[发明专利]智能防洪预警系统的水流冲击深度监测装置

说明书

本发明涉及水文监测技术领域，具体涉及智能防洪预警系统的水流冲击深度监测装置。包括控制器、转接机构、旋板和若干个冲击感测单元，若干个冲击感测单元沿垂直于水面的方向埋置于泥沙中，每个冲击感测单元均包括一个磁装置和一个与磁装置相对设置的磁感测元件，冲击感测单元的信号输出端与控制器的信号输入端电性连接，每个磁装置均通过一个旋板与转接机构连接，磁装置固设于旋板一端，旋板另一端与转接机构转动连接，旋板的上端面设有弧状凸出部，旋板下端面为平面。采用埋置于泥沙中垂直线性排列的冲击感测单元，以检测磁场改变的方式，得知泥沙被水流冲击的位置进而得出冲击深度，其具有低成本、结构简单、容易大量布置的优势。

技术领域

本发明涉及水文监测技术领域，具体涉及智能防洪预警系统的水流冲击深度监测装置。

背景技术

公路过河桥梁其桥墩结构系统的安全性与稳定性，取决于桥墩基础受河流长期冲刷而淘空的严重程度，即冲深程度。而在河流防洪预警中，冲深程度作为重要的防洪预警判断指标，其同样重要。

冲深程度取决于河流的流量、流速、夹带砂石数量、河床土质及组成和水流通过的截面积等因素，在河流丰水期这些因素影响明显，导致局部冲刷计算公式并不可靠，目前还无法通过计算获得准确的水流冲击深度数据。而洪峰来临时大量洪水夹带砂石对桥墩基础产生持续性冲击，在桥基边壁附近产生涡流并持续向下掏空基础外围的土层，在持续反复的洪水作用下，桥墩基础底部河床将产生严重的局部冲刷，进而影响高架桥梁基础的稳定与安全。

因此，准确的冲击深度对于桥梁安全和防洪均具有重大意义，如何有效获取冲击深度数据成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种智能防洪预警系统的水流冲击深度监测装置，能够实时测量水流冲击深度。

本发明技术方案为：包括控制器、转接机构、旋板和若干个冲击感测单元，若干个所述冲击感测单元沿垂直于水面的方向埋置于泥沙中，每个所述冲击感测单元均包括一个磁装置和一个与磁装置相对设置的磁感测元件，所述冲击感测单元的信号输出端与控制器的信号输入端电性连接，每个所述磁装置均通过一个旋板与转接机构连接，所述磁装置固设于旋板一端，所述旋板另一端与所述转接机构转动连接，所述旋板的上端面设有弧状凸出部，所述旋板下端面为平面。

较为优选的，所述转接机构包括设置于旋板两侧的竖杆和与旋板端部转动连接的转轴，所述竖杆垂直插设于河底泥沙内。

较为优选的，所述旋板包括平面段和与所述平面段连接的凸面段，所述平面段端部连接转接机构，所述凸面段端部连接磁装置。

较为优选的，所述凸面段包括陡坡面和缓坡面，所述陡坡面迎向水流方向设置，所述陡坡面与缓坡面圆滑过渡连接，所述陡坡面与缓坡面连接处为凸面段最凸点。

较为优选的，还包括固定柱，所述固定柱垂直插设于河底泥沙内，所述磁感测元件沿竖直方向均匀固定于所述固定柱上。

较为优选的，所述磁感测元件的感测面朝向磁装置设置。

较为优选的，当所述旋板水平时，所述磁装置对应磁感测元件感测面的上部或下部。

本发明的有益效果为：采用埋置于泥沙中垂直线性排列的冲击感测单元，以检测磁场改变的方式，得知泥沙被水流冲击的位置进而得出冲击深度，其具有低成本、结构简单、容易大量布置的优势，且能检测泥沙汇流的情形，形成实时的监控，提供防洪信息，并保证桥墩结构的稳定性。通过旋板旋转式固定磁装置，并通过凸面设计实现旋板的摆动，通过旋板的摆动频率变化，有效实现流速监测，通过旋板的旋转角度实现磁场大小变化，从而实现水流强度监测，为防洪预警提供更全面的数据支撑。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明冲击感测单元布置方式结构示意图。