(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210826241.6 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 中国人民解 放军国防科技大 学 地址 410073 湖南省长 沙市开福区德雅路 109号 (72)发明人 张艺矾　赵玉新　廖千里　丰源　 唐心雨　赵梦　廖灵志　 (74)专利代理 机构 长沙国科天河知识产权代理 有限公司 432 25 专利代理师 赵小龙 (51)Int.Cl. G01C 13/00(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种水光互补能量的全天候水文监测系统 (57)摘要 本发明公开了一种水光互补能量的全天候 水文监测系统， 包括： 漂浮单元， 包括漂浮件与电 气盒； 水文 监测单元， 设在电气盒内， 包括摄像头 以及若干水文监测传感器， 摄像头的镜头朝下布 置， 水文监测传感器的探头穿过电气盒底部后位 于电气盒下方； 控制单元， 设在电气盒内， 与水文 监测单元 以及上位机电连接； 蓄电单元， 设在电 气盒内， 且与水文监测单元、 控制单元电连接， 用 于为水文监测单元供电； 水力发电单元， 通过连 接绳连接在漂浮件下方， 且与蓄电单元电连接； 太阳能发电单元， 设在电气盒顶部， 且与蓄电单 元电连接。 本发明应用于水文监测领域， 利用水 力发电与太阳能发电为系统供电， 做到水光互补 绿色发电， 实现24h全天候水文监测。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115235432 A 2022.10.25 CN 115235432 A 1.一种水光互补能量的全天候水文监测系统， 其特 征在于， 包括： 漂浮单元， 包括漂浮件以及设在所述漂浮件上的电气盒； 水文监测单元， 设在所述电气盒内， 包括摄像头以及若干水文监测传感器， 其中， 所述 摄像头的镜头朝下布置， 各所述水文监测传感器的探头穿过所述电气盒底部后位于所述电 气盒下方； 控制单元， 设在所述电气 盒内， 与所述水文监测单元以及上位机电连接， 用于进行水文 监测控制； 蓄电单元， 设在所述电气盒内， 且与所述水文监测单元、 所述控制单元电连接， 用于为 所述水文监测单 元供电； 水力发电单元， 通过连接绳连接在所述漂浮件下方， 且与所述蓄电单元电连接， 用于利 于水力发电； 太阳能发电单元， 设在所述电气盒顶部， 且与所述蓄电单元电连接， 用于利于太阳能发 电。 2.根据权利要求1所述水光互补能量的全天候水文监测系统， 其特征在于， 还包括锚定 单元， 所述锚定单元通过连接绳连接在所述水力发电单元下方， 用于将整个监测系统锚定 在河床上。 3.根据权利要求2所述水光互补能量的全天候水文监测系统， 其特征在于， 还包括锚定 单元， 所述水力发电单 元的数量 为多个； 各所述水力发电单元从上至下依次通过连接绳相连， 其中， 最上方的水力发电单元通 过连接绳连接在所述漂浮件下方， 所述锚定单元通过连接绳连接在最下方的水力发电单元 的底部。 4.根据权利要求1或2或3所述水光互补能量的全天候水文监测系统， 其特征在于， 所述 水力发电单 元包括发电机、 浮漂与叶轮； 所述发电机与所述蓄电单元电连接， 所述叶轮固定连接在所述发电机的转动端， 所述 浮漂通过 连接绳与所述发电机相连， 以使得 所述发电机悬浮在水中。 5.根据权利要求4所述水光互补能量的全天候水文监测系统， 其特征在于， 所述水力发 电单元还包括整流 罩、 叶轮保护罩与安定 板； 所述叶轮保护罩为圆形框架结构， 所述整流罩连接在所述叶轮保护罩的一端， 所述安 定板通过连接筒连接在所述叶轮保护罩的另一端， 所述叶轮设在所述叶轮保护罩内； 所述整流罩为类头锥结构， 所述整流罩的封闭端位于所述叶轮保护罩外且为锥形结 构， 所述整流 罩的开口端与发电机底端相连， 所述发电机设在所述整流 罩内； 所述整流罩、 所述叶轮保护罩、 所述连接筒的轴 线重合， 所述浮漂通过连接绳与所述整 流罩或所述叶轮保护罩相连。 6.根据权利要求1或2或3所述水光互补能量的全天候水文监测系统， 其特征在于， 所述 太阳能发电单 元为设在所述电气盒顶部的太阳能板 。 7.根据权利要求1或2或3所述水光互补能量的全天候水文监测系统， 其特征在于， 所述 蓄电单元包括蓄电 电路板、 蓄电池组、 保护器与 均衡器； 所述蓄电电路板上设有依次电连的发电输入端、 防反接模块、 MPPT模块、 防反流模块、 DC‑DC降压模块与发电输出端， 所述 发电输入端分别与所述水力发电单元、 所述太阳能发电权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115235432 A 2单元电连接， 所述发电输出端与所述蓄电池组电连接； 所述保护器、 所述均衡 器均与所述蓄电池组电连接 。 8.根据权利要求1或2或3所述水光互补能量的全天候水文监测系统， 其特征在于， 所述 漂浮件上设有角速度传感器， 所述角速度传感器分别与所述蓄电单 元、 所述控制单 元电连。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115235432 A 3