一种应对洪水突发的应急响应设备

摘要

本发明涉及洪水预警技术领域，公开了一种应对洪水突发的应急响应设备，包括固定在水底的安装杆,还包括安装组件，设置在安装杆的一端。本发明通过增幅气囊内的压强传感器检测到增幅气囊内的气体压力低于安全值时，通过流速计获取当前水流的流速，并传输至控制器内，控制器根据当前水流的流速判断该应急响应设备所处的环境，并选择气体补充组件对增幅气囊进行快速补气的方式，进而使增幅气囊内的压强始终处于安全范围内，避免突发情况下增幅气囊由于内部压强不足导致其浮力无法带动漂浮组件上升，进而导致水淹没漂浮组件，最终导致水位信息无法准确测量，造成预警不及时从而导致洪水事故。

说明书

技术领域

本发明涉及洪水预警技术领域，具体为一种应对洪水突发的应急响应设备。

背景技术

突发性洪水是一种严重的自然灾害，大多是由高强度降雨或者突发性水释放事故，如溃坝，决堤等等。突发性洪水往往在一些小流域发生，这给预报带来了一定的困难。因为一些小流域，特别是偏远的山区，往往是没有任何观测资料的。而且，由突发性洪水来得急，即使有观测的降雨数据，做了预报得出了有危险的结论，人们也往往无法及时做出有效的反应，或者说根本来不及反应。

因此往往在指定区域内设置水位监测设备，根据其水位信息进行预警响应，但在水位监测设备通常采用气囊作为支撑组件，气囊在寻常天气中暴露在空气中，气囊受热会产生气体的流失，导致遇到险情后，即使补充气体，气体量仍不足以确保气囊浮力的稳定，导致水位上涨后，由于气囊的浮力不足以支撑气囊漂浮而发生淹没的现象，造成水位测量存在误差或者失效现象。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种应对洪水突发的应急响应设备，具备精准预警、快速充气且使气囊内压强稳定等优点，解决了气囊受热会产生气体的流失，导致遇到险情后，即使补充气体，气体量仍不足以确保气囊浮力的稳定，导致水位上涨后，由于气囊的浮力不足以支撑气囊漂浮而发生淹没的现象，造成水位测量存在误差或者失效现象的问题。

(二)技术方案

为解决气囊受热会产生气体的流失，导致遇到险情后，即使补充气体，气体量仍不足以确保气囊浮力的稳定，导致水位上涨后，由于气囊的浮力不足以支撑气囊漂浮而发生淹没的现象，造成水位测量存在误差或者失效现象技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种应对洪水突发的应急响应设备，包括固定在水底的安装杆，还包括安装组件，设置在安装杆的一端，用于安装漂浮组件、气体补充组件、智能检测组件、水位监测组件和数据传输系统；

漂浮组件，与所述安装组件滑动设置，包括基础漂浮板和增幅气囊，所述增幅气囊对称设置在所述基础漂浮板上，所述基础漂浮板与所述安装组件滑动连接，用于对所述气体补充组件、智能检测组件和数据传输系统等的漂浮提供稳定浮力支撑；

气体补充组件，对称安装在所述漂浮组件上，包括补气箱，所述补气箱内设置有叶轮驱动补气组件、直充式补气组件，均用于对所述增幅气囊的气体补充；

智能检测组件，用于气体补充组件的智能选择，包括安装在所述增幅气囊内的压强传感器、安装在所述安装组件上的流速计以及控制所述叶轮驱动补气组件、直充式补气组件切换充气通道所用的第一电磁阀和第二电磁阀，所述第一电磁阀和第二电磁阀均安装在所述叶轮驱动补气组件上，通过所述流速计检测的水的流速选择气体补充组件并控制所述第一电磁阀和第二电磁阀的开合。

优选地，所述水位监测组件包括保护套筒、内置杆、以及安装在所述保护套筒内壁顶部的红外线发射器和安装在内置杆一端的红外线接收器，用于测量水位变化信息，其中所述内置杆设置在所述基础漂浮板上，所述保护套筒设置在所述安装组件上，所述内置杆和所述保护套筒滑动连接。

优选地，所述安装组件包括安装板和安装架，所述安装板的下表面中部和一侧分别固定设置有所述安装杆和所述流速计，所述安装架的上表面固定连接有安装架，所述安装架贯穿并滑动设置所述基础漂浮板，所述保护套筒设置在所述安装架的内侧顶部。

