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遠(yuǎn)程雷達(dá)波數(shù)字化測(cè)流系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，包括雷達(dá)波流速測(cè)量裝置、流速儀定位裝置、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備和電腦；雷達(dá)波流速測(cè)量裝置與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備連接，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接。本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，雷達(dá)波流速測(cè)量裝置對(duì)河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)流速數(shù)據(jù)采集后傳輸至數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備，經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備處理后傳輸至電腦，位于遠(yuǎn)程水情信息中心的工作人員通過(guò)電腦即可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)的流速進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守式河道斷面流速測(cè)驗(yàn)。在河道斷面測(cè)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)手提電腦、平板電腦或手機(jī)等與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備對(duì)接，也可進(jìn)行流速測(cè)驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】遠(yuǎn)程雷達(dá)波數(shù)字化測(cè)流系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及流速/流量測(cè)量?jī)x器設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及一種遠(yuǎn)程雷達(dá)波數(shù)字化測(cè)流系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)行河床斷面水流流速/流量測(cè)量，其目的是為政府防汛減災(zāi)提供水情數(shù)據(jù)信息，在最短的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確測(cè)出并上報(bào)洪水情況，最大限度的減少人們生命財(cái)產(chǎn)損失。傳統(tǒng)的河床斷面流速測(cè)量完全由人工進(jìn)行，有的需要人工進(jìn)入到河里才能進(jìn)行測(cè)量，安全系數(shù)低，且大風(fēng)、洪水等惡劣環(huán)境下無(wú)法進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。目前，河床斷面流速測(cè)量的常用方法有纜道鉛魚(yú)、吊箱流速測(cè)驗(yàn)和ADCP (多普勒流速剖面儀)測(cè)驗(yàn)。
[0003]纜道鉛魚(yú)和吊箱流速測(cè)驗(yàn)需要控制室人工開(kāi)啟纜道控制臺(tái)，將鉛魚(yú)或吊箱從水面逐漸下放到河底進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，儀器入水深、測(cè)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，且操作繁瑣。ADCP測(cè)驗(yàn)是將ADCP安裝在測(cè)船上，然后開(kāi)動(dòng)測(cè)船在待測(cè)驗(yàn)河段往返進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。由此可見(jiàn)，纜道流速測(cè)驗(yàn)和ADCP測(cè)驗(yàn)都需要人工操作，無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守式測(cè)驗(yàn)。同時(shí)，纜道流速測(cè)驗(yàn)和ADCP測(cè)驗(yàn)均為接觸式測(cè)驗(yàn)，安全性差，測(cè)驗(yàn)時(shí)間和環(huán)境受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，以解決上述接觸式測(cè)驗(yàn)方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守式測(cè)驗(yàn)、安全性差的問(wèn)題。
[0005]本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，所述遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)包括至少一個(gè)雷達(dá)波流速測(cè)量裝置、至少一個(gè)流速儀定位裝置、至少一個(gè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備和電腦；一個(gè)所述流速儀定位裝置與一個(gè)雷達(dá)波流速測(cè)量裝置連接，一個(gè)所述雷達(dá)波流速測(cè)量裝置與一個(gè)所述數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備連接，所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備與所述電腦連接。
[0006]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備包括數(shù)據(jù)傳輸處理單元和太陽(yáng)能供電單元，所述太陽(yáng)能供電單元與數(shù)據(jù)傳輸處理單元連接，所述數(shù)據(jù)傳輸處理單元與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接；所述太陽(yáng)能供電單元包括太陽(yáng)能光板、蓄電池和電源儲(chǔ)放控制模塊，所述太陽(yáng)能光板和電源儲(chǔ)放控制模塊均與蓄電池連接；所述數(shù)據(jù)傳輸處理單元包括數(shù)據(jù)處理模塊、測(cè)流控制模塊、參數(shù)預(yù)置模塊、通訊模塊和收發(fā)天線。
