专利名称：一种水位观测装置的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种水位观测装置，属于水利工程技术领域。
背景技术：
水位资料是反映河流、湖泊等水系特征的最基础资料，水位资料是否正确可靠，直接影响到防汛、抗旱、水利建设、科学研究等领域。因此，观测水位的工具是形成可靠水位资料的关键。水位观测是黄河水利部门最基本的工作，长期以来黄河水位观测以人工目测为主，工作环境十分恶劣，尤其在汛期，工作人员面临着洪水、天气等危险，观测任务十分艰巨，观测数据频繁，容易出现人为错误。人工观测水位的误差主要来源五个方面①观测员视线与水面不平行产生的折光影响；②波浪影响；③水尺附近的障碍物产生的阻水、壅水影响；④时钟不准；⑤风浪影响。水位资料具有很强的时效性，要求观测人员将观测成果在很短时间内上报到上级部门。目前，观测人员人为随意性很大，比如要求观测当日08时水位，观测人员为完成报水任务，可能提前观测或者迟后观测，影响观测资料的及时性。另外，由于水位站远离县城和通信基站，通信信号微弱，且容易受到外界干扰，而现在的报水工具又相当落后，影响观测人员及时上报，不能满足现代防汛需求。目前使用的水位观测设备主要有人工观测水尺、浮子式水位计、超声波水位计、压力式水位计和雷达式水位计。以上这几种水位观测设备各有优缺点人工观测水尺造价低、安装维护方便，是目前使用最为普遍的一种水位观测设备， 但观测精度因人而异，需要专人管理，不能实现自动遥测。浮子式水位计目前使用较广泛，工作稳定，但安装和维护复杂，施工难度大，造价高，不易实现自动遥测。超声波水位计利用超声波在空气中的传播速度来测量水位，测量过程完全由电子电路来实现，因而比较容易实现自动遥测，但超声波水位计的安装需要一个支撑杆，因此施工难度大，造价高，并且由于超声波在空气中的传播速度受温度影响较大，而造成测量误差比较大。压力式水位计通过压力传感器测量水中的静压力来测量水位，测量过程由电子电路来实现，因而比较容易实现自动遥测，但测量精度受温度影响较大，受淤积影响严重，如果安装传感器的位置有淤积就不能使用了。雷达式水位计是一种新型的水位测量设备，利用毫米微波在空气中的传播速度来测量水位，测量过程完全由电子电路来实现，因而比较容易实现自动遥测。其测量原理与超声波水位计类似，但由于微波的传播速度受温度影响极小，因而测量精度较高。目前雷达式水位计只有外国公司能生产，价格昂贵。且雷达式水位计的安装也需要一个支撑杆，因此施工难度大，造价高。黄河年径流量变化大，水文条件复杂，河床淤积严重，尤其是下游河道宽、浅、散、
3乱，测验条件困难。影响水位观测的主要因素一是尽管流量相同，而河床冲刷会使水位下降，淤积会使水位上升；二是水中丛生植物和漂浮物，旁侧支流涨水顶托造成回水，强大的迎流向的逆风均会使水位升高(尤其在河口段)，顺风会使水位降低；三是水位观测的时间和次数的安排，即要满足水文情报预报的需要，还要满足测得的资料能反映出-日内水位的变化过程，人为因素影响较大；四是有洪水、结冰、流凌(流冰)、冰凌堆积、冰坝和冰雪融水补给河流等现象时，增加观测次数，以取得水位变化过程的完整资料；五是观测水位时， 受河床变化、流势、流向、水中漂浮物、波浪、风向、风力、水面起伏度、水温等其他影响因素。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有的水位观测和处理手段所存在的缺陷，即人工观测误差大，容易出现错误，水位数据传递不及时，水尺容易损坏等，提供一种水位观测装置，能够自动收集连续的水位观测资料，提高水位观测质量，减轻观测人员的劳动强度，避免影响水位观测的各种因素，实现水位观测的自动化、数字化，为防汛指挥机构提供及时、 准确的决策信息。本实用新型提供一种水位观测装置，包括底座和不锈钢管，在所述不锈钢管的一侧沿轴向均勻开有直径为5毫米的进水孔，孔间距为20毫米，所述不锈钢管外部喷涂有水尺刻度，内部装有塑料芯，在所述塑料芯侧面沿轴向装有1厘米间距的不锈钢电极，所述塑料芯内部装有由单片机、5-32地址译码器、8位电子开关和EEI3ROM存储器组成的测量控制电路，所述不锈钢电极与所述测量控制电路连接；在塑料芯上端装有直流电源线和485通讯电路。优选地，在所述不锈钢管顶部安装有太阳能电池。本实用新型提供一种水位观测装置，能够远程操作，无人值守，测量精度高，安装和使用方便，造价低，可以在黄河上推广应用。
图1是本实用新型的水位观测装置的示意图。图中，1是底座，2是不锈钢管，3是太阳能电池。
具体实施方式