优选地，所述叶轮驱动补气组件包括叶轮，所述叶轮连接有驱动轴，所述驱动轴贯穿并转动连接在所述补气箱的内部，所述驱动轴的一端连接有第一斜齿轮，所述第一斜齿轮啮合有第二斜齿轮，所述第二斜齿轮连接有传动轴，所述传动轴贯穿并转动连接有用于支撑其本身的载板，所述传动轴的一端连接有凸轮，所述凸轮贴合设置有凸轮轴,所述凸轮轴贯穿并滑动连接有气筒，所述凸轮轴的一端设置有密封气垫，所述密封气垫的一侧且与所述凸轮轴同轴心连接有弹簧，所述弹簧的一端设置在所述气筒的内壁上，所述气筒的上表面开设有进气孔，下表面设置有所述第一电磁阀，一侧设置有第二电磁阀且与所述补气箱的一侧相通。

优选地，所述直充式补气组件包括安装在所述载板上的气泵，所述气泵的输出端连接有三向气管，所述三向气管的另两端分别与所述第一电磁阀连接和贯穿所述补气箱与所述增幅气囊的入气口相连，所述增幅气囊的入气口设置有单向气阀。

优选地，所述数据传输系统，设置在安装组件的顶部，包括数据接收模块和数据传输模块，用于将所述流速计以及所述水位监测组件测得的数据信息进行处理并传输到终端并发出预警。

优选地，还包括控制器，设置在所述补气箱的顶部，与所述气体补充组件、智能检测组件、水位监测组件以及数据传输系统电控连接，所述补气箱的顶部设置有防护件，用于保护控制器。

优选地，一种气囊快速充气的方法：

增幅气囊内的压强传感器检测到增幅气囊内的气体压力低于安全值时，通过流速计获取当前水流的流速，并传输至控制器内，控制器根据当前水流的流速判断该应急响应设备所处的环境，并选择气体补充组件对增幅气囊进行快速补气的方式。

优选地，若当前水流的流速能达到带动叶轮驱动补气组件进行气体补充所需的设定值，则打开通过控制器控制第一电磁阀开启，第二电磁阀闭合，使叶轮驱动补气组件与增幅气囊相通，完成气体的补充；

当增幅气囊内的压强达到安全范围内时，第一电磁阀关闭，第二电磁阀开启，使叶轮驱动补气组件处于常态下，避免过度补气；

若当前水流的流速不能达到带动叶轮驱动补气组件进行气体补充所需的设定值，则通过控制器控制直充式补气组件完成快速补气，进一步的所述直充式补气组件为气泵或者化学式气体发生装置；

当增幅气囊内的压强达到安全范围内时，控制器控制直充式补气组件停止运转。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种应对洪水突发的应急响应设备，具备以下有益效果：

1、本发明通过增幅气囊内的压强传感器检测到增幅气囊内的气体压力低于安全值时，通过流速计获取当前水流的流速，并传输至控制器内，控制器根据当前水流的流速判断该应急响应设备所处的环境，并选择气体补充组件对增幅气囊进行快速补气的方式，进而使增幅气囊内的压强始终处于安全范围内，避免突发情况下增幅气囊由于内部压强不足导致其浮力无法带动漂浮组件上升，进而导致水淹没漂浮组件，最终导致水位信息无法准确测量，造成预警不及时从而导致洪水事故。

2、本发明通过水位提高，借助漂浮组件中基础漂浮板和增幅气囊的浮力带动内置杆在保护套筒内上升，从而使红外线发射器和红外线接收器之间的距离变短，通过红外线发射器和红外线接收器测量其之间的距离变化值，即其水位变化信息，从而与原始水位相比较得到最终水位，在提高水位信息准确性的同时，获得水位变化幅度以及变换趋势。

3、本发明通过红外线发射器和红外线接收器测量的水位变化信息以及流速计获取的流速信息同步传输到数据传输系统，通过数据传输系统中的接收模块将数据信息接收后，利用数据传输模块传送到终端，并根据流速计获取的流速信息判别该组数据信息所产生的环境，便于进行精准比对，从而进行精准预警，提高了预警的精准性，避免出现预警失误。

