一种高精度河道流量检测系统的制作方法

专利2022-06-28  108


本实用新型涉及水文检测设备领域,具体涉及一种高精度河道流量检测系统及流量计算方法。



背景技术:

水资源管理、防洪抗旱需要实时快捷地获得高精度的河道流量数据。常用的河道流量检测方法有两种:实测河道断面流速法,即先测得河道断面上多个点的流速,然后用流速乘以面积获得流量;水位流量法,即通过历史资料建立水位流量相关曲线,然后通过实测的水位获得流量。但是此两种方法都有其弊端,实测河道断面法测河道断面多点流速费时费力,并且遇到大洪水时,测量人员非常危险。水位流量法随着河道的动态变化,测得流量误差大。同时现有技术中运用声学多普勒测流仪技术较为广泛,但是无法克服行船航测的缺点。



技术实现要素:

为了解决以上现有技术的不足,本实用新型的目的在于:提供一种高精度河道流量检测系统,实现在无人涉水的情况下能够对河道流量进行高精度的检测。

为了实现上述目标,本实用新型的技术方案为:

一种高精度河道流量监测系统,包括控制箱、测流仪、测流仪轨道和移动座;所述控制箱安装在岸上平台处,所述测流仪安装在移动座上,所述移动座可沿所述测流仪轨道运动;所述测流仪轨道至少为两组,两组测流仪轨道分别安装在河道两侧且位于水下,所述测流仪与控制箱通过电缆连接。

进一步的,所述测流仪轨道包括固定在河道底部的多根固定桩,所述固定桩上固定连接有防水钢轨,所述移动座设置在防水钢轨上。

进一步的,所述防水钢轨是由工字钢制成,所述移动座设置有与防水钢轨滑动配合的凹槽,移动座通过凹槽滑动卡接在防水钢轨上以防止侧向水压力的作用导致所述移动座侧向倾倒。

进一步的,所述测流仪采用声学多普勒测流仪。

进一步的,所述声学多普勒测流仪由防水电缆连接控制箱。

进一步的,还包括用于驱动移动座沿着测流仪轨道移动的驱动装置。

进一步的,所述驱动装置包括卷绕轮、牵引钢缆和驱动电机,驱动装置至少为两组。

进一步的,所述驱动电机连接驱动所述卷绕轮;所述卷绕轮是由一根传动轴带动的两个卷绕轮,分别卷绕所述牵引钢缆和所述防水电缆,所述牵引钢缆和所述防水电缆分别连接所述移动座下方的凹槽和所述声学多普勒测流仪,从而使得所述移动座和所述声学多普勒测流仪同步匀速运动。

本实用新型的有益效果:

本实用新型高精度河道流量检测装置,实现了在无人涉水的情况下能够对河道流量进行高精度的检测。克服了现有技术中航测在高泥沙含量的河道内因为航行速度的不易控制导致的精度下降问题,达到了高精度的测量要求,同时具有测量数据准确,效率高,不影响流场,不影响航道的优点。

附图说明

图1为本实用新型河道流量检测系统示意图;

图2为本实用新型河道流量检测系统河道俯视图;

图3为本实用新型河道流量检测系统驱动装置。

图中标记:1-控制箱,2-测流仪控制主机,3-驱动装置,4-防水电缆,5-牵引钢缆,6-声学多普勒测流仪,7-移动座,8-测流仪轨道,9-固定桩,10-防水钢轨,11-驱动电机,12-卷线盘,13-河道,14-坝体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型的保护范围。

如图所示,本实用新型公开了一种高精度河道流量监测系统,包括控制箱1、测流仪6、测流仪轨道8和移动座7;所述控制箱1安装在岸上平台处,所述测流仪6安装在移动座7上,所述移动座7可沿所述测流仪轨道8运动;所述测流仪轨道8至少为两组,两组测流仪轨道8分别安装在河道两侧且位于水下,所述测流仪6与控制箱1通过电缆连接。具体的,所述控制箱1包括与测流仪6连接的测流仪控制主机,该测流仪控制主机属于现有技术,主要用于将所述测流仪6所测得的数据输出为流量数据。

工作时,所述驱动电机11匀速转动,由所述牵引钢缆5连接的所述移动座7带着由所述防水电缆4连接的所述测流仪6在所述测流仪轨道8上匀速运动。通过驱动电机11配合移动座7和测流仪轨道8可以实现测流仪6在水下做匀速直线运动,解决了航测过程中因高泥沙含量的原因使得航测速度不易控制的问题,使得测流仪6所测得数据更为精确。

本实施例中,所述测流仪轨道8包括固定在河道底部的多根固定桩,所述固定桩上固定连接有防水钢轨10,所述移动座7设置在防水钢轨10上,通过防水钢轨的设置,保证测流仪在水下做直线运动,从而使得每一过水断面的流速都检测到位。

