阅读说明：本技术 水文监测装置 (Hydrological monitoring device ) 是由 李建贞 王宇 刘静 李仁杰 李兵 孙元杰 李晓光 朱东彪 常春光 程雷 谢夏薇 于 2019-10-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水文监测装置,包括：一水位计,设置于距离河床底部的高度为H的桥面之下,其配置为向水面发射电磁波并接收水面反射的电磁波以获取水面距离所述水位计的高度h1；以及一水压计,其配置为根据水压获得水面距离所述水压计的高度h2；控制箱,所述控制箱包括电源和控制板,所述控制板上设置有通讯模块,所述控制板配置为根据水位计距离河床底部的高度、水面距离所述水位计的高度以及水面距离所述水压计的高度,获得河床的实际高度H0。本发明通过在桥面下部署水文监测装置,可以通过无线通讯模块持续的将流速计、水位计、泥沙浓度测量计、水压计测得的数据进行汇总并发送到远端控制中心。(The invention discloses a hydrologic monitoring device, which comprises: the water level meter is arranged below a bridge floor with the height H from the bottom of the river bed and is configured to emit electromagnetic waves to the water surface and receive the electromagnetic waves reflected by the water surface so as to obtain the height H1 from the water surface to the water level meter; and a water pressure meter, which is configured to obtain the height h2 of the water surface from the water pressure meter according to the water pressure; the control box, the control box includes power and control panel, be provided with communication module on the control panel, the control panel configuration is according to the height of water gage distance from the riverbed bottom, surface of water distance the height and the surface of water distance of water gage the height of hydromanometer obtains the actual height H0 of riverbed. According to the invention, the hydrological monitoring device is deployed under the bridge floor, and data measured by the flow rate meter, the water level meter, the sediment concentration meter and the water pressure meter can be continuously summarized and sent to the remote control center through the wireless communication module.)

水文监测装置

技术领域

本发明涉及一种水利设施，特别是一种水文监测装置。

背景技术

水文监测是指通过科学方法对自然界水的时空分布、变化规律进行监控、测量、分析以及预警等的一个复杂而全面的系统工程，是一门综合性学科。水文监测装置适用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测，监测内容包括：水位、流量、流速、降雨(雪)、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等等。以水位、水流流速、河床面高度等参数为例，这些是河流洪水预警及其它构造物如桥梁安全预警的基础。但是目前除水位外，其它水文参数测量多以人工方式进行。

然而，受限于人力及设备，单次人工测量的时间通常为2小时以上(单次测量通常要操作4至5条测试线路)，每日能得到的数据组数；此外夜间、暴雨也会导致视线受影响，这可能导致监测数据失真。

因此，现有技术存在的上述问题亟待改进。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种一次部署即可不通过人工方式对河流的水文信息进行持续采集的水文监测装置。

为了实现上述目的，本发明的一个实施例提供了一种水文监测装置，包括：一水位计，设置于距离河床底部的高度为H的桥面之下，其配置为向水面发射电磁波并接收水面反射的电磁波以获取水面距离所述水位计的高度 h1；以及一水压计，其配置为根据水压获得水面距离所述水压计的高度h2；控制箱，所述控制箱包括电源和控制板，所述控制板上设置有通讯模块，所述控制板配置为根据水位计距离河床底部的高度、水面距离所述水位计的高度以及水面距离所述水压计的高度，获得河床的实际高度H0；其中所述，所述河床的实际高度是指河床底部至河床顶部的高度，且H0＝H-h1-h2。

本发明的再一方面，还提供一种水文监测装置，包括：一安装架，所述安装架设置于一桥面下，其包括相对设置的挂柱和悬挂设置于所述挂柱的端部的安装板，所述挂柱的另一端通过铰接座连接在所述桥面下；还包括设置于所述安装板上的控制箱及设置于所述安装板的另一侧的流速计和水位计，所述控制箱内设置有电源和控制板，所述控制板上设置有通讯模块，所述控制板配置为根据水位计距离河床底部的高度H、水面距离所述水位计的高度 h1以及水面距离所述水压计的高度h2，获得河床的实际高度H0；其中，所述河床的实际高度是指河床底部至河床顶部的高度，且H0＝H-h1-h2；所述安装板上还设置有悬垂至水中的钢缆，所述钢缆的末端连接有位于水中的配重块，所述配重块上设置有水压计和泥沙浓度测量计，所述水压计和所述泥沙浓度测量计通过防水缆线电连接至所述控制板。