附图说明

图1为本发明的运行流程图；

图2为本发明的立体结构图；

图3为本发明的补气组件剖视简图；

图4为本发明的图3的A处放大图；

图5为本发明的水位监测组件剖视简图。

图中：1、安装杆；2、基础漂浮板；3、增幅气囊；4、流速计；5、第一电磁阀；6、第二电磁阀；7、保护套筒；8、内置杆；9、红外线发射器；10、红外线接收器；11、安装架；12、补气箱；13、叶轮；14、驱动轴；15、第一斜齿轮；16、第二斜齿轮；17、传动轴；18、凸轮；19、凸轮轴；20、气筒；21、密封气垫；22、弹簧；23、气泵；24、三向气管；25、单向气阀；26、安装板；27、控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种应对洪水突发的应急响应设备。

实施例1：

请参阅图2-5，一种应对洪水突发的应急响应设备，包括固定在水底的安装杆1，还包括安装组件，设置在安装杆1的一端，用于安装漂浮组件、气体补充组件、智能检测组件、水位监测组件和数据传输系统；

漂浮组件，与所述安装组件滑动设置，包括基础漂浮板2和增幅气囊3，所述增幅气囊3对称设置在所述基础漂浮板2上，所述基础漂浮板2与所述安装组件滑动连接，用于对所述气体补充组件、智能检测组件和数据传输系统等的漂浮提供稳定浮力支撑；

气体补充组件，对称安装在所述漂浮组件上，包括补气箱12，所述补气箱12内设置有叶轮驱动补气组件、直充式补气组件，均用于对所述增幅气囊3的气体补充。

所述叶轮驱动补气组件包括叶轮13，所述叶轮13连接有驱动轴14，所述驱动轴14贯穿并转动连接在所述补气箱12的内部，所述驱动轴14的一端连接连接有第一斜齿轮15，所述第一斜齿轮15啮合有第二斜齿轮16，所述第二斜齿轮16连接有传动轴17，所述传动轴17贯穿并转动连接有用于支撑其本身的载板，所述传动轴17的一端连接有凸轮18，所述凸轮18贴合设置有凸轮轴19,所述凸轮轴19贯穿并滑动连接有气筒20，所述凸轮轴19的一端设置有密封气垫21，所述密封气垫21的一侧且与所述凸轮轴19同轴心连接有弹簧22，所述弹簧22的一端设置在所述气筒20的内壁上，所述气筒20的上表面开设有进气孔，下表面设置有所述第一电磁阀5，一侧设置有第二电磁阀且与所述补气箱12的一侧相通；

所述直充式补气组件包括安装在所述载板上的气泵23，所述气泵23的输出端连接有三向气管24，所述三向气管24的另两端分别与所述第一电磁阀5连接和贯穿所述补气箱12与所述增幅气囊3的入气口相连，所述增幅气囊3的入气口设置有单向气阀25；

所述智能检测组件包括保护套筒7、内置杆8、以及安装在所述保护套筒7内壁顶部的红外线发射器9和安装在内置杆8一端的红外线接收器10，用于测量水位变化信息，其中所述内置杆8设置在所述基础漂浮板2上，所述保护套筒7设置在所述安装组件上，所述内置杆8和所述保护套筒7滑动连接；

还包括控制器27，设置在所述补气箱12的顶部，与所述气体补充组件、智能检测组件、水位监测组件以及数据传输系统电控连接，所述补气箱12的顶部设置有防护件，用于保护控制器27；

从而当水流的流速能达到带动叶轮驱动补气组件进行气体补充所需的设定值时，通过控制器控制第一电磁阀5开启，第二电磁阀6闭合，叶轮13带动驱动轴14转动，驱动轴14通过第一斜齿轮15和第二斜齿轮16的啮合带动传动轴17转动，从而带动凸轮18旋转，进而使凸轮轴19在弹簧22的配合作用下进行带动密封气垫21进行往复运动，在密封气垫21在进气孔一侧时，外界气体进入气筒内，当密封气垫21推进时，将气筒内的气体从第一电磁阀5压出，通过三向气管24注入增幅气囊3内；