[0007]進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括數(shù)據(jù)傳輸單元、電源和微處理器，所述數(shù)據(jù)傳輸單元包括收發(fā)天線和數(shù)據(jù)線接口，數(shù)據(jù)傳輸單元通過(guò)所述數(shù)據(jù)線接口與電腦連接。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述雷達(dá)波流速測(cè)量裝置為雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀，所述雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀包括多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、步進(jìn)電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)處理器、無(wú)線傳輸天線及蓄電池；所述多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、無(wú)線傳輸天線及蓄電池均與數(shù)據(jù)處理器連接，多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與步進(jìn)電機(jī)連接；所述數(shù)據(jù)處理器包括水位處理模塊、信號(hào)處理模塊、測(cè)流自動(dòng)控制模塊、智能充電模塊和復(fù)位停泊點(diǎn)控制模塊。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀還包括外殼，所述流速儀定位裝置包括鋼絲繩測(cè)驗(yàn)纜道、安全扣、定滑輪和動(dòng)滑輪；所述鋼絲繩測(cè)驗(yàn)纜道包括兩個(gè)定位支架及安裝于所述定位支架上的鋼絲繩，所述雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀通過(guò)安全扣掛扣在鋼絲繩上，所述定滑輪設(shè)置于雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀的外殼上，所述動(dòng)滑輪設(shè)置于鋼絲繩上，所述步進(jìn)電機(jī)連接動(dòng)滑輪。
[0010]根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述雷達(dá)波流速測(cè)量裝置為多探頭雷達(dá)波流速儀，所述多探頭雷達(dá)波流速儀包括多個(gè)雷達(dá)波流速儀，每個(gè)雷達(dá)波流速儀包括多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、數(shù)據(jù)處理器、信號(hào)傳輸設(shè)備和太陽(yáng)能供電設(shè)備，所述多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、信號(hào)傳輸設(shè)備分別與數(shù)據(jù)處理器連接。
[0011]根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，所述流速儀定位裝置包括多個(gè)儀器架、平衡球和循環(huán)索纜道，所述儀器架包括滑輪組和固定卡，所述纜道循環(huán)索包括鋼絲繩和兩個(gè)定位支架，所述定位支架上安裝有滑輪，所述鋼絲繩安裝于所述滑輪上，每個(gè)雷達(dá)波流速儀通過(guò)一個(gè)儀器架固定設(shè)置于鋼絲繩上，所述平衡球掛接于雷達(dá)波流速儀上。
[0012]優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)傳雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)還包括與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備對(duì)接的手提電腦、平板電腦或智能手機(jī)，通過(guò)手提電腦、平板電腦或智能手機(jī)在河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行流速測(cè)驗(yàn)。
[0013]優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)傳雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)還包括自記水位計(jì)、和/或視頻監(jiān)控設(shè)備、和/或風(fēng)力風(fēng)向儀，所述自記水位計(jì)、和/或視頻監(jiān)控設(shè)備、和/或風(fēng)力風(fēng)向儀均與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接。
[0014]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果是:
[0015]本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，雷達(dá)波流速測(cè)量裝置對(duì)河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行流速數(shù)據(jù)采集，然后將采集到的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備，經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備處理后傳輸至電腦，位于遠(yuǎn)程水情信息中心的工作人員通過(guò)電腦即可實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)的流速進(jìn)行測(cè)量，無(wú)需工作人員到河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)操作測(cè)流，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守式河道斷面流速測(cè)驗(yàn)。此外，通過(guò)在數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備和/或雷達(dá)波流速測(cè)量裝置中配置自動(dòng)測(cè)流控制模塊，根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的水位變幅和時(shí)段進(jìn)行自動(dòng)測(cè)流、計(jì)算、數(shù)據(jù)發(fā)布、存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)流功能。
