用于路面積水監測的振弦式一體化水位計的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及水位測量裝置，尤其涉及一種用于路面積水監測的振弦式一體化水位計。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的發展，城市化進程進一步加速，城市圈也不斷的發展擴大，修建立交橋和下行交錯隧道成為緩解交通壓力，保證出行暢通的必然選擇。而強降水引起的城市下行隧道、立交橋低洼處以及城市道路低洼處出現積水的情況時有發生，在特大暴雨的情況下，有時可能達到一米以上，且長時間無法及時排走，給人和車輛出行帶來不便，嚴重時會損壞通行車輛以及危害到行人的生命。為此，及時的對路面積水情況進行實時通報，可以讓行人提早知道路面積水情況，避免行人、車輛陷入積水之中。因此，對路面積水情況進行監測就顯得尤為重要。
[0003]目前，應用到路面積水水位監測的振弦式水位計還沒有較為成熟的產品，振弦式水位計主要應用在大壩堰槽滲流量監測，且量程一般較小，在500mm以下，無法用于路面積水(可能在I米以上)的積水監測。
[0004]如圖1所示，為現有振弦式水位計的結構組成圖。其主要有浮子24，防護筒25，安裝固定抱箍26，振弦式傳感部件27、電纜28等組成。防護筒25采用抱箍固定在堰槽邊壁或者鉛垂邊坡上，浮子24懸掛在振弦式傳感部件下部，并接觸到監測水面以下，振弦式傳感部件27在防護筒25上部，電纜28從振弦式傳感部件27上引出，用于給振弦式傳感部件27供電和數據傳輸。
[0005]目前，振弦式水位計應用到路面積水監測方面主要不足有:1)現有振弦式水位計量程較小，普遍在500mm以下，最大為100mm:為適應道路積水的極端情況出現，道路積水監測量程一般較大，普遍積水監測最大應該在I米至2米之間，現有振弦式水位計無法滿足如此較大量程范圍內的水位監測；2)現有振弦式水位計安裝固定方式無法應用到路面安裝固定:現有振弦式水位計主要采用抱箍、卡箍等固定在堰槽邊壁和監測邊壁上，無法安裝在路面上使用；3)現有振弦式水位計多為有線傳輸和有線供電方式，無法滿足路面積水監測和長距離數據傳輸的要求。現有振弦式水位計多用于大壩廊道滲流量監測，因水電工程一般地處較為偏僻且大壩廊道較為封閉，無線信號難以傳輸出去，因此，主要采用有線的方式對傳感器進行供電和數據傳輸，而道路積水監測常常在市區中心地帶，且積水監測點分布范圍較大，不適宜對振弦式水位計采用有線傳輸和有線供電的方式；4)現有振弦式水位計無太陽能板安裝固定裝置:現有振弦式水位計因使用場合和環境的限制，無需采用太陽能板供電，且便于采用有線供電的方式。而道路積水監測常用于空曠的路面使用，且監測范圍較大，有線供電常常不易實現，便于采用太陽能板方式供電。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型提供一種用于路面積水監測的振弦式一體化水位計，解決了目前在道路積水方面無法實現自動化監測和實時監測的難題，并成功的將振弦式水位計引入到道路積水監測中，實現了集成高精度水位實時監測、無線長距離傳輸通信、太陽能供電及可無人值守的振弦式一體化水位計。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案:一種用于路面積水監測的振弦式一體化水位計，其特征是，包括地面固定防護筒、浮子、振弦式傳感部件、萬向節、太陽能裝置和無線傳輸模塊組成，所述地面固定防護筒上方設置有加長防護筒，所述萬向節懸掛于地面固定防護筒的內部，所述萬向節的下方設置有振弦式傳感部件，所述振弦式傳感部件下方設置有浮子，萬向節、振弦式傳感部件及浮子能自由鉛垂的懸掛在地面固定防護筒的內部，太陽能裝置通過抱箍固定在加長防護筒的筒體上，具體高度可根據實際需要，通過抱箍調節固定高度，所述加長防護筒的上方設置有無線傳輸模塊，所述無線傳輸模塊用于實時傳輸路面積水水位監測數據并控制太陽能裝置仰角變化。
