天然河流无人值守水文缆道远程自动测流方法及系统的制作方法

文档序号:9233728阅读:701来源:国知局
天然河流无人值守水文缆道远程自动测流方法及系统的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及一种天然河流流量测量方法,特别是涉及一种天然河流无人值守水文缆道远程自动测流方法及系统。
[0002]【背景技术】:
我国地域辽阔,南北跨度大,具有热带、亚热带和温带,气候类型复杂多样。我国水资源严重不足,只相当于世界人均拥有量的1/4 ;水资源分布极不均衡,受地形、季风影响严重,降水分布极不均衡。北方水源不足,南方水源有余。降水量时空变化大,降水集中在很短的雨季;水土流失严重,我国是世界上水土流失最严重的国家之一,全国水土流失面积达367万km2,占国土面积的38%。水资源污染严重,一种是自然污染,另一种是人为污染,即工业废水、城市生活污水和农业退水对水体的污染。因此水质水量的监测显得尤为重要。
[0003]目前,河道流量的监测方法普遍采用缆道和水文仪器相结合的方法,其中缆道包括主索、循环索和副拉索,行车架和铅鱼、流速仪等,行车架沿主索往返移动,铅鱼由循环索悬吊于行车架下方,通过缆道电动绞车驱动铅鱼水平、垂直方向移动。铅鱼、流速仪监测的河流水流信息,仅能传输到岸边控制室显示、存储。还不能上传到局域网或者互联网,实现与控制中心或个人信息终端互通。
[0004]现有水文缆道存在问题:1、铅鱼监测的信号传输效果不好,采用双音频信号无线网络传输,信号容易受到干扰,尤其是恶劣天气影响更大,造成监测数据不准确。2、牵引索无定位装置,受副拉索和牵引索自身重力影响,与铅鱼走位不同步,影响监测效果。3、北方河流涨水时水草、漂浮物太多,造成流速仪无法监测,或者监测效果不佳,不能达到监测河流水量变化的目的。
[0005]
【发明内容】
:
本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种容易实施、监测效果好、定位准确、快捷的天然河流无人值守水文缆道远程自动测流方法及系统。
[0006]本发明的技术方案是:
一种天然河流无人值守水文缆道远程自动测流方法,包括以下步骤:
a、在河道上架设过河主缆和副拉索,在主缆下方设置循环索,循环索一端连接吊箱,一端连接悬挂于主缆上的行车架,吊箱通过循环索与岸边控制室内的电动绞车连接,实现前、后移动和上、下移动,在副拉索上设置铅鱼自动跟踪装置,铅鱼自动跟踪装置包括行走轮和牵引电机,行走轮与副拉索相接触;
b、在吊箱内安装铅鱼和自动除草水面测速装置,铅鱼上设置有流速仪,在铅鱼自动跟踪装置和铅鱼之间连接有牵引绳,铅鱼在升降电机的作用下通过吊绳和铅鱼导向轮上下移动;自动除草水面测速装置在电动推杆机构的作用下上、下移动,在吊箱上安装微波发射器,岸边控制室安装微波接收器,铅鱼和自动除草水面测速装置监测的信号通过微波传输到控制室,再通过路由器将接收到的信号发送到局域网;
C、在吊箱内安装照明灯和摄像机,摄像机拍摄的图像信号通过微波传输到控制室,由路由器发送到局域网,中心监控室和个人信息终端通过局域网与该系统实现信息互通。
[0007]在铅鱼自动跟踪装置上设置两个行程开关,两个行程开关分别与牵引电机连接,铅鱼自动跟踪装置的固定架通过转动机构与自动跟踪杆连接,自动跟踪杆的内端位于两个行程开关之间,自动跟踪杆的外端与牵引绳连接,自动跟踪杆分别与两个行程开关接触,改变牵引电机的转动方向。
[0008]行走轮有两个,至少一个行走轮通过传动机构与牵引电机连接,在铅鱼自动跟踪装置上设置有外壳保护。
[0009]在吊箱内安装铅鱼导向轮和升降电机,升降电机通过减速机与升降线辊连接,在升降线辊上缠绕有吊绳,该吊绳的下端与铅鱼连接,吊绳从铅鱼导向轮的转动轮中穿过,带动转动轮转动,转动轮带动铅鱼导向轮的转动辊转动,转动辊上缠绕有牵引绳,该牵引绳的外端绕过铅鱼跟踪器的牵引滑轮后固定在铅鱼的前端。
