠近左通孔18处设置卷尺盒15，所述卷尺盒15外侧设置卷尺盒防护罩16，所述卷尺盒15向下伸出软尺5，所述软尺5向下穿过左通孔18后连接于主浮球9，所述右通孔21中滑动设置硬尺7，所述硬尺7下方连接于主浮球9。

所述左通孔18处设置数字识别摄像头20，所述数字识别摄像头20对准软尺5，所述硬尺7上端设置位移传感器17。

所述固定架4左端设置处理器14，所述处理器14外侧设置处理器防护罩13，所述处理器14上方设置显示屏一11，所述卷尺盒15上方设置显示屏二12，所述显示屏一11与显示屏二12外设置显示屏防护罩10。

所述固定架4右端设置蓄电池24，所述蓄电池24外设置蓄电池防护罩23，所述固定架4两端设置太阳能板2。

所述数字识别摄像头20一旁设置照明灯19。

所述主浮球9四周连接四个连接杆22，每个连接杆22另一端连接辅助浮球8。

所述固定架4两端留有螺孔，所述螺孔内设置有螺钉3。

所述固定架4底部设置缓冲块6。

一种水位监测方法，包括以下步骤：

S1.将固定架4贴于桥梁立面，通过螺钉3将固定架4固定于桥梁立面，从而完成监测装置的固定安装；

S2.下放主浮球9和辅助浮球8，使二者浮于水面，根据装置固定位置距离水底的高度(已知)和软尺5的刻度，调整显示屏一11和显示屏二12示数，完成数据的预设；

S3.水面上涨或下降时，主浮球9位置上移或下降，软尺5在主浮球9和卷尺盒15内部卷簧的作用力下，收回卷尺盒15或从卷尺盒15中伸出，数字识别摄像头20识别软尺5的刻度，将数据传到处理器14，处理器14将软尺5刻度值与初始值做对比，得出差值后根据差值计算出水位高度，并将高度数据传到显示屏一11上显示，因为软尺5伸缩具有一定的滞后性，所以此数据用以表示测量处水域的水位稳定高度；

S4.水面上涨或下降时，主浮球9位置上移或下降，主浮球9带动硬尺7带动位移传感器17上升或下降，位移传感器17将自身与固定架4之间的距离信号传给处理器14，处理器14分析位移传感器17的信号，与初始值对比，得出差值后计算出水位高度，并将高度数据传到显示屏二12上显示，因为硬尺7的移动及位移传感器17的处理速度滞后性可以忽略，所以此数据表示测量水域的水位实时高度；

S5.处理器14将水位信号传递给显示屏一11和显示屏二12的同时发送给远程终端，供操作人员远程监控。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对以上实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。