[0016]雷達(dá)波流速測(cè)量裝置采用多探頭雷達(dá)波流速儀或雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀，多探頭雷達(dá)波流速儀或雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀通過(guò)其內(nèi)部的帶測(cè)流自動(dòng)控制模塊的處理器進(jìn)行自動(dòng)測(cè)驗(yàn)控制，進(jìn)行定點(diǎn)定位非接觸測(cè)流，提聞測(cè)驗(yàn)精度。
[0017]本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)配置電腦或電腦管理測(cè)流數(shù)據(jù)，測(cè)流采用數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理控制，是現(xiàn)代化的電子精密測(cè)流儀器設(shè)備。
[0018]雷達(dá)波流速測(cè)量裝置和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備均采用太陽(yáng)能供電，節(jié)能、環(huán)保、安全，保障河道流量測(cè)驗(yàn)工作順利進(jìn)行，解決了惡劣環(huán)境和停電下特別需要測(cè)量洪水等環(huán)境下流速測(cè)量工作的需求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1示出了本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；
[0020]圖2示出了實(shí)施例一提供的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)中定位測(cè)驗(yàn)流速儀的結(jié)構(gòu)；[0021]圖3示出了本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)中數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備的結(jié)構(gòu)；
[0022]圖4示出了本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)中遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)；
[0023]圖5示出了實(shí)施例二提供的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)中多探頭雷達(dá)波流速儀的結(jié)構(gòu)；
[0024]圖6示出了實(shí)施例一提供的定位測(cè)驗(yàn)流速儀在被測(cè)河道斷面的應(yīng)用布局；
[0025]圖7示出了實(shí)施例二提供的多探頭雷達(dá)波流速儀在被測(cè)河道斷面的應(yīng)用布局。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面通過(guò)具體的實(shí)施例子并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0027]參考圖1，本實(shí)施例提供的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，包括至少一個(gè)雷達(dá)波流速測(cè)量裝置、至少一個(gè)流速儀定位裝置、至少一個(gè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備和電腦(計(jì)算機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、智能手機(jī)等帶微處理器的電子設(shè)備)。一個(gè)流速儀定位裝置用于安裝固定一個(gè)雷達(dá)波流速測(cè)量裝置，一個(gè)雷達(dá)波流速測(cè)量裝置與一個(gè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備連接，一個(gè)雷達(dá)波流速測(cè)量裝置測(cè)驗(yàn)一個(gè)河道測(cè)流斷面的流速。流速儀定位裝置將雷達(dá)波流速測(cè)量裝置安裝于河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)，以進(jìn)行流速測(cè)量。雷達(dá)波流速測(cè)量裝置、流速儀定位裝置和數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備均安裝于河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備和電腦安裝于遠(yuǎn)程水情信息中心。雷達(dá)波流速測(cè)量裝置與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備通過(guò)有線或無(wú)線方式連接，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(通過(guò)RTU或DTU實(shí)現(xiàn))連接，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備與電腦連接。
