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_2

文档序号:9233728阅读:来源:国知局
文资料整编规范要求,实现各种上报数据自动计算、填写、保存等目标要求。
[0019]4、本发明监控室操作界面集视频监控、语音提示、自动生成及修改、测量过程全程预览、各测点补测、重测、数据计算及保存、测量实时显示等功能于一体,测量功能齐全、可操作性强。
[0020]5、本发明定向牵引装置设置有两个行程开关,能够根据铅鱼的移动位置随时调整牵引电机的启闭和转向,从而使铅鱼定向跟踪器随时与铅鱼保持一致,减少监测数据的失真。
[0021]6、本发明副拉索设置有两个行走轮与副拉索相接触,稳定性好,并且至少一个行走轮与牵引电机连接,沿副拉索往返移动。
[0022]7、本发明自动除草水面测速装置设置在吊箱上,能够在有水草等漂浮物时监测河流的状况,也能在山区性河流洪水暴涨暴落时监测河流的状况,该装置通过电动推杆机构带动,升降自如,工作效率高,另外叶轮为弧形槽结构,叶轮入水后水流、水草推动叶轮运动,叶轮提出水面时水草自动脱落,测速效果好。
[0023]8、本发明吊箱内设置有铅鱼导向轮,该铅鱼导向轮与铅鱼吊绳相接触,铅鱼导向轮的转动棍上缠绕有牵引绳,铅鱼的上下移动带动转动棍转动,同时使牵引绳收起或放出,使铅鱼始终位于测流断面位置。
[0024]9、本发明设计合理、性能稳定、可靠,操作简便,并能通过网络实现远程集中测流控制,具有良好的推广使用价值,经济效益和社会效益明显。
[0025]【附图说明】:
图1、本发明工作原理图示意图。
[0026]图2、本发明工作结构示意图;
图3、图2中铅鱼自动跟踪装置结构示意图;
图4、图3所示铅鱼自动跟踪装置俯视图;
图5、图2中铅鱼定位器的侧视图;
图6、图2中铅鱼导向轮的侧视图。
[0027]【具体实施方式】:
实施例:参见图1-图6,图中,1-牵引电源线,2-自动跟踪杆,3-转动机构,4-固定架,5-自动跟踪器外壳,6-行程开关,7-行走轮,8-牵引电机,9-副拉索,10-牵引绳,11-铅鱼,12-自动除草水面测速装置,13-保护箱体,14-照明灯,15-蓄电池,16-控制器,17-电动推杆,18-吊箱,19-电源控制器,20-微波发射器,21-推杆电机,22-铅鱼定位器,23-循环索,24-铅鱼导向轮,25-升降电机,26-升降线辊,27-信号线收放器,28-水面限位器,29-铅鱼信号线,30-摄像机,31-钢塔,32-定滑轮,33-行车架,34-过河主缆,35-控制室,36-中心监控室。
[0028]水文缆道远程自动测流系统及方法,其技术方案是:
a、在河道上设置过河主缆34和副拉索9,在主缆下方设置循环索23,循环索23—端连接吊箱18,一端连接悬挂于主缆上的行车架33。在副拉索9上设置铅鱼自动跟踪装置,吊箱18通过循环索23与岸边控制室35内的电动绞车连接,实现前、后移动和上、下移动,在铅鱼自动跟踪装置内设置行走轮7和牵引电机8,行走轮7与副拉索9相接触,在铅鱼自动跟踪装置和铅鱼11之间连接有牵引绳10 ;
b、在吊箱18内安装铅鱼11和自动除草水面测速装置12,铅鱼11在吊绳和升降线辊26的作用下能够上下移动,自动除草水面测速装置12在电动推杆17的作用下能够上下移动,在吊箱18上安装微波发射器20,在岸边控制室35设置微波接收器,铅鱼11和自动除草水面测速装置12监测的信号通过微波传输到控制室35,再通过路由器将接收到的信号发送到局域网。
[0029]C、在吊箱18内安装照明灯14和摄像机30,照明信号和摄像机30拍摄的图像通过微波传输到岸边控制室35,由路由器发送到局域网,中心监控室36和个人信息终端通过局域网接收所有信号,与该系统实现信息互通。
