[發明專利]河床沖刷深度實時監測系統及監測方法

有效

• 申請號: 202010964309.8
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112082527B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 楊晨;劉穎;陳鑫;孫健;薛亮;張立;連海東
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 王金

1.河床沖刷深度實時監測系統，包括自然的或模擬的河床，河床上具有自然的或模擬的水流，河床及其兩岸圍成河道，其特征在于：河道上方具有固定結構，固定結構向下連接有若干紅色的連接絲，各連接絲均沿豎向方向設置；

連接絲采用碳纖維絲，連接絲的直徑小于等于0.5毫米；各連接絲的下端均固定連接有浮球，浮球的密度小于等于0.2克/立方厘米，浮球的直徑為1±0.1厘米；各浮球分別預埋在河床內的預定深度，各浮球的預埋深度各不相同；

各連接絲頂部分別連接有指示牌，不同連接絲連接的指示牌的形狀和顏色均不相同，各連接絲的指示牌上寫有用于表明該連接絲所連接的浮球的預埋深度的數字，指示牌的形狀和顏色為視覺特征，指示牌上的數字為深度特征，各指示牌分別與相應的視覺特征的深度特征一一對應。

2.根據權利要求1所述的河床沖刷深度實時監測系統，其特征在于：河道上方的固定結構為固定建筑物或者兩端連接在河道兩岸固定物上的懸臂梁。

3.根據權利要求1或2所述的河床沖刷深度實時監測系統，其特征在于：河道上方的固定結構上安裝有移動偵測用攝像頭，攝像頭的攝像范圍覆蓋各連接絲及指示牌的初始位置以及各浮球浮起后各指示牌向下游方向移動的最遠位置；

攝像頭以有線或無線的方式連接有電控裝置，電控裝置連接有顯示屏。

4.使用權利要求1至3中任一項所述的河床沖刷深度實時監測系統的監測方法，其特征在于按以下步驟進行：

第一步驟是安裝；如果河道上方沒有固定結構，首先架設固定結構；將各連接絲的一端分別連接浮球，在河道上方的固定結構上安裝連接絲的另一端；在河道上方的連接絲上固定指示牌；將各浮球分別預埋至河床內，并使各浮球分別位于相應的預埋深度；

第二步驟是監測；河床上部的泥沙逐漸被水流沖刷走，當某一浮球與水流接觸時，在浮力的作用下該浮球被水沖向下游；此時與該浮球相應的連接絲由豎向變為向下游方向傾斜，工作人員通過觀察傾斜的指示牌的形狀和顏色，或者通過觀察傾斜的連接絲上的指示牌上的數字，得到河床的當前沖刷深度。

5.根據權利要求4所述的監測方法，其特征在于：

電控裝置內置有存儲器、計時器和圖像識別算法；

在第二步驟的進行過程中，當某一連接絲與豎向方向的夾角小于等于10度時，電控裝置判斷連接絲連接的浮球未上浮；當某一連接絲與豎向方向的夾角大于10度并持續3秒以上時，電控裝置判斷該連接絲所連接的浮球上浮，此時電控裝置將該浮球對應的預埋深度作為當前河床沖刷深度，將當前河床沖刷深度和當前時間記錄至存儲器中。