[0028]一個(gè)雷達(dá)波流速測(cè)量裝置測(cè)驗(yàn)一個(gè)河道測(cè)流斷面的流速，然后將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備，通過(guò)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備發(fā)送至遠(yuǎn)程水情信息中心的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備。遠(yuǎn)程水情信息中心的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備可接收并處理多個(gè)河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量數(shù)據(jù)。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備通過(guò)接收到的各河道測(cè)流斷面的各垂線水面流速，通過(guò)已設(shè)置好的該河道測(cè)流測(cè)驗(yàn)斷面的水位、左右水邊系數(shù)、水面平均流速系數(shù)，結(jié)合收到的水位數(shù)據(jù)，自動(dòng)完成流量計(jì)算，得到河道測(cè)流斷面的測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并顯示、存儲(chǔ)、報(bào)警。關(guān)于水面平均流速系數(shù)，可以根據(jù)動(dòng)態(tài)變化的風(fēng)力、風(fēng)向數(shù)據(jù)及其他固定參數(shù)進(jìn)行人工計(jì)算并設(shè)置，也可以根據(jù)傳回的實(shí)時(shí)風(fēng)力、風(fēng)向參數(shù)及其他固定參數(shù)軟件自動(dòng)生成。當(dāng)然的，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備將接收的測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至電腦，電腦也能根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)完成河道測(cè)流斷面的流速數(shù)據(jù)計(jì)算，并進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)、上報(bào)、報(bào)警。根據(jù)雷達(dá)波流速測(cè)流裝置采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行流量計(jì)算方法屬于現(xiàn)有技術(shù)，此處不作細(xì)述。雷達(dá)波流速測(cè)流裝置采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備進(jìn)行處理計(jì)算，使得位于遠(yuǎn)程水情信息中心的工作人員不必親臨河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)各河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)的流速進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守式河道斷面流速測(cè)驗(yàn)。只要在有網(wǎng)絡(luò)的地方，通過(guò)連接網(wǎng)絡(luò)即可查詢水情信息中心記錄的某河道測(cè)流斷面的水情信息。
[0029]當(dāng)然的，也可在河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)，將手提電腦、平板電腦或智能手機(jī)等電子設(shè)備與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備對(duì)接，通過(guò)手提電腦、平板電腦或智能手機(jī)等電子設(shè)備在河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行流速測(cè)驗(yàn)。
[0030]參閱圖1，遠(yuǎn)傳雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)還包括自記水位計(jì)、視頻監(jiān)控設(shè)備、風(fēng)力風(fēng)向儀等輔助設(shè)備，自記水位計(jì)、視頻監(jiān)控設(shè)備和風(fēng)力風(fēng)向儀與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備連接，通過(guò)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備將測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。自記水位計(jì)測(cè)量河道測(cè)流斷面的水位，進(jìn)行控制測(cè)流、流量計(jì)算；視頻監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控河道測(cè)流斷面的實(shí)際情況；風(fēng)力風(fēng)向儀測(cè)量河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)的風(fēng)向和風(fēng)力。測(cè)流系統(tǒng)配置輔助設(shè)備，通過(guò)輔助設(shè)備采集的水位、風(fēng)力風(fēng)向等數(shù)據(jù)，對(duì)根據(jù)雷達(dá)波流速測(cè)量裝置采集的數(shù)據(jù)計(jì)算得到的河道測(cè)流斷面流速數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，使其更準(zhǔn)確。利用輔助設(shè)備對(duì)測(cè)量得到的河道測(cè)流斷面流速數(shù)據(jù)進(jìn)行修正屬于現(xiàn)有技術(shù)，此處不作細(xì)述。
[0031]下面通過(guò)兩個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)進(jìn)行更為詳細(xì)的描述。
[0032]實(shí)施例一
