[發明專利]一種基于傳感器的內河航道水文地質測繪系統

在審

• 申請號: 201810163629.6
• 申請日: 2018-02-27
• 公開（公告）號: CN108562276A
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 趙建兵;朱安麗;李國芹;趙慶祝
• 申請（專利權）人: 中電鼎康（天長）科技有限公司
• 主分類號: G01C13/00
• 分類號: G01C13/00;G01D21/02;G01N33/18
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 顧進

本發明提供了一種基于傳感器的內河航道水文地質測繪系統，包括水文傳感器、遠程數據接收模塊、處理器、存儲模塊、測繪監控模塊和航道安全級別劃分模塊，水文傳感器將水文數據傳輸給遠程數據接收模塊，處理器將數據后發送給存儲模塊進行存儲，并同時發送給測繪監控模塊，測繪監控模塊將處理器中的數據進行測繪和監控，航道安全級別劃分模塊對航道進行安全級別劃分。優點是：本發明以液位傳感器、水深傳感器、水溫傳感器、流速傳感器和水質組合傳感器為基礎，對航段進行液位、水深、水溫、流速和水質的多方位綜合監控，并通過水紋曲線以及水文地質剖視圖的繪制，提高對航道整體水文狀況的綜合分析能力，保證安全級別劃分的快速高效。

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，尤其涉及一種基于傳感器的內河航道水文地質測繪系統。

背景技術

內河航道要有足夠的寬度和水深，適當的方位，比較平穩的水流，以保證船舶安全、方便地航行，而水文、氣象、船型等因素進一步加劇行當航行的安全程度。而枯水期水量不足和船舶超載、超限、吃水超過航道水深等因素引起擱淺事故，是大多數堵航事件的直接原因。另外，部分橋梁通航標準較低，也是影響航道通過能力和船舶運行速度的因素，京杭運河從濟寧到杭州883公里航道上共有跨河橋梁197座，其中，凈空高度不達標的有50余座。

目前，內河航道缺乏對航道內各航段的綜合液位、水深、水溫、流速和水質的監控，難以針對各航道在不同時期的實際狀況來調整各航道上的船舶航速和船舶密度，從而大大增加了航道的安全隱患。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種基于傳感器的內河航道水文地質測繪系統，通過對航段內液位、水深、水溫、流速和水質的綜合監控，來調節航段內的船舶密度。

為了達到以上目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于傳感器的內河航道水文地質測繪系統，其特征在于：包括水文傳感器、遠程數據接收模塊、處理器、存儲模塊、測繪監控模塊和航道安全級別劃分模塊，所述水文傳感器將水文數據傳輸給遠程數據接收模塊，所述處理器接收遠程數據接收模塊的數據后發送給存儲模塊進行存儲，并同時發送給測繪監控模塊，所述測繪監控模塊將處理器中的數據進行測繪和監控，所述航道安全級別劃分模塊通過測繪監控模塊的數據對航道進行安全級別劃分。

進一步的，所述水文傳感器包括：液位傳感器、水深傳感器、水溫傳感器、流速傳感器和水質組合傳感器。

進一步的，所述測繪監控模塊包括水紋曲線繪制模塊和水文地質剖視圖繪制模塊。

進一步的，具體測繪方法如下：

1）將內河航道均勻劃分成多個航段，在航段內的航道兩側均勻設置航標；

2）對每個航段進行長度和寬度測量，將液位傳感器置于航段的兩端位置，并將水深傳感器、水溫傳感器、流速傳感器和水質組合傳感器分別均勻置于航段內的航標下方；

3）遠程數據接收模塊將水文傳感器中的數據接收，并發送給處理器，處理器對相應的液位、水深、水溫、流速和水質數據發送給存儲模塊存儲，同時對航段內各縱向以及各橫向的水深、水文、流速和水質數據進行匯總，并發送給測繪監控模塊；

4）測繪監控模塊中的水紋曲線繪制模塊和水文地質剖視圖繪制模塊對相應數據分別進行水紋曲線以及水文地質剖視圖的繪制；

5）航道安全級別劃分模塊確定暢通、緩行和禁行三個級別閥值，同時對測繪監控模塊中水紋曲線繪制模塊和水文地質剖視圖繪制模塊所繪制的水紋曲線以及水文地質剖視圖進行分析，結合航段內船舶數量進行閥值劃分。

進一步的，所述步驟5）中航道安全級別劃分模塊以船舶的長寬和船舶平均速度以及航段的長寬為參數，建立定量分析模型，三個級別閥值在定量分析模型的數據基礎上對航段進行標注。

進一步的，所述定量分析模型為：