[0010]自动除草水面测速装置包括壳体和叶轮,叶轮安装在叶轮轴上,叶轮轴与叶轮编码器连接,叶轮的截面为U形槽结构;吊箱上安装有铅鱼定位器,铅鱼定位器和吊箱之间设置有限位结构,吊箱内安装有信号线收放器,该信号线为铅鱼上的设备提供信号传输,吊箱内安装有蓄电池组、控制器和水面限位器,吊箱外设置有太阳能板,该太阳能板为蓄电池提供补充电源。
[0011]一种天然河流无人值守水文缆道远程自动测流系统,包括过河主缆和副拉索,在主缆下方设置循环索,循环索一端连接吊箱,一端连接悬挂于主缆上的行车架上,吊箱通过循环索与岸边控制室内的电动绞车连接,所述副拉索上安装有铅鱼自动跟踪装置,铅鱼自动跟踪装置内设置有行走轮和牵引电机,所述吊箱内安装有铅鱼和自动除草水面测速装置,该铅鱼上设置有流速仪,所述铅鱼自动跟踪装置和铅鱼之间连接有牵引绳;所述铅鱼在吊绳和升降电机的作用下能够上下移动;所述自动除草水面测速装置在电动推杆机构的作用下能够上下移动;所述吊箱上安装有微波发射器;所述岸边控制室内设置有微波接收器;所述铅鱼和自动除草水面测速装置监测的信号通过微波进行传输;所述吊箱内安装照明灯和摄像机,照明信号、摄像机拍摄的图像信号通过微波传输到岸边控制室;所述岸边控制室通过微波接收的信号由路由器发送到局域网,中心监控室和个人信息终端通过局域网与该系统实现信息互通。
[0012]所述铅鱼自动跟踪装置的固定架上分别设置有两个行程开关,两个行程开关与牵引电机连接;所述固定架通过转动机构与自动跟踪杆连接;所述自动跟踪杆的内端位于两个行程开关之间,所述自动跟踪杆的外端与牵引绳连接,所述自动跟踪杆能够分别与两个行程开关接触。
[0013]所述铅鱼自动跟踪装置内分别设置有两个行走轮,至少一个行走轮通过传动机构与牵引电机连接;所述铅鱼自动跟踪装置设置有外壳保护。
[0014]所述吊箱内设置铅鱼导向轮和升降电机,所述升降电机通过减速器与升降线辊连接;所述升降线辊上缠绕有吊绳,该吊绳的下端与铅鱼连接,所述吊绳从铅鱼导向轮的转动轮中穿过,带动转动轮转动,所述转动轮带动铅鱼导向轮的转动辊转动,所述转动辊上缠绕有牵引绳,该牵引绳的外端绕过铅鱼跟踪器的牵引滑轮后固定在铅鱼的前端。
[0015]所述自动除草水面测速装置包括壳体和叶轮,所述叶轮安装在叶轮轴上,所述叶轮轴的一端与叶轮编码器连接,所述叶轮的截面为U形槽结构,所述叶轮轴与叶轮电机连接;所述吊箱上安装有铅鱼定位器,所述铅鱼定位器和吊箱之间设置有限位装置;所述吊箱内安装有电动推杆,为自动除草水面测速装置上下移动提供动力,所述吊箱内安装有蓄电池组、控制器和水面限位器,所述吊箱外安装有太阳能板,该太阳能板为所述蓄电池提供补充电源。
[0016]本发明的有益效果是:
1、本发明集测、整、算为一体,实现了无人值守水文缆道远程自动测流的目标,工作人员无需现场测流,降低了职工劳动强度,排除了职工劳动不安全隐患,提高了工作效率,测量结束后自动生成XX水文站测深、测速记载及流量计算表提交保存,并且测量精度达到水文行业部颁标准和规范要求,各项技术指标符合有关水文测验规范、技术标准的要求。
[0017]2、本发明铅鱼、流速仪和自动除草水面测速装置监测的河流信号采用微波的方式传输给岸边控制室,并通过局域网与控制中心或个人信息终端连接、存储显示,实现信息互通。信号传输准确、快捷,提高了监测效果。另外,岸边控制室通过局域网与中心监控室连接,利用现有网络成本较低且稳定性好。
[0018]3、本发明能够建立多种数据模型,对采集数据按照有关水文测验规范、技术标准自动进行分析计算,确保数据达到水
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