[0033]參閱圖2，本實(shí)施例中，雷達(dá)波流速測(cè)量裝置為雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀，雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀包括多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、步進(jìn)電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)處理器、無(wú)線傳輸天線、電池及外殼。其中，數(shù)據(jù)處理器包括水位處理模塊、信號(hào)處理模塊、測(cè)流自動(dòng)控制模塊、智能充電模塊和復(fù)位停泊點(diǎn)控制模塊。外殼上設(shè)有與太陽(yáng)能電池連接的充電觸點(diǎn)，電池通過(guò)充電觸點(diǎn)與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備的太陽(yáng)能供電單元的充電口連接，通過(guò)智能充電模塊控制其進(jìn)行充電。數(shù)據(jù)處理器的測(cè)流自動(dòng)控制模塊控制多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器根據(jù)水位變幅，在設(shè)定時(shí)間進(jìn)行河道測(cè)流斷面流速數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)驗(yàn)。
[0034]參閱圖6，示出了雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀安裝于架設(shè)的纜道上的應(yīng)用場(chǎng)景。流速儀定位裝置包括鋼絲繩測(cè)驗(yàn)纜道、安全扣、定滑輪和動(dòng)滑輪。鋼絲繩測(cè)驗(yàn)纜道包括兩個(gè)定位支架40和鋼絲繩60，兩個(gè)定位支架40分別架設(shè)于河道斷面兩端的河岸上，鋼絲繩60通過(guò)兩個(gè)定位支架40固定，雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀50通過(guò)安全扣掛扣在鋼絲繩60上。定滑輪設(shè)置于雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀的外殼上，動(dòng)滑輪設(shè)置于測(cè)驗(yàn)纜道上，步進(jìn)電機(jī)通過(guò)鏈條連接動(dòng)滑輪。電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在測(cè)流自動(dòng)控制模塊的控制下驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)動(dòng)滑輪移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀在測(cè)驗(yàn)纜道上自動(dòng)行，對(duì)各垂線進(jìn)行一一測(cè)驗(yàn)。河道斷面兩端的河岸上安裝有工作柜，流速儀定位裝置的其中一個(gè)定位支架設(shè)置于工作柜中，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備的工作箱30設(shè)置于工作柜的內(nèi)部，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備的太陽(yáng)能光板10和收發(fā)天線20設(shè)置于工作柜的頂部，工作柜面向另一個(gè)定位支架的一側(cè)設(shè)有一進(jìn)出口 80，雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀完成一次測(cè)驗(yàn)后，通過(guò)數(shù)據(jù)處理器的復(fù)位停泊點(diǎn)控制模塊控制其通過(guò)該進(jìn)出口 80進(jìn)入到工作柜中，與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備的太陽(yáng)能供電單元的充電口 70連接充電。
[0035]參閱圖3，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備包括工作箱、數(shù)據(jù)傳輸處理單元和太陽(yáng)能供電單元。太陽(yáng)能供電單元包括太陽(yáng)能光板、蓄電池和電源儲(chǔ)放控制模塊，太陽(yáng)能光板吸收太陽(yáng)能，并轉(zhuǎn)換為可存儲(chǔ)的電能存儲(chǔ)于蓄電池中，電源儲(chǔ)放控制模塊控制蓄電池中電能的存儲(chǔ)與釋放。太陽(yáng)能供電單元與數(shù)據(jù)傳輸處理單元連接，為其提供電能。數(shù)據(jù)傳輸處理單元包括測(cè)流控制模塊、參數(shù)預(yù)置模塊、通訊模塊(RTU)和收發(fā)天線，測(cè)流控制模塊根據(jù)接收的水位數(shù)據(jù)計(jì)算水位變幅，然后根據(jù)水位變幅和設(shè)定時(shí)間控制雷達(dá)波流速測(cè)量裝置進(jìn)行河道測(cè)流斷面的水流測(cè)驗(yàn)。數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備將接收的測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)通訊模塊和收發(fā)天線傳輸至遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備中。為保障數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備的使用安全性，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備還包括避雷設(shè)備，如避雷針等。數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備可安裝于工作柜里，數(shù)據(jù)傳輸處理單元的收發(fā)天線、太陽(yáng)能供電單元中的太陽(yáng)能光板設(shè)置于工作柜的頂部，如圖6所示。數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備也可安裝于流速儀定位裝置的支架上，數(shù)據(jù)傳輸處理單元的收發(fā)天線、太陽(yáng)能供電單元中的太陽(yáng)能光板設(shè)置于工作箱外，如圖7所示。