当水流的流速不能达到带动叶轮驱动补气组件进行气体补充所需的设定值时，通过控制器27控制第一电磁阀5关闭，第二电磁阀6开启，使叶轮驱动补气组件处于常态，叶轮13缓慢转动产生的少量气体通过第二电磁阀6排出，避免持续进入增幅气囊3，同时通过控制器27控制气泵23启动，对增幅气囊3进行直接补气；

通过增幅气囊内的压强传感器检测到增幅气囊内的气体压力低于安全值时，通过流速计获取当前水流的流速，并传输至控制器内，控制器根据当前水流的流速判断该应急响应设备所处的环境，并选择气体补充组件对增幅气囊进行快速补气的方式，进而使增幅气囊内的压强始终处于安全范围内，避免突发情况下增幅气囊由于内部压强不足导致其浮力无法带动漂浮组件上升，进而导致水淹没漂浮组件，最终导致水位信息无法准确测量，造成预警不及时从而导致洪水事故；

其中通过水位提高，借助漂浮组件中基础漂浮板2和增幅气囊3的浮力带动内置杆8在保护套筒7内上升，从而使红外线发射器9和红外线接收器10之间的距离变短，通过红外线发射器9和红外线接收器10测量其之间的距离变化值，即其水位变化信息，从而与原始水位相比较得到最终水位。

进一步地，对于所述数据传输系统，设置在安装组件的顶部，包括数据接收模块和数据传输模块，用于将所述流速计4以及所述水位监测组件测得的数据信息进行处理并传输到终端并发出预警。

从而将红外线发射器9和红外线接收器10测量的水位变化信息以及流速计4获取的流速信息同步传输到数据传输系统，通过数据传输系统中的接收模块将数据信息接收后，利用数据传输模块传送到终端，并根据流速计4获取的流速信息判别该组数据信息所产生的环境，便于进行精准比对，从而进行精准预警，提高了预警的精准性，避免出现预警失误。

进一步地，安装组件包括安装板26和安装架11，所述安装板26的下表面中部和一侧分别固定设置有所述安装杆1和所述流速计4，所述安装架11的上表面固定连接有安装架11，所述安装架11贯穿并滑动设置所述基础漂浮板2，所述保护套筒7设置在所述安装架11的内侧顶部；

从而通过基础漂浮板2与安装架11的滑动设置，实现了安装架11对基础漂浮板2的位置限定，避免了基础漂浮板2出现旋转等状况而导致流速计4测得的流速信息出现偏差。

进一步地，智能检测组件用于气体补充组件的智能选择，包括安装在所述增幅气囊3内的压强传感器、安装在所述安装组件上的流速计4以及控制所述叶轮驱动补气组件、直充式补气组件切换充气通道所用的第一电磁阀5和第二电磁阀6，所述第一电磁阀5和第二电磁阀6均安装在所述叶轮驱动补气组件上，通过所述流速计4检测的水的流速选择气体补充组件并控制所述第一电磁阀5和第二电磁阀6的开合；

从而通过第一电磁阀5和第二电磁阀6实现不同补气方式下，充气通道的对应变化，为多渠道补气提供了辅助作用。

实施例2：

请参阅图1，一种气囊快速充气的方法：

增幅气囊内的压强传感器检测到增幅气囊内的气体压力低于安全值时，通过流速计获取当前水流的流速，并传输至控制器内，控制器根据当前水流的流速判断该应急响应设备所处的环境，并选择气体补充组件对增幅气囊进行快速补气的方式；

进一步地，通过控制器判断当前水流的流速能否达到带动叶轮驱动补气组件进行气体补充所需的设定值，若能达到，则选择叶轮驱动补气组件，若不能达到，则选择直充式补气组件，进一步的所述直充式补气组件为气泵或者化学式气体发生装置；

进一步地，若当前水流的流速能达到带动叶轮驱动补气组件进行气体补充所需的设定值，则通过控制器控制第一电磁阀开启，第二电磁阀闭合，使叶轮驱动补气组件与增幅气囊相通，完成气体的补充；

当增幅气囊内的压强达到安全范围内时，第一电磁阀关闭，第二电磁阀开启，使叶轮驱动补气组件处于常态下，避免过度补气；

若当前水流的流速不能达到带动叶轮驱动补气组件进行气体补充所需的设定值，则通过控制器控制直充式补气组件完成快速补气；

当增幅气囊内的压强达到安全范围内时，通过控制器控制直充式补气组件停止运转。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。