一種用於防洪工程的智能防洪監控設備的製作方法

2023-05-09 08:49:56 1

本發明涉及一種用於防洪工程的智能防洪監控設備。

背景技術：

在我國，隨著城市化建設的加快，其防洪工程的建立也不容忽視。在現有的防洪工程中，首先需要對水位進行實時監控，從而保證進行最及時的防洪措施。

在現有的防洪監控設備中，大多都是通過紅外線的發射和接收來對水位進行實時監控，但是由於水位的升降，使得接收板的範圍變大，從而由於接收板的體積過大，而影響了監控設備的穩定性，降低了水位檢測的精確性；不僅如此，在對信號進行處理時，都需要先對信號進行放大，而現有的信號放大電路的放大增益不可調，從而降低了信號檢測電路的使用範圍，降低了設備的實用性。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有技術的不足，提供一種用於防洪工程的智能防洪監控設備。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：一種用於防洪工程的智能防洪監控設備，包括立柱、設置在立柱頂端的橫梁和設置在橫梁下方的水位監控機構；

所述水位監控機構包括基座、兩個設置在基座下方的紅外線發射器和兩個分別設置在基座兩側的紅外線接收組件，兩個所述紅外線發射器關於基座的豎向中心軸線對稱，所述紅外線發射器與紅外線接收組件一一對應，所述紅外線接收組件包括紅外線接收板和若干設置在紅外線接收板和橫梁之間的角度調節組件；

所述角度調節組件包括設置在紅外線接收板上方的固定支座和設置在橫梁下方的驅動電機，所述驅動電機與固定支座傳動連接有牽引線，所述紅外線接收板與基座連接有鉸接軸；

所述基座的內部設有中央控制模塊、無線通訊模塊和信號處理模塊，所述無線通訊模塊和信號處理模塊均與中央控制模塊連接，所述中央控制模塊為PLC；

所述信號處理模塊包括信號放大電路，所述信號放大電路包括第一運算放大器、第二運算放大器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、光敏二極體和可調電阻，所述第一運算放大器的輸出端通過第六電阻接地，所述第一運算放大器的反相輸入端通過第五電阻與第一運算放大器的輸出端連接，所述第一運算放大器的同相輸入端與第二運算放大器的輸出端連接，所述第二運算放大器的輸出端通過第四電阻接地，所述第二運算放大器的輸出端通過可調電阻與第二運算放大器的反相輸入端連接，所述第二運算放大器的輸出端與可調電阻的可調端連接，所述第二運算放大器的反相輸入端通過第三電阻接地，所述第二運算放大器的同相輸入端分別通過第一電阻和第二電阻接地，所述第二運算放大器的同相輸入端與光敏二極體的陰極連接，所述光敏二極體的陽極外接5V直流電壓電源。

作為優選，為了保證監控設備無線通訊的可靠性，所述無線通訊模塊包括藍牙，所述藍牙通過藍牙4.0通訊協議與外部通訊終端無線連接。

作為優選，兩個所述紅外線發射器的中心軸線與基座的豎向中心軸線的夾角的角度均為15度。

作為優選，為了提高裝置的可持續工作能力，所述基座的內部還設有蓄電池，所述蓄電池為三氟鋰電池。

作為優選，為了保證對紅外線接收板牽引的可靠性，所述牽引線為碳素線。

作為優選，為了提高裝置的安全等級，所述基座的阻燃等級為V-0。

作為優選，為了提高紅外線接收板開合角度的精確控制，所述驅動電機為步進電機。

作為優選，LMV324具有溫漂係數低的特點，提高了信號放大電路的溫度抗幹擾能力，所述第一運算放大器和第二運算放大器的型號均為LMV324。

本發明的有益效果是，該用於防洪工程的智能防洪監控設備中，由驅動電機通過牽引線來控制固定支座的升降，實現了對紅外線接收板升降的控制，對水位監控機構的體積進行控制，提高了監控設備的穩定性，提高了水位監控的精確性；不僅如此，在信號放大電路中，通過可調電阻能夠對以第一運算放大器為主的信號放大電路的放大增益進行調節，從而提高了監控設備的實用性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的用於防洪工程的智能防洪監控設備的結構示意圖；

圖2是本發明的用於防洪工程的智能防洪監控設備的水位監控機構的結構示意圖；

圖3是本發明的用於防洪工程的智能防洪監控設備的信號放大電路的電路原理圖；

圖中：1.橫梁，2.立柱，3.基座，4.紅外線發射器，5.紅外線接收組件，6.鉸接軸，7.紅外線接收板，8.固定支座，9.驅動電機，10.牽引線，U1.第一運算放大器，U2.第二運算放大器，R1.第一電阻，R2.第二電阻，R3.第三電阻，R4.第四電阻，R5.第五電阻，R6.第六電阻，LED1.光敏二極體，RP1.可調電阻。

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1-圖3所示，一種用於防洪工程的智能防洪監控設備，包括立柱2、設置在立柱2頂端的橫梁1和設置在橫梁1下方的水位監控機構；