[0036]較佳的，數(shù)據(jù)傳輸處理單元還包括數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊為可編程邏輯器件，數(shù)據(jù)處理模塊中固化有信號(hào)處理軟件、數(shù)據(jù)處理軟件、狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件、數(shù)據(jù)顯示軟件和緊急情況處理軟件，通過(guò)上述軟件對(duì)接收的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出河道測(cè)量斷面的流速數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸處理單元設(shè)置數(shù)據(jù)處理模塊后，可在河道測(cè)量斷面現(xiàn)場(chǎng)完成流速數(shù)據(jù)采集與計(jì)算，再將計(jì)算得出的河道測(cè)量斷面的流速數(shù)據(jù)傳輸至水情信息中心的電腦，使得工作人員在河道測(cè)量斷面現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程水情信息中心均能獲取河道測(cè)量斷面的流速數(shù)據(jù)。
[0037]參閱圖4，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括數(shù)據(jù)傳輸單元、電源和固化有測(cè)流數(shù)字化軟件的微處理器。測(cè)流數(shù)字化軟件包括數(shù)據(jù)處理軟件、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)軟件、數(shù)據(jù)顯示軟件、報(bào)警軟件、狀態(tài)監(jiān)測(cè)軟件及緊急情況處理軟件，微處理器完成數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)顯示、報(bào)警、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、報(bào)警及緊急情況處理。數(shù)據(jù)傳輸單元包括收發(fā)天線和數(shù)據(jù)線接口，數(shù)據(jù)傳輸單元通過(guò)數(shù)據(jù)線接口與電腦連接。
[0038]實(shí)施例二
[0039]參閱圖5，本實(shí)施例中，雷達(dá)波流速測(cè)量裝置為多探頭雷達(dá)波流速儀，多探頭雷達(dá)波流速儀包括多個(gè)雷達(dá)波流速儀(圖中所示的雷達(dá)測(cè)速探頭)，每個(gè)雷達(dá)波流速儀包括多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、數(shù)據(jù)處理器、信號(hào)傳輸設(shè)備和太陽(yáng)能電源。本實(shí)施例中，太陽(yáng)能電源的實(shí)現(xiàn)方式是采用蓄電池與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備的太陽(yáng)能供電單元連接，太陽(yáng)能供電單元時(shí)時(shí)為蓄電池充電。選擇容量較大的蓄電池，即使較長(zhǎng)一段時(shí)間的太陽(yáng)光強(qiáng)度較弱，也能保障探頭雷達(dá)波流速儀正常工作。當(dāng)然的，也可采用單獨(dú)的太陽(yáng)能電池板及蓄電池、電能儲(chǔ)放控制模塊作為太陽(yáng)能供電設(shè)備為雷達(dá)波流速儀供電。多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、信號(hào)傳輸設(shè)備均與數(shù)據(jù)處理器連接。數(shù)據(jù)處理器包括水位處理模塊、信號(hào)處理模塊、測(cè)流自動(dòng)控制模塊和充電模塊。雷達(dá)波流速儀還包括外殼，多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、數(shù)據(jù)處理器和太陽(yáng)能電源均設(shè)置于外殼內(nèi)。雷達(dá)波流速儀在進(jìn)行河床測(cè)流斷面流速測(cè)量時(shí)，可安裝于跨接河道的橋上，也可安裝于架設(shè)的纜道上。當(dāng)雷達(dá)波流速儀安裝于跨接河道的橋上時(shí)，則流速儀定位裝置包括橋和儀器架，雷達(dá)波流速儀通過(guò)儀器架安裝于跨接河道的橋上。當(dāng)雷達(dá)波流速儀安裝于架設(shè)的纜道上時(shí)，則流速儀定位裝置包括纜道和平衡球，通過(guò)平衡球使得雷達(dá)波流速儀在纜道上保持平衡穩(wěn)定。
[0040]參閱圖7，示出了雷達(dá)波流速儀安裝于架設(shè)的纜道上的應(yīng)用場(chǎng)景。流速儀定位裝置包括多個(gè)儀器架、平衡球和循環(huán)索纜道，儀器架包括滑輪組和固定卡，纜道循環(huán)索包括鋼絲繩60和兩個(gè)定位支架40。兩個(gè)定位支架40分別架設(shè)于河道斷面兩端的河岸上，每個(gè)定位支架上安裝有滑輪，鋼絲繩60安裝于滑輪上，每個(gè)雷達(dá)波流速儀110通過(guò)一個(gè)儀器架固定安裝于鋼絲繩60上。數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備通過(guò)操作臺(tái)100安裝于流速儀定位裝置的其中一個(gè)定位支架40上，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備的收發(fā)天線20設(shè)置于工作箱30的頂端，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備的太陽(yáng)能光板10和避雷針90設(shè)置于操作臺(tái)100的頂部。
[0041]本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一中所述相同，此處不作贅述。
