[發明專利]一種高含沙渾水異重流檢測系統

有效

• 申請號: 201410261768.4
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104019804B
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 劉明堂;付立彬;王學一;張穎;劉秦;付曉彥;蔡海勇;宋夢;崔磊磊;王永偉;付娟;劉雪梅
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學;黃河科技學院;河南現代建設集團有限公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司41111
• 代理人: 陳大通

1.一種高含沙渾水異重流檢測系統，包括信號檢測系統、控制系統、控制面板，各系統順序相連，其特征在于：信號檢測系統包含測量支撐桿及由下至上依次安裝在測量支撐桿上的流速檢測模塊，超聲波含沙量檢測模塊，深度傳感器，水溫傳感器，所述測量支撐桿的上部通過線纜固定在轉盤上，轉盤與支架橫桿的一端轉動連接，支架橫桿的另一端與電機連接，所述電機安裝在支撐架上；所述控制系統包含電源模塊，及分別與電源模塊連接的數據處理模塊及單片機控制模塊，所述超聲波含沙量檢測模塊包含對稱固定安裝在測量支撐桿上的四波束超聲波傳感器，所述深度傳感器為中間帶有通氣導管和電纜的紡錘形結構，所述深度傳感器包含正壓腔、負壓腔、上部封頭、壓力感應膜片、外腔壁及設置在外腔壁上的反沖洗裝置，數據處理模塊包含信號調理模塊、A/D轉換模塊，所述信號調理模塊與信號檢測系統相連接，采集流速檢測模塊、超聲波含沙量檢測模塊、深度傳感器、水溫傳感器傳輸的信號，信號調理模塊與A/D轉換模塊相連接，所述A/D轉換模塊與單片機控制模塊相連接；四波束超聲波傳感器電路的發射端外接1000V高壓電源，電路由C8、R4、Q1、P4組成，其中Q1是可控硅，P4是超聲波發射器，通過單片機的P2.7口控制Q1打開發射電路，從而使發射頭發射超聲波；發射端電路由P5、R5、R6、R7、C9、C10、U1A組成，P5是超聲波接收器，將接收到的信號經U1A放大后輸入到A/D轉換模塊的IN1通道處理；將超聲波含沙量檢測模塊的含沙量信息和水溫傳感器的環境溫度T以及流速檢測模塊的含沙水體的流速V進行多傳感器數據融合處理，通過高含沙渾水異重流檢測的數學模型，將獲得的當前時刻t的深度h_t的含沙量S(h_t)和上一時刻t-1的深度h_t-1的含沙量S(h_t-1)進行差值運算，綜合判斷高含沙渾水異重流是否產生；所述信號檢測系統還包含固定在測量支撐桿上的多通道信號處理系統，流速檢測模塊，超聲波含沙量檢測模塊，深度傳感器，水溫傳感器分別通過多通道信號處理系統與信號調理模塊連接；所述流速檢測模塊包含流速儀，安裝在流速儀前端的帶扇葉的葉輪，與流速儀后端固定連接的編碼器，放置編碼器的防水密封倉，及與防水密封倉相連接的導流尾翼；所述編碼器通過防水的帶軸與葉輪活動連接；所述單片機控制模塊通過GPRS網絡與上位機連接。

2.根據權利要求1所述的高含沙渾水異重流檢測系統，其特征在于：所述控制面板為觸摸屏控制面板，包含數據顯示模塊，報警提示模塊及觸屏控制模塊，所述觸屏控制模塊控制電機拖動集成在測量支撐桿上的傳感器，實現在庫區不同深度的異重流數據檢測。