所述水位監控機構包括基座3、兩個設置在基座3下方的紅外線發射器4和兩個分別設置在基座3兩側的紅外線接收組件5，兩個所述紅外線發射器4關於基座3的豎向中心軸線對稱，所述紅外線發射器4與紅外線接收組件5一一對應，所述紅外線接收組件5包括紅外線接收板7和若干設置在紅外線接收板7和橫梁1之間的角度調節組件；

所述角度調節組件包括設置在紅外線接收板7上方的固定支座8和設置在橫梁1下方的驅動電機9，所述驅動電機9與固定支座8傳動連接有牽引線10，所述紅外線接收板7與基座3連接有鉸接軸6；

所述基座3的內部設有中央控制模塊、無線通訊模塊和信號處理模塊，所述無線通訊模塊和信號處理模塊均與中央控制模塊連接，所述中央控制模塊為PLC；

所述信號處理模塊包括信號放大電路，所述信號放大電路包括第一運算放大器U1、第二運算放大器U2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、光敏二極體LED1和可調電阻RP1，所述第一運算放大器U1的輸出端通過第六電阻R6接地，所述第一運算放大器U1的反相輸入端通過第五電阻R5與第一運算放大器U1的輸出端連接，所述第一運算放大器U1的同相輸入端與第二運算放大器U2的輸出端連接，所述第二運算放大器U2的輸出端通過第四電阻R4接地，所述第二運算放大器U2的輸出端通過可調電阻RP1與第二運算放大器U2的反相輸入端連接，所述第二運算放大器U2的輸出端與可調電阻RP1的可調端連接，所述第二運算放大器U2的反相輸入端通過第三電阻R3接地，所述第二運算放大器U2的同相輸入端分別通過第一電阻R1和第二電阻R2接地，所述第二運算放大器U2的同相輸入端與光敏二極體LED1的陰極連接，所述光敏二極體LED1的陽極外接5V直流電壓電源。

作為優選，為了保證監控設備無線通訊的可靠性，所述無線通訊模塊包括藍牙，所述藍牙通過藍牙4.0通訊協議與外部通訊終端無線連接。

作為優選，兩個所述紅外線發射器4的中心軸線與基座3的豎向中心軸線的夾角的角度均為15度。

作為優選，為了提高裝置的可持續工作能力，所述基座3的內部還設有蓄電池，所述蓄電池為三氟鋰電池。

作為優選，為了保證對紅外線接收板7牽引的可靠性，所述牽引線10為碳素線。

作為優選，為了提高裝置的安全等級，所述基座3的阻燃等級為V-0。

作為優選，為了提高紅外線接收板7開合角度的精確控制，所述驅動電機9為步進電機。

作為優選，LMV324具有溫漂係數低的特點，提高了信號放大電路的溫度抗幹擾能力，所述第一運算放大器U1和第二運算放大器U2的型號均為LMV324。

該用於防洪工程的智能防洪監控設備中，紅外線發射器4設置在基座3的下方，通過紅外線發射器4發射紅外線信號，同時由對應的紅外線接收板7來接收紅外線信號，保證了對水位的實時監控。而且，為了有效控制水位監控機構的體積，通過角度調節組件來控制紅外線接收板7的開合角度，在能夠保證對水位實時監控的同時，保證了水位監控機構的體積最小，從而保證了監控設備的穩定性。其中，驅動電機9通過牽引線10來控制固定支座8的升降，實現了對紅外線接收板7升降的控制，實現了對水位監控機構的體積的控制。

該用於防洪工程的智能防洪監控設備中，中央控制模塊，用來對設備內的各個模塊進行智能化控制，從而提高了設備的智能化；無線通訊模塊，用來實現對設備的無線通訊的能力，保證了其無線通訊的可靠性；信號處理模塊，用來對紅外線信號進行處理，保證了對水位的實時監控。其中，在信號放大電路中，以第一運算放大器U1為主的信號放大電路對光敏二極體LED1接收到的紅外線信號進行一級放大，再通過以第二運算放大器U2為主的信號放大電路對信號進行二級放大，保證了紅外線信號檢測的可靠性，提高了監控設備的實用性。其中，通過可調電阻RP1能夠對以第一運算放大器U1為主的信號放大電路的放大增益進行調節，從而提高了監控設備的實用性。

與現有技術相比，該用於防洪工程的智能防洪監控設備中，由驅動電機9通過牽引線10來控制固定支座8的升降，實現了對紅外線接收板7升降的控制，對水位監控機構的體積進行控制，提高了監控設備的穩定性，提高了水位監控的精確性；不僅如此，在信號放大電路中，通過可調電阻RP1能夠對以第一運算放大器U1為主的信號放大電路的放大增益進行調節，從而提高了監控設備的實用性。

以上述依據本發明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的範圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性範圍並不局限於說明書上的內容，必須要根據權利要求範圍來確定其技術性範圍。