[發明專利]一種高精度小流量滲流量自動測量方法

在審

• 申請號: 202010719082.0
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111811596A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 張國祥;葛從兵;王士軍;張國棟;谷艷昌;陳劍;王宏;黃海兵;嚴吉皞;吳云星;龐瓊;陳明;范磊然;董福昌
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G01F9/00
• 分類號: G01F9/00;G01F15/00;G01F15/075
• 代理公司: 南京業騰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 繆友益

本發明公開一種高精度小流量滲流量自動測量方法，對小流量滲流量實現自動化測量，通過切換控制閥裝置，實現測量的自動切換；通過翻斗體來計量水量，翻斗體的翻轉轉換成電脈沖，實現自動采集；通過提高精度測量方法例如對脈沖信號的測量采取中斷方式，實現對小流量的準確測量，通過自動測量方式，可以實現定時測量、連續測量和根據指令測量。

技術領域

本發明涉及一種大壩滲流監測領域，具體涉及高精度小流量滲流量自動測量方法。

背景技術

滲流量監測是大壩滲流監測的一個重要內容，一般來說，當滲流量為1L/s～300L/s時，可以通過三角堰或矩形堰的方式實行自動監測，但是當滲流量小于1L/s時，根據規范要求，一般采用容積法進行測量，容積法一般只能通過人工的方法進行測量。人工測量，測量精度低，耗時費力，測量不及時，測量頻度低，不能及時發現滲流量的異常變化。因此，必須及時準確測量滲流量變化，是大壩監測的一項重要內容，將小流量滲流量監測實現自動化，是對大壩安全自動化監測的完善與補充，是十分必要的。

滲流量小，容易被管理人員忽視，很少進行人工測量或者根本不進行測量，而滲流量的細微變化反應了庫水位、大壩壩體滲流等因素的關聯狀況，通過長期監測，可以獲得這方面信息的相關性，能夠從更精細化的角度深入感知大壩壩體滲流的變化規律，為大壩安全管理與調度提供依據和重要的補充。

目前主要是通過人工的方式進行測量小流量量水堰的流量，具體方式是：測量人員到滲漏水點，用量筒收集本測量點的全部滲漏水，并記錄收集時間，當收集的時間到，停止收集，測量已收集到的滲漏水量，計算滲流量。

這種方式，必須測量人員到現場，利用量筒收集滲漏水，一般是一周或一個月才能進行一次，每次只持續幾分鐘至一個小時左右，其它時間段是監控的空白，無法獲得這個時間段的測量數據。另外人工測量勞動強度大，測量精度受人的因素影響，測量精度低，測量不及時。

發明內容

發明目的：本發明目的在于針對現有技術的不足，提供一種可以高精度、全天候進行自動測量，時刻監控流量的變化的高精度小流量滲流量自動測量方法。

技術方案：本發明包括以下步驟：

S1、將流量測量裝置設置在滲漏水點；所述流量測量裝置包括滲漏水收集管裝置、翻斗測量裝置、信號傳輸裝置、控制閥裝置和處理器裝置，所述滲漏水收集管裝置包括收集端口、第一出水端口和第二出水端口，第二出水端口與翻斗測量裝置連接，所述翻斗測量裝置包括測量箱體，在測量箱體內設有進水漏斗、翻斗體、翻斗支撐柱、第一限位塊和第二限位塊，在測量箱體且對應第一限位塊和第二限位塊的位置分別設有第三出水端口和第四出水端口，翻斗支撐柱上設有干簧管裝置，翻斗體上設有磁鐵，所述控制閥裝置包括第一控制閥、第二控制閥和電磁閥控制器，其中第一控制閥設在第一出水端口，第二控制閥設有第二出水端口，所述處理器裝置分別與信號傳輸裝置、控制閥裝置和干簧管裝置連接；所述處理器裝置包括信號采集模塊、數據處理模塊和外部時鐘模塊，所述信號傳輸裝置包括GPRS模塊；

S2、確定測量參數：所述翻斗體翻轉時，所述干簧管裝置與磁鐵產生一次吸合、斷開狀態后發出的脈沖信號，且發出一次脈沖信號代表翻斗體翻轉一次產生一斗水量；

S2、當達到定時測量時間或收到測量命令時，通過控制處理器裝置控制控制閥裝置，使第一控制閥處于閉合狀態，第二控制閥處于打開狀態；

S3、翻斗體翻轉到第N個脈沖信號時，即水流穩定后，開始計時測量，繼續保持翻斗體翻轉狀態，當累計測量到第M個脈沖信號時，結束測量，同時控制處理器裝置控制控制閥裝置，使第二控制閥處于閉合狀態，第一控制閥處于打開狀態；

S4、計算流量：將上述測量時間設為T，單位為s，翻斗體的一斗水量設為Q，單位為L，計算公式為：其中q為流量，單位為L/s；

S5、將測量結束后的結果通過信號傳輸裝置發送到監控站。