一种中小流域水温预测装置及方法

1.一种中小流域水温预测装置，其特征在于，包括安装板（1）、检测组件（2）、连接组件（3）和驱动组件（4）；所述安装板（1），用于安装在水电站附近待检测的中小流域岸边，所述安装板（1）水平布置；所述检测组件（2），设置两组，两组所述检测组件（2）悬挂于所述安装板（1）底部不同高度位置，分别对应表层水位和深层水位‌；所述连接组件（3），用于连接两组所述检测组件（2），所述连接组件（3）的长度与两组所述检测组件（2）的距离相对应；所述驱动组件（4），用于与所述连接组件（3）的顶部连接，通过驱动所述连接组件（3）动作，驱动两组所述检测组件（2）同步进行取水、水体温度检测和排水的动作，从而完成对表层和深度水体的温度进行抽样检测；基于抽样检测结果，进行中小流域水温预测；每组所述检测组件（2）包括检测管（21），所述检测管（21）的顶部通过轴承转动套接有密封框（25），且密封框（25）的顶部转动安装有收纳管（26），所述收纳管（26）的内部收纳有测温探针（211）；所述检测管（21）的底部固定有扩展层（23），所述扩展层（23）内部设置有密封板（314），且扩展层（23）底部固定连接有排出管（24），所述排出管（24）的底部密封覆盖有底盖（27）；表层水位的所述收纳管（26）和深层水位的所述收纳管（26）的顶部固定有同一根吊绳（214），且吊绳（214）的顶部与所述安装板（1）固定连接；所述连接组件（3）包括第一伸缩架（31），所述第一伸缩架（31）的顶部和底部，各与表层水位的所述测温探针（211）和深层水位的所述测温探针（211）连接；所述第一伸缩架（31）的一侧设有第二伸缩架（32），所述第二伸缩架（32）的顶部和底部，各与表层水位的所述密封板（314）和深层水位的所述密封板（314）连接；表层水位的所述扩展层（23）的外侧和深层水位的所述扩展层（23）的外侧，均设有第一驱动轴（33）和第二驱动轴（34）；所述第一驱动轴（33）连接底盖（27），所述第二驱动轴（34）连接密封框（25）；所述驱动组件（4）包括两个连杆（42），所述安装板（1）的顶部对应第一伸缩架（31）和第二伸缩架（32）的位置各设有一个连杆（42），一个连杆（42）的一端通过转轴与第一伸缩架（31）的顶部转动连接，另一个连杆（42）的一端通过转轴与第二伸缩架（32）的顶部转动连接；所述安装板（1）的顶部固定安装有控制箱（11）；每组所述检测组件（2）还包括保温套（22）和摩擦套（28）；所述检测管（21）的外侧套接有保温套（22），所述检测管（21）和排出管（24）与密封板（314）的半径相同，且扩展层（23）的内径大于检测管（21）和排出管（24）；所述收纳管（26）的内壁上固定有摩擦套（28），且测温探针（211）的外表面与摩擦套（28）滑动接触，所述收纳管（26）的底部设有挡板（212），且挡板（212）与测温探针（211）底部固定连接，所述密封框（25）的表面上开设有第一缺口（29），且检测管（21）顶部对应第一缺口（29）的位置开设有第二缺口（213）；所述第一驱动轴（33）包括上下两组同轴设置的所述第一驱动轴（33），两组所述第一驱动轴（33）之间滑动插接有插轴（35），所述插轴（35）的表面上对称设置有凸条（38），第一驱动轴（33）滑动卡接在凸条（38）上；所述第二驱动轴（34）包括上下两组同轴设置的所述第二驱动轴（34），两组所述第二驱动轴（34）之间滑动插接有插轴（35），所述插轴（35）的表面上对称设置有凸条（38），所述第二驱动轴（34）滑动卡接在凸条（38）上；所述密封框（25）顶部固定有齿环（311），所述第二驱动轴（34）对应齿环（311）的表面上固定有齿轮（310），所述齿轮（310）与齿环（311）啮合连接；所述第一伸缩架（31）、第二伸缩架（32）、第一驱动轴（33）和第二驱动轴（34）的表面上均插接有锁紧螺栓（36），且锁紧螺栓（36）与第一伸缩架（31）和第二伸缩架（32）的伸长端以及插轴（35）挤压接触。 2.根据权利要求1所述的一种中小流域水温预测装置，其特征在于，所述驱动组件（4）还包括两个电动推杆（41）；所述安装板（1）顶部位于两个连杆（42）的后端对称固定有两个电动推杆（41），且一个电动推杆（41）的伸长端通过转轴与一个连杆（42）转动连接；所述第一驱动轴（33）和所述第二驱动轴（34）的顶部均转动安装在安装板（1）底部，且安装板（1）顶部固定有两组电机（43），两组所述电机（43）分别与第一驱动轴（33）和第二驱动轴（34）固定连接；通过一个电动推杆（41）的推动，通过连杆（42）带动对应的第一伸缩架（31）和/或第二伸缩架（32）竖向移动，通过一个电机（43）的驱动开启对应的第一驱动轴（33）和/或第二驱动轴（34）的转动，进而同步开启两组检测组件（2）对不同位置的水温进行检测，第一伸缩架（31）和第二伸缩架（32）通过弹簧（44）进行复位。 