[發明專利]一種測量水庫水位的激光測量裝置及其測量方法

在審

• 申請號: 202010561584.5
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111623853A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 董峰;陳劍;祝迪;張晉境;張言;孔祥宇
• 申請（專利權）人: 湖北清江水電開發有限責任公司
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種測量水庫水位的激光測量裝置，其特征是：包括紅外測距跟蹤頭（3）和水位計靶盤（5），所述紅外測距跟蹤頭（3）設在控制塔（1）上，外測距跟蹤頭（3）包括跟蹤攝像頭（301），跟蹤攝像頭（301）上方設有紅外測距頭（302），跟蹤攝像頭（301）與外殼體（305）鉸接，外殼體（305）下方與固定板（14）轉動連接，外殼體（305）內部設有第一驅動裝置（15）和第二驅動裝置（16），第一驅動裝置（15）驅動外殼體（305）旋轉，第二驅動裝置（16）驅動跟蹤攝像頭（301）上下擺動，水位計靶盤（5）設在水庫水面上，水位計靶盤（5）通過固定錨（6）固定；

所述紅外測距跟蹤頭（3）中的跟蹤攝像頭（301）用于跟蹤水位計靶盤（5）的位置，并通過紅外測距頭（302）射在水位計靶盤（5）上計量水位。

2.根據權利要求1所述一種測量水庫水位的激光測量裝置，其特征是：紅外測距跟蹤頭（3）與發射天線（2）電連接，控制塔（1）設在檢測臺（7）上。

3.根據權利要求1所述一種測量水庫水位的激光測量裝置，其特征是：水位計靶盤（5）包括上盤體（501）和下盤體（503），上盤體（501）和下盤體（503）之間設有多個浮漂（502），所述固定錨（6）通過錨鏈（9）與下盤體（503）連接；

所述錨鏈（9）通過配置法蘭（12）與與下盤體（503）連接。

4.根據權利要求3所述一種測量水庫水位的激光測量裝置，其特征是：所述浮漂（502）兩端設有螺孔，第一螺母（504）穿過上盤體（501）或/和下盤體（503）與浮漂（502）兩端螺螺紋連接。

5.根據權利要求3所述一種測量水庫水位的激光測量裝置，其特征是：下盤體（503）上設有至少兩個配重塊（8），配重塊（8）通過配置鏈（10）與連接座（11）連接，連接座（11）與下盤體（503）連接；

連接座（11）包括連接柱（1103）和固定盤（1101），固定盤（1101）設在下盤體（503）上表面且通過固定盤（1101）上盤體限位，連接柱（1103）設在配置鏈（10）端部，連接柱（1103）與固定盤（1101）下端螺紋連接，第二螺母（1102）穿過固定盤（1101）與連接柱（1103）螺紋連接。

6.根據權利要求1所述一種測量水庫水位的激光測量裝置，其特征是：紅外測距跟蹤頭（3）的跟蹤攝像頭（301）下方設有安裝板（303），安裝板（303）上設有鉸接座（304），鉸接座（304）與第二驅動裝置（16）連接。

7.根據權利要求6所述一種測量水庫水位的激光測量裝置，其特征是：第二驅動裝置（16）包括第二驅動電機（1604），第二驅動電機（1604）輸出端設有第二渦桿（1602），所述鉸接座（304）上設有第二渦輪（1603），第二渦輪（1603）與第二渦桿（1602）嚙合，第二渦桿（1602）通過第二渦桿安裝座（1601）與外殼體（305）連接，第二驅動電機（1604）設在外殼體（305）側壁上。

8.根據權利要求6所述一種測量水庫水位的激光測量裝置，其特征是：外殼體（305）底部通過固定板（14）設在安裝座（13）上，所述第一驅動裝置（15）與固定板（14）連接。

9.根據權利要求8所述一種測量水庫水位的激光測量裝置，其特征是：固定板（14）上固設有第一渦輪（1506），第一驅動裝置（15）包括第一驅動電機（1501），第一驅動電機（1501）輸出端通過皮帶（1503）與第一渦桿（1505）連接，所述第一渦桿（1505）端部設有帶輪（1504），皮帶（1503）設在帶輪（1504）上，所述第一渦桿（1505）通過安裝座（1507）設在旋轉座（306）上，所述第一渦桿（1505）與第一渦輪（1506）嚙合；

旋轉座（306）與第一渦輪（1506）之間設有多個軸承（17）。

10.根據權利要求1~9任一項所述一種測量水庫水位的激光測量裝置的測量方法，其特征是：

該方法包括：

S1、將水位計靶盤（5）整體涂裝成黃色、或者為紅色；

S2、將水位計靶盤（5）放到水庫內，并通過固定錨（6）去固定水位計靶盤（5）的位置；

S3、在水位計靶盤（5）下方安裝配重塊（8），防止風吹動靶盤或者水的波動；

S4、在檢測臺（7）上的控制塔（1）上安裝紅外測距跟蹤頭（3），并設置紅外測距跟蹤頭（3）內部跟蹤攝像頭（301）跟蹤目標為黃色、或者為紅色；

S5、跟蹤攝像頭（301）控制第一驅動裝置（15）和第二驅動裝置（16）來鎖定水位計靶盤（5）的位置；

S6、鎖定位置后通過紅外測距頭（302）射到水位計靶盤（5）上，再反射到紅外測距頭（302），計算出紅外測距頭（302）與水位計靶盤（5）的距離；

S7、通過獲得第二驅動裝置（16）中的第二驅動電機（1604）的旋轉角度得出紅外測距頭（302）與垂直線之間的夾角α，算出紅外測距頭（302）與水庫水位的距離，得出水庫水位的數據；

S8、水庫水位的數據通過發射天線（2）發射到電腦，電腦記錄和隨時觀察水庫的水位變化。