[發(fā)明專利]一種異型輸水管涵的流量測量方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110185237.1
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN112857491A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設計）人: 陶海軍;楊卓;曹海深;葛暉;王凱勝;常鵬;王彥強;劉宇;張濤;田坤;尤然;陳俊錫;王拴路
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市南水北調(diào)南干渠管理處
• 主分類號: G01F1/66
• 分類號: G01F1/66
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 聶俊偉

1.一種異型輸水管涵的流量測量方法，其特征在于，包括：

在正常供水前，在待檢測的異型輸水管涵中確定用于布設聲道的測量點位；

按預先制定的聲道布設方案，對所述測量點位周邊的管涵內(nèi)壁面進行三維流場模擬，以基于數(shù)值仿真分析，確定每個聲道的聲道高度和聲道角；

根據(jù)所述聲道高度和聲道角，確定與每個聲道相關(guān)的一組傳感器探頭的安裝位置；

通過全站儀的激光點輔助放樣，實現(xiàn)所述聲道以及所述傳感器探頭的安裝；

在正常供水后，根據(jù)每組傳感器探頭的測量數(shù)據(jù)，結(jié)合所述聲道的聲道長度，統(tǒng)計所述異型輸水管涵內(nèi)的流量信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異型輸水管涵的流量測量方法，其特征在于，所述按預先制定的聲道布設方案，對所述測量點位周邊的管涵內(nèi)壁面進行三維流場模擬，以基于數(shù)值仿真分析，確定每個聲道的聲道高度和聲道角，包括：

在將自動掃描式全站儀固定于預設基準點后，利用所述自動掃描式全站儀對所述測量點位周邊的管涵內(nèi)壁面進行空間掃描，構(gòu)建三維測繪模型；

基于所述三維測繪模型，確定所述測量點位周邊的管涵的虛擬軸線；

根據(jù)所述虛擬軸線，確定每個聲道的聲道高度和聲道角。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異型輸水管涵的流量測量方法，其特征在于，在通過全站儀的激光點輔助放樣，實現(xiàn)所述聲道以及所述傳感器探頭的安裝之后，還包括：

針對每個所述傳感器探頭的實際安裝位置，對每個所述傳感器探頭進行幾何參數(shù)復核處理；

所述幾何參數(shù)包括以下至少一項：聲道高度、聲道角、相對高度、聲道仰角、水平仰角。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異型輸水管涵的流量測量方法，其特征在于，在根據(jù)每組傳感器探頭的測量數(shù)據(jù)，結(jié)合所述聲道的聲道長度，統(tǒng)計所述異型輸水管涵內(nèi)的流量信息的過程中，還包括：

根據(jù)每組傳感器探頭的測量數(shù)據(jù)以及對應的聲道長度，獲取與每個所述聲道相關(guān)的聲速；

在確定與每個所述聲道相關(guān)的聲速之間的偏差小于預設閾值的情況下，確定所述聲道以及所述傳感器探頭的安裝精度為合格。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異型輸水管涵的流量測量方法，其特征在于，在根據(jù)每組傳感器探頭的測量數(shù)據(jù)，結(jié)合所述聲道的聲道長度，統(tǒng)計所述異型輸水管涵內(nèi)的流量信息的過程中，還包括：

根據(jù)不同供水梯度下的流量信息，以驗證所述聲道以及所述傳感器探頭的安裝精度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異型輸水管涵的流量測量方法，在根據(jù)每組傳感器探頭的測量數(shù)據(jù)，結(jié)合所述聲道的聲道長度，統(tǒng)計所述異型輸水管涵內(nèi)的流量信息的過程中，還包括：

確定供水過程中的溫度變化信息；

根據(jù)不同溫度下的流量信息，以驗證所述聲道以及所述傳感器探頭的安裝精度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異型輸水管涵的流量測量方法，在根據(jù)每組傳感器探頭的測量數(shù)據(jù)，結(jié)合所述聲道的聲道長度，統(tǒng)計所述異型輸水管涵內(nèi)的流量信息的過程中，還包括：

基于影響流量測量精度的因素，構(gòu)建不確定度評估模型；

利用所述不確定度評估模型，根據(jù)已獲取的流量信息，確定流量測量的不確定性；

所述影響流量測量精度的因素包括以下至少一項：所述異型輸水管涵的管涵參數(shù)、所述傳感器探頭的幾何參數(shù)、所述傳感器探頭所檢測的超聲傳播時間測量值、流速代表性特征。