[實(shí)用新型]一種非接觸式無人值守河流流量測(cè)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820047230.7
• 申請(qǐng)日: 2018-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN207703272U
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 文必洋;侯義東;王才軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G01F1/66
• 分類號(hào): G01F1/66
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

本實(shí)用新型公開了一種非接觸式無人值守河流流量測(cè)量系統(tǒng)，包括光伏電池板、光伏控制器系統(tǒng)、蓄電池、中央處理器、第一超高頻雷達(dá)系統(tǒng)、第二超高頻雷達(dá)系統(tǒng)、無線傳輸模塊以及遠(yuǎn)程主機(jī)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)清晰，技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定，可用于在無人值守情況下對(duì)河流流量進(jìn)行全天候在線監(jiān)測(cè)；且該系統(tǒng)不需要和水體直接接觸，安裝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，具有很高的實(shí)用和推廣價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種河流流量測(cè)量系統(tǒng)，尤其涉及一種非接觸式無人值守河流流量測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國擁有眾多的河流，河流流量監(jiān)測(cè)作為水文水利工程的重要組成部分已經(jīng)發(fā)展較為成熟，從傳統(tǒng)的流速轉(zhuǎn)子儀到聲學(xué)多普勒流速剖面儀均有較廣的應(yīng)用。轉(zhuǎn)子流速儀具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但是當(dāng)流速較為湍急時(shí)，很難保持轉(zhuǎn)子儀的穩(wěn)定性，測(cè)量和操作的難度變大，精確度也隨之降低。聲學(xué)多普勒流速剖面儀適用于洪水期間，水流變化較快的情況，但該儀器需要固定在浮標(biāo)上，浮標(biāo)具有較大的體積，不適用于低速的水流，且測(cè)流精度易受到船只的影響。上述傳統(tǒng)的測(cè)流手段均需要將儀器與水體直接接觸，操作困難，尤其在洪水期間，水流湍急。且這些儀器均需要定期維護(hù)，不適用于無電無水的野外環(huán)境下進(jìn)行無人值守式測(cè)量。

為了解決上述問題，本實(shí)用新型提出了一種非接觸式無人值守河流流量測(cè)量系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)用兩套全數(shù)字超高頻雷達(dá)組成雙站測(cè)流裝置，每套雷達(dá)均可以單獨(dú)工作得到徑向的河流表面流速場(chǎng)，并通過4G網(wǎng)絡(luò)上傳到遠(yuǎn)程主機(jī)，遠(yuǎn)程主機(jī)將兩個(gè)雷達(dá)上傳的徑向流場(chǎng)合成為矢量流場(chǎng)，在采用流速面積法得到河流流量結(jié)果。此外兩套雷達(dá)均使用太陽能供電，遠(yuǎn)程主機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雷達(dá)的工作狀態(tài)以及遠(yuǎn)程開關(guān)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了無人值守式測(cè)量。本實(shí)用新型技術(shù)先進(jìn)，工作穩(wěn)定，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種非接觸式無人值守河流流量測(cè)量系統(tǒng)。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種非接觸式無人值守河流流量測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：包括光伏電池板、光伏控制器系統(tǒng)、蓄電池、中央處理器、第一超高頻雷達(dá)系統(tǒng)、第二超高頻雷達(dá)系統(tǒng)、無線傳輸模塊以及遠(yuǎn)程主機(jī)；所述的光伏電池板、光伏控制器系統(tǒng)、蓄電池、中央處理器通過導(dǎo)線依次串聯(lián)連接；所述蓄電池與所述無線傳輸模塊通過導(dǎo)線連接；所述中央處理器與所述第一超高頻雷達(dá)系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接；所述中央處理器與所述第二超高頻雷達(dá)系統(tǒng)通過導(dǎo)線連接；所述中央處理器與所述無線傳輸模塊通過導(dǎo)線連接；所述無線傳輸模塊與所述遠(yuǎn)程主機(jī)通過無線通信方式遠(yuǎn)程無線連接。

作為優(yōu)選，所述光伏電池板用于將太陽能轉(zhuǎn)換成直流電能；所述光伏控制器系統(tǒng)用于控制光伏電池板，并用于控制直流電能向所述蓄電池充電；所述蓄電池用于存儲(chǔ)直流電能，并用于向所述中央處理器和所述無線傳輸模塊供電；所述中央處理器用于與所述第一超高頻雷達(dá)系統(tǒng)和所述第二超高頻雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，用于與所述無線傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并將接收的所述第一超高頻雷達(dá)系統(tǒng)和所述第二超高頻雷達(dá)系統(tǒng)的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)以及河流流量數(shù)據(jù)傳輸給所述無線傳輸模塊，并將接收的所述無線傳輸模塊發(fā)送的雷達(dá)啟停數(shù)據(jù)傳輸給所述第一超高頻雷達(dá)系統(tǒng)和所述第二超高頻雷達(dá)系統(tǒng)；所述第一超高頻雷達(dá)系統(tǒng)用于測(cè)量河流流量數(shù)據(jù)，并將采集的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)以及河流流量數(shù)據(jù)傳輸給所述中央處理器，并根據(jù)接收的雷達(dá)啟停數(shù)據(jù)開啟/停止雷達(dá)系統(tǒng)工作；所述第二超高頻雷達(dá)系統(tǒng)用于測(cè)量河流流量數(shù)據(jù)，并將采集的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)以及河流流量數(shù)據(jù)傳輸給所述中央處理器，并根據(jù)接收的雷達(dá)啟停數(shù)據(jù)開啟/停止雷達(dá)系統(tǒng)工作；所述無線傳輸模塊用于和所述中央處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并將所述第一超高頻雷達(dá)系統(tǒng)和所述第二超高頻雷達(dá)系統(tǒng)的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)以及河流流量數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程無線通信方式傳輸給所述遠(yuǎn)程主機(jī)，并接收所述遠(yuǎn)程主機(jī)的雷達(dá)啟停數(shù)據(jù)傳輸給所述中央處理器；所述遠(yuǎn)程主機(jī)用于接收所述第一超高頻雷達(dá)系統(tǒng)和所述第二超高頻雷達(dá)系統(tǒng)的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)以及河流流量數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，并向所述無線傳輸模塊發(fā)送雷達(dá)啟停數(shù)據(jù)。