测流无人机的制作方法

本实用新型应用于涉及流量监测领域，是一种测流无人机。

背景技术：

液面水位、流速、流量、水质等参数的获取，常能为防汛决策、自然研究、气候研究等领域带来重要参考。特别是防汛领域，获知上游河道涨水后，第一时间通知下游居民，为防汛减灾、保护人民生命财产安全起到至关重要的作用。

液面测流是一个野外作业的过程，且作业现场常远离村庄，人工值守工作难度大，且枯燥无味，难以做到准时、随机掌握现场的第一手资料。

普通的测流、取样工作通常会受到极端天气、极险地带等因素的干扰。为保证测流、取样工作的正常进行以及工作人员的安全，设计一款测流无人机是十分有必要的。

该测流系统采样无人机进行测流、取样，可充分利用无人机这一先进技术为测流工作进行服务。

技术实现要素：

测流无人机可在各种极端、复杂的条件下代替人力进行测流、取样工作，从而节省了人力成本，并可避免各种不安全事件的发生。

为实现上述目标，本实用新型设计方案如下：

1.如图1所示，测流无人机，其特征在于：该测流无人机及安装在无人机下方的盒体构成，盒体内安装有雷达测速探头、雷达水位计、蓄电池、控制电路、DTU无线传输模块，雷达水位计、雷达探头、DTU无线传输模块连接在控制电路上，控制电路、雷达水位计、DTU无线传输模块的供电单元连接在蓄电池上，无人机包括机体、旋翼、支架，机体固定在支架上，旋翼安装在机体上。

2.如图2所示，控制电路上有CPU、无线短传模块、GPS模块、存储单元、供电单元，所述GPS模块、无线短传模块连接在CPU的串口上、存储单元与CPU的地址总线和数据总线连接。

3.所述雷达水位计连接在控制电路中CPU的串口上。

4.所述雷达测速探头连接在控制电路中CPU的串口上。

5.所述盒体内的DTU数据通讯模块连接在控制电路中CPU的串口上，同时该通讯模块通过网络与指挥中心的软件、测流现场的软件连接。

实际使用中，CPU上的串口往往不足，可将雷达水位计、雷达测速探头、DTU数据通讯模块、无线短传模块、GPS模块中的部分接在CPU的串口上，部分连接在串口扩展模块上，也可以都连接在串口扩展模块上，串口扩展模块连接在CPU上。

实际使用中，盒体上还安装有指示灯，所述指示灯连接在控制电路的CPU上，指示灯通常只有一个，用不同的颜色表示不同的工作状态，例如红色代表正在测流，黄色表示正在充电，绿色表示电源处于开机状态，红色闪烁表示电量不足。

6.所述雷达流速传感器是倾斜安装的，测流工作时，无人机飞临水面，雷达传感器斜探照在水面上，并保持雷达流速传感器与水流方向平行，并与水面成一定的夹角。

7.所述雷达水位计是垂直安装的，测流时，雷达水位计垂直探照在水面上。

实际使用中，蓄电池一般选用铅酸电池，小微型系统中也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。

本实用新型的优点是：

测流无人机可在各种极端、复杂的条件下代替人力进行测流、取样工作，从而节省了人力成本，并可避免各种不安全事件的发生。

附图说明

图1：测流无人机结构图。

图2：控制电路框图。

具体实施方式

测流无人机可在各种极端、复杂的条件下代替人力进行测流、取样工作，从而节省了人力成本，并可避免各种不安全事件的发生。

为实现上述目标，本实用新型设计方案如下：

1.如图1所示，测流无人机，其特征在于：该测流无人机及安装在无人机下方的盒体构成，盒体内安装有雷达测速探头、雷达水位计、蓄电池、控制电路、DTU无线传输模块，雷达水位计、雷达探头、DTU无线传输模块连接在控制电路上，控制电路、雷达水位计、DTU无线传输模块的供电单元连接在蓄电池上，无人机包括机体、旋翼、支架，机体固定在支架上，旋翼安装在机体上。

具体实施时，无人机的支架是有一定高度的，以确保测流盒体不会着地，避免测流部件遭遇撞击。

具体实施时，无人机和测流盒体通常共用一组蓄电池，避免既要对无人机充电，又要对测流盒体充电。

2.如图2所示，控制电路上有CPU、无线短传模块、GPS模块、存储单元、供电单元，所述GPS模块、无线短传模块连接在CPU的串口上、存储单元与CPU的地址总线和数据总线连接。

具体实施时，通常会采用差分GPS设计，测流前，在岸边固定的位置上再部署一个GPS点，并用其他技术手段得到该点更精确的坐标值，测流过程中，同时检测固定点的坐标值和无人机的坐标值，经过软件的比对计算、修正计算，得出无人机更精确的坐标。

3.所述雷达水位计连接在控制电路中CPU的串口上。

4.所述雷达测速探头连接在控制电路中CPU的串口上。

5.所述盒体内的DTU数据通讯模块连接在控制电路中CPU的串口上，同时该通讯模块通过网络与指挥中心的软件、测流现场的软件连接。

实际使用中，CPU上的串口往往不足，可将雷达水位计、雷达测速探头、DTU数据通讯模块、无线短传模块、GPS模块中的部分接在CPU的串口上，部分连接在串口扩展模块上，也可以都连接在串口扩展模块上，串口扩展模块连接在CPU上。

具体实施时，上述串口都采用RS232串口。

实际使用中，盒体上还安装有指示灯，所述指示灯连接在控制电路的CPU上，指示灯通常只有一个，用不同的颜色表示不同的工作状态，例如红色代表正在测流，黄色表示正在充电，绿色表示电源处于开机状态，红色闪烁表示电量不足。

6.所述雷达流速传感器是倾斜安装的，测流工作时，无人机飞临水面，雷达传感器斜探照在水面上，并保持雷达流速传感器与水流方向平行，并与水面成一定的夹角。

具体实施时，较佳地雷达波传感器与水面成45°夹角。

7.所述雷达水位计是垂直安装的，测流时，雷达水位计垂直探照在水面上。

实际使用中，蓄电池一般选用铅酸电池，小微型系统中也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。

本实用新型的基本原理是：

1.盒体下方的雷达流速传感器可探测到河面的水流速度。

2.水位传感器可探知测速瞬间的水位。

3.测流控制器内存储有河道上该实测点对应的大断面图形数据。

4.测流控制器依据中华人民共和国水利部颁布《河道流量测验规范》中提供的标准，可计算出对应的流量。

5.防汛指挥机构可依据河道水流的涨落，制定各类防洪决策。

本实用新型的优点是：

测流无人机可在各种极端、复杂的条件下代替人力进行测流、取样工作，从而节省了人力成本，并可避免各种不安全事件的发生。