本实施例中,所述防水钢轨10是由工字钢制成,所述移动座7设置有与防水钢轨10滑动配合的凹槽,移动座7通过凹槽滑动卡接在防水钢轨10上以防止侧向水压力的作用导致所述移动座7侧向倾倒。

本实施例中,所述测流仪采用声学多普勒测流仪6。所述声学多普勒测流仪6由防水电缆4连接测流仪控制主机2,该测流仪控制主机6为现有技术,运用声学多普勒测流仪传输反馈的数据,按照水体流量可用公式计算,其中qs为对应测验起点与终点之间的流量,t为所述轨道测流仪测验起点至终点的航行时间;d为水深,为所述轨道测流仪航迹断面某微元处流速矢量;为轨道所述轨道测流仪速度矢量,为垂直向坐标单位矢量,dz为垂向微元长度,dt为时间微元。

本实施例中,所述高精度河道流量检测系统还包括用于驱动移动座7沿着测流仪轨道8移动的驱动装置3。所述驱动装置3包括卷绕轮12、牵引钢缆5和驱动电机11,驱动装置3至少为两组。所述驱动电机11连接驱动所述卷绕轮12;所述卷绕轮12是由一根传动轴带动的两个卷绕轮,分别卷绕所述牵引钢缆5和所述防水电缆4,所述牵引钢缆5和所述防水电缆4分别连接所述移动座7下方的凹槽和所述声学多普勒测流仪6,从而使得所述移动座7和所述声学多普勒测流仪6同步匀速运动。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所有的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种高精度河道流量检测系统,其特征在于,包括控制箱(1)、测流仪(6)、测流仪轨道(8)和移动座(7);所述控制箱(1)安装在岸上平台处,所述测流仪(6)安装在移动座(7)上,所述移动座(7)可沿所述测流仪轨道(8)运动;所述测流仪轨道(8)至少为两组,两组测流仪轨道(8)分别安装在河道两侧且位于水下,所述测流仪(6)与控制箱(1)通过电缆连接。

2.根据权利要求1所述的高精度河道流量检测系统,其特征在于,所述测流仪轨道(8)包括固定在河道底部的多根固定桩,所述固定桩上固定连接有防水钢轨(10),所述移动座(7)设置在防水钢轨(10)上。

3.根据权利要求2所述的高精度河道流量检测系统,其特征在于,所述防水钢轨(10)是由工字钢制成,所述移动座(7)设置有与防水钢轨(10)滑动配合的凹槽,移动座(7)通过凹槽滑动卡接在防水钢轨(10)上以防止侧向水压力的作用导致所述移动座(7)侧向倾倒。

4.根据权利要求3所述的高精度河道流量检测系统,其特征在于,所述测流仪采用声学多普勒测流仪(6)。

5.根据权利要求4所述的高精度河道流量检测系统,其特征在于,所述声学多普勒测流仪(6)由防水电缆(4)连接控制箱(1)。

6.根据权利要求5所述的高精度河道流量检测系统,其特征在于,还包括用于驱动移动座(7)沿着测流仪轨道(8)移动的驱动装置(3)。

7.根据权利要求6所述的高精度河道流量检测系统,其特征在于,所述驱动装置(3)包括卷绕轮(12)、牵引钢缆(5)和驱动电机(11),驱动装置(3)至少为两组。

8.根据权利要求7所述高精度河道流量检测系统,其特征在于,所述驱动电机(11)连接驱动所述卷绕轮(12);所述卷绕轮(12)是由一根传动轴带动的两个卷绕轮,分别卷绕所述牵引钢缆(5)和所述防水电缆(4),所述牵引钢缆(5)和所述防水电缆(4)分别连接所述移动座(7)下方的凹槽和所述声学多普勒测流仪(6),从而使得所述移动座(7)和所述声学多普勒测流仪(6)同步匀速运动。

技术总结
本实用新型涉及水文检测设备领域,具体涉及一种高精度河道流量检测系统,所述河道流量检测系统包括控制箱、测流仪、测流仪轨道和移动座;所述控制箱安装在岸上平台处,所述测流仪安装在移动座上,所述移动座可沿所述测流仪轨道运动;所述测流仪轨道至少为两组,两组测流仪轨道分别安装在河道两侧且位于水下。所述测流仪利用声学多普勒测流仪,所述测流仪轨道和移动座用于控制行测进行速度,从而提高精度。本实用新型高精度河道流量检测系统解决了由于声学多普勒测流仪在高含沙水域内由于行测速度不易控制而导致的精度下降问题,达到高精度测量要求,同时具有测量数据准确、效率高、不影响流场、不影响航道等优点。

技术研发人员:曾议
受保护的技术使用者:重庆中航科技有限公司
技术研发日:2019.06.18
技术公布日:2020.06.09

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