参见图1，本实用新型的水位观测装置，从外观看，包括底座2和不锈钢管1，在所述不锈钢管1的一侧沿轴向均勻开有直径为5毫米的进水孔，孔间距为20毫米，进水孔的作用是过滤水草和减轻波浪对测量结果的影响。所述不锈钢管1的外部喷涂有水尺刻度，不锈钢管1的内部装有塑料芯，本实用新型采用的塑料芯，其原料为塑料圆棒，侧面由机械加工成一个平面，用于沿轴向装有1厘米间距的不锈钢电极。塑料芯内部掏空，用于安装内部电路板，该内部电路板是由单片机、 5-32地址译码器、8位电子开关和EEPROM存储器组成的测量控制电路。不锈钢电极与内部电路板连接，塑料芯内部的电路板由绝缘树脂灌封。在塑料芯上端装有直流电源线和485通讯电路，直流电源线连接外部电源，也可以同时连接太阳能电池，因此，作为优先实施方式，在所述不锈钢管顶部安装有太阳能电池3。本实用新型的数据通讯采用标准的485数据通讯，可以灵活地、远距离(小于2000米) 连接计算机、数传电台、调制解调器、GPRS模块或以太网串口服务器等设备，以进行远程控制和远程数据传输。本实用新型采用不锈钢电极作为水位传感器，测量的误差的最大值就是电极之间的间距，本实施方式采用的间距是1厘米，这样测量误差的最大值就是1厘米。使用这种设计为进一步提高测验精度留下了余地，可以通过减小电极间距或倾斜放置来进一步提高测验精度。但减小电极间距就要增加电极数量，增加电极数量，原来的电子水位观测尺采用的是模拟电子电路，每一个电极对应着一根信号线，当采用1厘米作为电极间距时，每米水尺将有100根信号线，因而制造出的水尺结构复杂，故障率高，很难推广。针对这种情况，本实用新型的水位观测装置采用了单片计算机技术，利用一片单片计算机的数据总线作为电极信号的传输通道，即将所有电极按8个一组分别读取电极状态，本设计的256厘米电子水位观测尺共有256个电极，按8个一组共分成32组，每组由一个电子开关控制，32个电子开关使用5条控制线就可以控制(5条控制线有32种输出状态)，这样采集电极的信号线只有 13根，因此结构简单，可靠性大大提高。电子水尺应用的另一个难题是电极的电化学腐蚀问题，电化学腐蚀是金属在液体内通电时的电解现象造成的腐蚀，因此减少电极的通电时间是解决电极电化学腐蚀的关键。本次设计的电子水尺的控制部分也使用了一片单片计算机，与水尺内部的单片计算机协调工作，精确地控制电极的通电时间，每次测量都将电极通电时间控制在0.1秒以内，大大延长了电极的使用寿命，同时减小了功耗，提高了可靠性。为实现上述功能，本发明利用单片机程序进行控制。其具体过程如下不进行测量时，单片机关闭电极的电源并等待来自485通讯电路的命令。当接收到来自485通讯电路的命令时，单片机按顺序接通每一组电极的电源并检测每一组电极的状态，然后根据采集到的每一个电极的状态(当电极入水时其逻辑状态为0，不入水时为1)，计算出水位，将计算出的数据存入其的EEPR0M，然后通过485通讯电路将测量到的数据发送出去。本实用新型观测的过程如下1.通电后系统内部各存储器初始化；2.进入等待状态，判断485接口是否有指令；3.当485接口收到测量指令后，进行水位测量操作。本实施方式的测量长度为256厘米，具有256个电极，这256个电极分成32组，最低端1组电极的地址η = 0，第二组电极的地址η = 1，……，最高端为第32组，其地址为 η = 31。读取电极状态是从最低端一组电极开始的，这时η = 0，单片机的Pl 口的低5位值为0，控制第一组电极的电子开关接通，第一组电极中的8个电极通过电子开关接入单片机的数据总线；然后单片机读取数据总线即PO上的数据，根据读取到的数据即可判断电极在水中还是在水上，例如如读取的数据为二进制 00000000，则表示所有电极均在水中，这时读取的这一组水位值为8厘米；如读取到的数据为二进制11100000，表示下面的5个电极在水中，这时读取的这一组水位值为5厘米；本组电极测量完毕后，电极地址η+1，如上所述原理测量第二组电极的水位值……，直至测量完最上一组电极的水位值，即η = 31为止。最后将各组电极的水位值相加即得到本次测量的水位值。4.将本次测量的水位值存入固态存储器EEPROM ；5.将本次测量的水位值通过485通讯电路上传；6.完成本次测量过程后，程序再次转入等待状态，判断485接口是否有指令，当再次收到测量指令时，再进行上述测量过程3、4、5。
权利要求1.一种水位观测装置，其特征在于，包括底座⑵和不锈钢管(1)，在所述不锈钢管⑴ 的一侧沿轴向均勻开有直径为5毫米的进水孔，孔间距为20毫米，所述不锈钢管(1)外部喷涂有水尺刻度，内部装有塑料芯，在所述塑料芯侧面沿轴向装有1厘米间距的不锈钢电极，所述塑料芯内部装有由单片机、5-32地址译码器、8位电子开关和EEPROM存储器组成的测量控制电路，所述不锈钢电极与所述测量控制电路连接；在所述塑料芯上端装有直流电源线和485通讯电路。
2.根据权利要求1所述的一种水位观测装置，其特征在于，在所述不锈钢管(1)顶部安装有太阳能电池(3)。
专利摘要本实用新型提供一种水位观测装置，包括底座和不锈钢管，在所述不锈钢管的一侧沿轴向均匀开有直径为5毫米的进水孔，孔间距为20毫米，所述不锈钢管外部喷涂有水尺刻度，内部装有塑料芯，在所述塑料芯侧面沿轴向装有1厘米间距的不锈钢电极，所述塑料芯内部装有由单片机、5-32地址译码器、8位电子开关和EEPROM存储器组成的测量控制电路，所述不锈钢电极与所述测量控制电路连接；在塑料芯上端装有直流电源线和485通讯电路。本实用新型提供一种水位观测装置，能够远程操作，无人值守，测量精度高，安装和使用方便，造价低，可以在黄河上推广应用。
文档编号G08C19/00GK202048955SQ20112013034
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者孙晓明, 张传河, 张华 , 王日强, 贺乔静, 闫亚萍 申请人:张传河