[0042]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)包括至少一個(gè)雷達(dá)波流速測(cè)量裝置、至少一個(gè)流速儀定位裝置、至少一個(gè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備和電腦；一個(gè)所述流速儀定位裝置與一個(gè)雷達(dá)波流速測(cè)量裝置連接，一個(gè)所述雷達(dá)波流速測(cè)量裝置與一個(gè)所述數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備連接，所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備與所述電腦連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備包括數(shù)據(jù)傳輸處理單元和太陽(yáng)能供電單元，所述太陽(yáng)能供電單元與數(shù)據(jù)傳輸處理單元連接，所述數(shù)據(jù)傳輸處理單元與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接；所述太陽(yáng)能供電單元包括太陽(yáng)能光板、蓄電池和電源儲(chǔ)放控制模塊，所述太陽(yáng)能光板和電源儲(chǔ)放控制模塊均與蓄電池連接；所述數(shù)據(jù)傳輸處理單元包括包括數(shù)據(jù)處理模塊、測(cè)流控制模塊、參數(shù)預(yù)置模塊、通訊模塊和收發(fā)天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備還包括避雷設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括數(shù)據(jù)傳輸單元、電源和微處理器，所述數(shù)據(jù)傳輸單元包括收發(fā)天線和數(shù)據(jù)線接口，數(shù)據(jù)傳輸單元通過(guò)所述數(shù)據(jù)線接口與電腦連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，其特征在于，所述雷達(dá)波流速測(cè)量裝置為雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀，所述雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀包括多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、步進(jìn)電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)處理器、無(wú)線傳輸天線及蓄電池；所述多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、無(wú)線傳輸天線及蓄電池均與數(shù)據(jù)處理器連接，多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器分別與步進(jìn)電機(jī)連接；所述數(shù)據(jù)處理器包括水位處理模塊、信號(hào)處理模塊、測(cè)流自動(dòng)控制模塊、智能充電模塊和復(fù)位停泊點(diǎn)控制模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，其特征在于，所述雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀還包括外殼，所述流速儀定位裝置包括鋼絲繩測(cè)驗(yàn)纜道、安全扣、定滑輪和動(dòng)滑輪；所述鋼絲繩測(cè)驗(yàn)纜道包括兩個(gè)定位支架及安裝于所述定位支架上的鋼絲繩，所述雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀通過(guò)安全扣掛扣在鋼絲繩上，所述定滑輪設(shè)置于雷達(dá)波定位測(cè)驗(yàn)流速儀的外殼上，所述動(dòng)滑輪設(shè)置于鋼絲繩上，所述步進(jìn)電機(jī)連接動(dòng)滑輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，其特征在于，所述雷達(dá)波流速測(cè)量裝置為多探頭雷達(dá)波流速儀，所述多探頭雷達(dá)波流速儀包括多個(gè)雷達(dá)波流速儀，每個(gè)雷達(dá)波流速儀包括多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、數(shù)據(jù)處理器、信號(hào)傳輸設(shè)備和太陽(yáng)能供電設(shè)備，所述多普勒雷達(dá)波測(cè)速傳感器、信號(hào)傳輸設(shè)備分別與數(shù)據(jù)處理器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，其特征在于，所述流速儀定位裝置包括多個(gè)儀器架、平衡球和循環(huán)索纜道，所述儀器架包括滑輪組和固定卡，所述纜道循環(huán)索包括鋼絲繩和兩個(gè)定位支架，所述定位支架上安裝有滑輪，所述鋼絲繩安裝于所述滑輪上，每個(gè)雷達(dá)波流速儀通過(guò)一個(gè)儀器架固定設(shè)置于鋼絲繩上，所述平衡球掛接于雷達(dá)波流速儀上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)傳雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)還包括與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備對(duì)接的手提電腦、平板電腦或智能手機(jī)，通過(guò)手提電腦、平板電腦或智能手機(jī)在河道測(cè)流斷面現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行流速測(cè)驗(yàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)程雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)傳雷達(dá)波測(cè)流系統(tǒng)還包括自記水位計(jì)、和/或視頻監(jiān)控設(shè)備、和/或風(fēng)力風(fēng)向儀，所述自記水位計(jì)、和/或視頻監(jiān)控設(shè)備 、和/或風(fēng)力風(fēng)向儀均與數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳設(shè)備或遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接。
【文檔編號(hào)】G01C13/00GK103954790SQ201410195835
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】秦福清, 李愛(ài)民, 王軍平 申請(qǐng)人:秦福清