[0008]優選的是，所述加長防護筒由外筒、內部伸縮筒和止緊螺釘組成，內部伸縮筒以外筒內壁為導向，實現伸縮，達到指定的長度后，采用止緊螺釘固定。
[0009]優選的是，所述加長防護筒設置為兩節或兩節以上結構連接而成，所述加長防護筒為兩節或兩節以上可伸縮的鋼管配合連接而成，運輸時，可拆開或收縮到最短，方便運輸和搬運，避免變形；安裝時，可根據現場環境需要，伸縮加長防護筒，調整加長防護筒的長度，然后將加長防護筒安裝固定在地面固定防護筒的上部。
[0010]優選的是，所述地面固定防護筒采用地腳螺栓或者膨脹螺栓固定在需要積水監測的路面上，確保安裝穩固可靠。
[0011]優選的是，所述太陽能裝置包括太陽能板部件和太陽能板安裝固定部件，所述太陽能板部件和太陽能板安裝固定部件通過轉動鉸鏈連接，太陽能裝置可根據儀器安裝的地區瑋度和太陽方位，遠程操作或自動調節太陽能板仰角，以便最大程度的利用太陽能。
[0012]優選的是，所述太陽能板安裝固定部件包括上部支撐桿、導向護管、支撐軸、伺服電機、聯軸器、絲桿，所訴上部支撐桿和導向護管通過抱箍固定在加長防護筒上，所訴上部支撐桿和導向護管可沿筒體外部上下移動或轉動到合適的位置安裝固定，伺服電機固定在導向護管內部，所述伺服電機通過聯軸器與絲桿和支撐軸連接，支撐軸在導向護管內部伸縮來控制太陽能板部件以上部支撐桿的鉸鏈為中心進行轉動，調節太陽能板的仰角。
[0013]優選的是，所述太陽能板部件包括太陽能板、光敏傳感器和傾角傳感器，所述光敏傳感器和傾角傳感器安裝在太陽能板上部，用于感測太陽光源及檢測太陽能板的傾斜角度變化。
[0014]優選的是，所述浮子與振弦式傳感部件通過掛鉤連接，用于感測所監測的路面積水的水位變化。
[0015]控制電纜用于連接太陽能裝置和無線傳輸模塊，控制電纜均在加長防護筒內部走線，避免外界破壞。
[0016]本實用新型所達到的有益效果:1)本實用新型所述一種用于路面積水監測的振弦式一體化水位計實現了集成高精度水位實時監測、無線長距離傳輸通信、太陽能供電及可無人值守為一體的振弦式水位計結構:由于路面積水監測的使用環境和安裝固定區域較廣，所選用的水位監測傳感器必須能實時自動監測、自主供電、無線數據傳輸的功能。本發明所述的振弦式一體化水位計實現了這樣的功能，完全適用于城市路面積水監測。同時，由于傳感器核心部件完全安裝在防護筒內部或防護筒頂部，可無需人員維護。2)所述一種用于路面積水監測的振弦式一體化水位計實現了量程大于I米的路面積水水位監測的振弦式水位計:現有振弦式水位計一般量程較小，在500mm以下，能夠滿足大壩滲流監測的需要，尚無大量程的振弦式水位計能適應城市路面積水監測的需求。本發明所涉及的振弦式一體化水位計量程可達到I米以上，滿足城市路面積水監測；3)所述一種用于路面積水監測的振弦式一體化水位計實現了太陽能板安裝固定可根據實際安裝地點調節安裝方位及遠程操作或自動控制調節仰角的功能:由于振弦式水位計使用的場合和環境會不同，太陽能板的安裝方位仰角也和使用的環境和地區瑋度、四季變化等相適應，以便能更充分地利用太陽能資源，確保儀器能得到充足可靠供電，太陽能板安裝固定部件需要具有安裝方位和仰角的調節功能，路面積水監測一體化水位計通過閉環控制系統達到了自動控制和遠程操作控制調節太陽能板仰角的目的，為長期使用帶來了極大的便利；4)所述一種用于路面積水監測的振弦式一體化水位計上部加長防護筒