[實用新型]河流流量在線監測測量系統

有效

• 申請號: 201821722701.6
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN213274397U
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 任敏;費岳軍;鐘宇;金余娣
• 申請（專利權）人: 寧波市海洋環境監測中心
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 寧波甬致專利代理有限公司 33228
• 代理人: 李迎春

本實用新型公開了一種河流流量在線監測測量系統，該系統由流量計算系統、測流儀和安裝平臺組成；流量計算系統安裝在監控室內并位于水面上方、用于控制測流儀工作，同時將測流儀測量的數據進行處理和計算，得出流量數據；所述的測流儀安裝在安裝平臺上并位于河流的河道內、用于測量水流的流速流向；安裝平臺用于安裝固定測流儀、且其底部位于河道內。本實用新型系統結構簡單，利用聲學多普勒測流儀可實時監測流速流向，具有測量數據準確、效率高、安裝簡單、不影響流場、不影響航道等優點。

技術領域

本實用新型屬于水文監測設備領域，具體涉及一種河流流量在線監測測量系統及流量計算方法。

背景技術

河流流量測量是水文工作者的重要任務之一。傳統的河流流量測量方法包括人工船測、橋測、纜道測量和涉水測量等。其基本原理是在測流斷面上布設多條垂線，在每條垂線測量水深并用流速儀測量一至幾個點的流速，從而得到垂線平均流速，進而得到斷面面積和斷面平均流速，流量則由斷面面積和斷面平均流速的乘積得到。這種傳統方法費工費時，效率低。

實用新型內容

本實用新型的目的正是為了克服傳統方法的不足，而提供的一種河流流量在線監測測量系統，通過采用聲學多普勒測流儀實時測量斷面流速流向，比傳統方法測量效率提高幾十倍，準確度大大提高；而且本實用的測量系統具有不影響流場、不影響航道、測速范圍大、自動化程度高的特點。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：一種河流流量在線監測測量系統，該系統由流量計算系統、測流儀和安裝平臺組成；流量計算系統安裝在監控室內并位于水面上方、用于控制測流儀工作，同時將測流儀測量的數據進行處理和計算，得出流量數據；所述的測流儀安裝在安裝平臺上并位于河流的河道內、用于測量水流的流速流向；安裝平臺用于安裝固定測流儀、且其底部位于河道內。

作為優選，所述的測流儀為聲學多普勒測流儀，它利用聲學多普勒效應，它的換能器發射出一定頻率的脈沖，該脈沖碰到水體中的懸浮物質后產生散射回波信號，該信號為聲學多普勒測流儀所接收。由于懸浮物質隨流而漂移，使該回波信號的頻率與發射的頻率之間產生一個頻差，即多普勒頻移。根據這一頻移的大小和正負符號，即能計算出流速和流向。

作為優選，所述的安裝平臺采用固定樁式或桁架式或浮臺式。

作為優選，所述的固定樁式安裝平臺包括一根底部固定于河道底部的固定樁，固定樁上靠近河道底部位置設置有測流儀，所述的測流儀通過電纜與監控室內的流量計算系統電連接；所述的固定樁的上端延伸出水面以上，且還固定有警示燈支架，警示燈支架上述設置有警示燈。警示燈在晚上可以閃爍，提醒過往船只注意避讓。

作為優選，所述的桁架式安裝平臺包括下端位于水中的豎向測量桿，與測量桿垂直設置有一根與河道側面的巖石基層固定連接的橫桿，測量桿的上端垂直連接有一個鋼桁架平臺，鋼桁架平臺的另一端與河道側面的混凝土基層內的支撐架連接；所述的測量桿上從下自上依次設置有三個測流儀。

作為優選，所述的浮臺式安裝平臺包括能漂浮于水面之上的浮臺本體，浮臺本體的下端面連接有一根深入到水面直線的連接桿，所述的連接桿上從下至上依次設置有三個測流儀；浮臺本體的兩側通過錨鏈與河道側面的巖石基層連接。

作為優選，所述的固定樁式或桁架式安裝平臺的上端設置有手搖絞車，用于維修時提起測量儀；節省了人力。

作為優選，在河流斷面較寬時，采用兩個或多個測流儀進行全斷面實時測量。流量計算系統根據實量流速流向數據，能及河流斷面形狀、水位數據，計算河流斷面，通過微積分方式計算出流量。根據測流儀的聲波頻率不同，測量距離也不一至，比如600kHz的測流儀最大測量距離在40米左右。

本實用新型的系統結構簡單，利用聲學多普勒測流儀可實時監測流速流向，具有測量數據準確、效率高、安裝簡單、不影響流場、不影響航道等優點。聲學多普勒測流儀是近十多年來發展起來的新技術。該儀器的特點是能夠直接測出斷面的流速和流向，測量時不擾動流場，測驗耗時少，測速范圍大，診斷維修方便等。