[發(fā)明專利]一種采用斜坡安裝的激光水位測量裝置和方法

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• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110736521A
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃鳳辰;花再軍;肖堅;李建霓;陳釗
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292;G01F23/30
• 代理公司: 32204 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 張華蒙

1.一種斜坡安裝激光水位測量裝置，其特征在于：包括測量單元(100)、水面懸浮反射球(200)和測量保護管道(300)三個部分；所述的水面懸浮反射球(200)浮于水表面，所述的測量保護管道(300)設(shè)置在斜坡上且其與水接觸的一端將水面懸浮反射球(200)包裹在內(nèi)，在所述的測量保護管道(300)的另一端設(shè)置測量單元(100)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜坡安裝激光水位測量裝置，其特征在于：所述的水面懸浮反射球(200)由直徑1厘米的PE材料圓球構(gòu)成，PE材料比重0.9。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜坡安裝激光水位測量裝置，其特征在于：所述的測量單元(100)通過激光測量與水面懸浮反射球(200)的距離d，激光波束傾角θ。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜坡安裝激光水位測量裝置，其特征在于：所述的測量保護管道(300)采用PVC管或者不銹鋼管材料，其表面開致密小孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種斜坡安裝激光水位測量裝置，其特征在于：所述的測量單元(100)包括微控制器(101)、激光測距儀(102)、傾角傳感器(103)、通信模塊(104)和電源(105)，所述的微控制器(101)是中心，所述的微控制器(101)與激光測距儀(102)、傾角傳感器(103)、通信模塊(104)分別相連，所述的電源(105)對整個測量單元供電。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種斜坡安裝激光水位測量裝置，其特征在于：所述的微控制器(101)為STM32系列微控制器，所述的激光測距儀(102)為RS232接口輸出的LEUZEODSL30/D232-30M-S12激光測距儀；所述的傾角傳感器(103)為WitLink SIS426-30傾角傳感器；所述的通信模塊(104)為宏電H7710工業(yè)級全網(wǎng)通數(shù)傳模塊。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種斜坡安裝激光水位測量裝置，其特征在于：所述的微控制器(101)與激光測距儀(102)、傾角傳感器(103)、通信模塊(104)分別通過RS232接口相連。

8.采用權(quán)利要求1-7中任意一項所述的一種斜坡安裝激光水位測量裝置的測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)先測量激光測距儀到水面的距離d；

2)測量波束傾角θ；

3)計算水位H＝d·sin(θ)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種斜坡安裝激光水位測量裝置的測量方法，其特征在于，所述的激光測距儀(102)發(fā)出激光測量距離懸浮反射球(200)的距離d；傾角傳感器(103)測量激光測距儀相對水平的傾角θ；所述的微控制器(101)對測量單元進行控制，計算水位H＝d·sin(θ)，將測量結(jié)果傳送給通信模塊(104)；所述的通信模塊(104)完成將測量結(jié)果遠傳。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種斜坡安裝激光水位測量裝置的測量方法，其特征在于，所述的微控制器(101)通過RS232接口發(fā)出指令，讓激光測距儀(102)發(fā)出激光測量距離懸浮反射球(200)的距離d，激光測距儀具有足夠的測量量程，以覆蓋水位變幅；所述的微控制器(101)讀取此距離d；所述的微控制器(101)通過RS232接口發(fā)出指令，讓傾角傳感器(103)測量激光波束相對水平的傾角θ；微控制器(101)讀取此傾角θ。