3.根据权利要求1所述的一种中小流域水温预测装置，其特征在于，所述连接组件（3）还包括连接轴（312），所述密封板（314）的顶部一侧固定有连接轴（312），且连接轴（312）顶部穿出密封框（25）与第二伸缩架（32）固定连接，所述密封框（25）对应连接轴（312）穿出的位置转动安装有轴环（210），且连接轴（312）滑动密封插接在轴环（210）上。 4.根据权利要求3所述的一种中小流域水温预测装置，其特征在于，所述收纳管（26）的顶部滑动插接有插杆（313），所述插杆（313）底部穿入收纳管（26）内部与测温探针（211）顶部固定连接，所述插杆（313）的顶部与第一伸缩架（31）固定连接，所述第一伸缩架（31）顶部的插杆（313）和第二伸缩架（32）顶部的连接轴（312）表面上均套接有弹簧（44），且弹簧（44）底部与安装板（1）固定连接。 5.根据权利要求1所述的一种中小流域水温预测装置，其特征在于，所述第二驱动轴（34）的表面上固定有第二连接板（39），且第二连接板（39）固定在收纳管（26）外壁上，所述第一驱动轴（33）的表面上固定有第一连接板（37），所述第一连接板（37）与底盖（27）固定连接。 6.权利要求1所述的一种中小流域水温预测装置实现的中小流域水温预测方法，其特征在于，所述预测方法包括以下步骤：步骤S1，安装布置：选择水电站附近的中小流域，在待检测的中小流域选择适宜的位置，将安装板（1）安装在岸边，与安装板（1）连接的两组检测组件（2）插入水中，根据水深，将两组检测组件（2）分别布置在表层水位和深层水位‌；步骤S2，连接安装：将两组检测组件（2）通过连接组件（3）进行连接，连接组件（3）长度与两组检测组件（2）的距离相对应，连接组件（3）顶部与安装板（1）上的驱动组件（4）连接‌；步骤S3，水温监测：通过驱动组件（4）和连接组件（3）同时驱动两组检测组件（2）对表层和深度水体的温度进行抽样检测，得到两组温度数据，选择同一水域多点检测得到多组温度数据，并更换不同的水域再次进行水温监测；步骤S4，预测水温：对监测后的中小流域根据水域的大小、长度、距离水电站的距离和水温数据进行分类，得出不同水域的数据库，该数据库包括水域信息和周围环境，以及水温变化速度，水域表层和深层水温差值，预测建立水电站对周围水域的水温产生的影响变化数值，与监测数据对比；步骤S5，结果比对：预测结果和监测数据对比后，得出建立水电站对周围水域以及水温的影响，以及对相似水域水温变化情况的预测分析。 7.权利要求6所述的一种中小流域水温预测装置实现的中小流域水温预测方法，其特征在于，步骤S3具体为：步骤S31，初始时，每组检测组件（2）均处于初始状态，即：密封框（25）的第一缺口（29）与检测管（21）的第二缺口（213）错位，防止水体进入检测管（21）内部，同时挡板（212）对收纳管（26）出口端密封，测温探针（211）收纳在收纳管（26）中，底盖（27）对排出管（24）密封，防止水体进入排出管（24）内部；步骤S32，每组检测组件（2）均处于初始状态时，使两组检测组件（2）插入水中，根据水深，将两组检测组件（2）分别布置在表层水位和深层水位；步骤S33，使两组检测组件（2）同时采样：通过电机（43）驱动第二驱动轴（34）转动，第二驱动轴（34）转动时，同时带动两组检测组件（2）的齿轮（310）旋转，由于齿轮（310）与齿环（311）啮合，从而将两组检测组件（2）的密封框（25）转动，第一缺口（29）与第二缺口（213）对应，水流从缺口进入检测管（21）内部，随后再将密封框（25）复位，此时两组检测组件（2）的检测管（21）内部均填充部分水体；步骤S34，使两组检测组件（2）同时测温：通过驱动组件（4）驱动第一伸缩架（31）下降，带动插杆（313）向下移动，将表层水位和深层水位的测温探针（211）和挡板（212）同步向下移动，表层水位和深层水位的测温探针（211）插入对应的检测管（21）内的水体中对当前水温测量；步骤S35，使两组检测组件（2）同时排水：在测量完成后，将表层水位和深层水位的测温探针（211）收回，随后第二伸缩架（32）通过连接轴（312）带动表层水位和深层水位的密封板（314）下降，密封板（314）进入扩展层（23）中，因为扩展层（23）尺寸大于排出管（24）和检测管（21）的缘故，水体会进入排出管（24）内部，随后密封板（314）继续下降，沿排出管（24）滑动，第一驱动轴（33）将表层水位和深层水位的底盖（27）旋转打开，通过表层水位和深层水位的密封板（314）的推动将水体推出排出管（24），再将底盖（27）、密封板（314）复位，此时检测管（21）和排出管（24）内部都不会有水体的残留，避免干扰下一组的水温检测。