[0030]在铅鱼自动跟踪装置的固定架4上设置两个行程开关6,两个行程开关6分别与牵引电机8连接,固定架4通过转动机构3与自动跟踪杆2连接,自动跟踪杆2的内端位于两个行程开关6之间,自动跟踪杆2的外端与牵引绳10连接,自动跟踪杆2分别与两个行程开关6接触,改变牵引电机8的转动方向。
[0031]在铅鱼自动跟踪装置内设置两个行走轮7,至少一个行走轮7通过传动机构与牵引电机8连接(图中两个行走轮均与牵引电机连接),在铅鱼自动跟踪装置上设置有外壳5,防止内部电器件被雨淋。
[0032]在吊箱18内设置铅鱼导向轮24和升降线辊26,升降线辊26通过蜗杆减速器与升降电机25连接,在升降线辊26上缠绕有吊绳,该吊绳的下端与铅鱼11连接,该吊绳从铅鱼导向轮24中通过,带动转动线辊转动,铅鱼导向轮24的转动辊上缠绕有牵引绳10,该牵引绳10的外端绕过铅鱼跟踪器的牵引滑轮后固定在铅鱼11的前端;当铅鱼11向下运动时,铅鱼跟踪器和铅鱼11之间的距离增大,铅鱼导向轮24转动,铅鱼导向轮24的转动辊上缠绕的牵引绳10松开,以适应铅鱼跟踪器和铅鱼11之间的距离增大。
[0033]自动除草水面测速装置12包括壳体13和叶轮,叶轮安装在叶轮轴上,叶轮轴的一端与叶轮编码器连接,叶轮的截面为U形槽结构,电机固定在保护箱体13上;吊箱18上安装有铅鱼定位器22,铅鱼定位器22和吊箱18之间设置有限位结构,保证铅鱼11安全收回,铅鱼11上升到吊箱18内腔时,铅鱼定位器22卡住铅鱼11,防止其转动,吊箱18内安装信号线收放器27,该信号线收放器27为铅鱼11提供信号传输电缆,吊箱18内安装有蓄电池组15、控制器16和水面限位器28,水面限位器28距吊箱18有一段距离,以防止吊箱18进入水中,根据需要在吊箱18外设置有太阳能板,该太阳能板为蓄电池15提供补充电源。
[0034]测量河道流量时,岸边控制室35内电动绞车、PLC控制器、交流变频器控制吊箱18沿主缆水平、垂直方向移动,吊箱18内有控制器16、升降电机25控制铅鱼上下移动,使吊箱18能够在河流的测流横断面不同垂线、同一相对位置监测水流速度;还能够在同一条垂线的不同相对位置监测水流速度,达到全断面多点位监测效果,并且监测数据能够在线显示。日常监测采用铅鱼11进行,当有水草等漂浮物或洪水涨率过快时,采用自动除草水面测速装置12进行监测。
[0035]另外铅鱼11还配有一个增量型编码器,对铅鱼11升降高度进行实时监控。在铅鱼11周围装有多个行程开关等传感器,为系统提供河底、水面、流速信号。
[0036]岸边控制室35内设置有PLC控制器、交流变频器和旋转编码器,对电动绞车等进行控制,保证系统测流时定位精确,运行平稳。吊箱18内的控制器,控制铅鱼11和自动除草水面测速装置12收放、定位,照明和视频开关,以及各种测量信号的采集、处理等。
[0037]测流过程全部由计算机操作完成,操作界面采用C#语言进行编写,画面简洁明了,操作简单、功能齐全。界面分为五个区域即:工艺模拟区、手动操作区、测量操作区、视频监视区和视频控制区。
[0038]1、工艺模拟区:直观显示河流缆道断面全景图及水流放大图,测流时动态模拟缆道断面测流全过程包括:铅鱼位置、测点位置、测点状态等,实时显示测流过程中关键数据,还可通过滑块查看起点距对应水深。
[0039]2、手动操作区:主要完成吊箱电源、视频电源及照明电源的开关操作,手动、自动切换操作,变频器高低速切换操作,吊箱的上升、下降、前进、后退操作,铅鱼的收放操作,自动除草水面测速装置的收放操作等。
[0040]3、视频监视区:界面包含三个视频监控窗口。
[0041]4、视频控制区:图
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