作为优选，其中所述配重块具有一中空部，所述水压计和所述泥沙浓度测量计设置于所述中空部。

作为优选，其中所述泥沙浓度测量计为超声波式泥沙浓度测量计。

作为优选，所述流速计为雷达波流速计。

作为优选，所述水位计设置于两个所述挂柱中至少一个挂柱的正下方。

作为优选，其中所述通讯模块为2G、3G、4G或5G通讯模块。

与现有技术相比较，本发明通过在桥面下部署水文监测装置，可以通过无线通讯模块持续的将流速计、水位计、泥沙浓度测量计、水压计测得的数据进行汇总并发送到远端控制中心，而不需要人工去进行测量，提高了监测效率，节省了人工成本。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。

本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

图1本发明的水文监测装置的结构示意图。

主要附图标记：1-安装架；2-钢缆；3-配重块；4-控制箱；5-流速计； 6-水位计；7-桥面；8-河床；9-水面；10-防水缆线；11-铰接座；12-挂柱； 13-安装板；31-水压计；32-泥沙浓度测量计。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本发明提出的水文监测装置，包括：一水位计，设置于距离河床底部的高度为H的桥面之下，其配置为向水面发射电磁波并接收水面反射的电磁波以获取水面距离所述水位计的高度h1；以及一水压计，其配置为根据水压获得水面距离所述水压计的高度h2；控制箱，所述控制箱包括电源和控制板，所述控制板上设置有通讯模块，所述控制板配置为根据水位计距离河床底部的高度、水面距离所述水位计的高度以及水面距离所述水压计的高度，获得河床的实际高度H0；其中所述，所述河床的实际高度是指河床底部至河床顶部的高度，且H0＝H-h1-h2。

如图1所示，本发明具体提供的水文监测装置，部署于桥面7以下，包括安装架1，该安装架1位于桥面7下，该安装架1包括对设的挂柱12连接在桥面7下方，挂柱12下为一安装板13，安装板13上有一控制箱4，安装板13下侧设置有一水位计6及流速计5。该安装架1用以固定所有测试模块。

控制箱4位于安装架1的安装板13上方，内含：讯号处理器21、数据储存设备22、通讯设备23、卷扬机24、钢缆25、防水缆线(传输讯号)26及滑轮27。该防水箱体内设置有电源(图1未示出)和控制板(图1未示出)，所述控制板上设置有通讯模块，例如2G、3G、4G或5G等通讯模块，以使得获取的信息可以远程传输至远端控制中心，所述控制板配置为根据水位计6 距离河床底部的高度H、水面距离所述水位计6的高度h1以及水面距离所述水压计31的高度h2，获得河床的实际高度H0；所述安装板13上还设置有悬垂至水中的钢缆2，所述钢缆2的末端连接有位于水中的配重块3，所述配重块3上设置有水压计31和泥沙浓度测量计32，所述水压计31和所述泥沙浓度测量计32通过防水缆线10电连接至所述控制板。

其中该钢缆25一端连接控制板，另一端延伸出控制箱4并垂至水中用以吊放该配重块3。该钢缆25外绕防水缆线10，该电线26则用于传输泥沙浓度量测计60及水压计55讯号至讯号处理器21。钢缆2也可设置为连接在一卷扬机上，以此可以实现升降，所以可取得不同水深的水流含泥砂浓度。

在本发明中，水位计6，可具***于安装架1的安装板13下方，与安装架1的挂柱11对齐，该水位计6为超声波式水位计或电磁波式水位计，利用发出超声波或电磁波的方式，检测通过水面反射回的信号，即可通过间隔时间及波传播速度获得水位计6至水面的高度h1。再进一步地，为了防止晃动造成的检测误差，所述水位计6优选设置于两个所述挂柱12中至少一个挂柱的正下方。

而流速计5，也位于安装架安装板12下方，该流速计5具体可为雷达波流速计，也可通过图像识别的方式来获取流速数据。

该配重块3位于钢缆2的末端，用于将水压计31、泥沙浓度测量计32 沉入水中并到达河床上方，该配重块3可设置中空部用于容置水压计31和泥沙浓度测量计。当该配重块3沉入水中，水压计31开始量测水压，水压经公式转换后即得水压计31所在位置的水深。当该配重块3到达河床上方，水压即不再变化，因此可由水压是否达到固定值来判断该配重块3是否到达河床。

本发明中泥沙浓度测量计32，该泥沙浓度测量计32位于钢缆2的末端，配重块3的上方，为一超声波式泥沙浓度测量计，另外可根据需要加装电阻式流速计。

本案发明中配重块3可进一步加装的电阻式散热速率原理流速计，配合水压计31的水深读数，则能得到垂直剖面的水流流速分布，对计算平均流速、流量、输砂量等，能得到更精确的结果。

当然，以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。