基于单轨缆道带无线充电装置的雷达波全智能测流系统的制作方法

本实用新型涉及一种雷达波全智能测流系统，尤其是一种基于单轨缆道带无线充电装置的雷达波全智能测流系统。

背景技术：

河道流量监测/巡测，数据资料整编是国家水利水文工作者日常工作，对国家的水资源以及生态保护，提供重要的数据支撑。另外，在汛期若能获取洪流第一手资料，为防汛减灾、保护人民生命财产安全起到至关重要的作用。

河道测流为野外作业，监测点大部分为偏远地区，人工值守难度非常大。近年来，出现各种7*24小时在线监测系统，实现真正意义上的无人值守式，主要测流设备分为：固定式ADCP、缆道非接触式雷达波测流设备、国外超声波时差法测流设备。固定式ADCP设备是一种接触式设备，存在两种缺点：(1)河道水流中沙子含量超过一定值时，其测流精度很差或直接导致测流功能失效；(2)ADCP换能探头易被杂物覆盖或埋没，当杂物将ADCP探头覆盖之后，直接导致其测流功能失效。国外超声波时差法测流设备，存在缺陷：(1)价格昂贵；(2)测流精度易受到水温变化，产生温漂。缆道非接触式雷达波测流系统，并非完全实时在线监测，其测流是通过监控中心设备人工远程操作，实现在线监测。对于突发洪流时期，监控中心设备人员未能即时操作，将失去非常重要河道流量信息。

技术实现要素：

实用新型目的：提供一种基于单轨缆道带无线充电装置的雷达波全智能测流系统，能够实现远程可靠测流。

技术方案：本实用新型所述的基于单轨缆道带无线充电装置的雷达波全智能测流系统，包括雷达车、钢缆、雷达流速仪、站房、充电桩、远程控制装置以及服务器；钢缆的一端通过张紧机构安装，另一端固定安装在站房内，且钢缆拉直水平；雷达车挂载在钢缆上，并在雷达车上设有车载蓄电池、车载充放电电路、无线充电线圈、电机驱动电路、步进电机、滚轮以及4G通信模块；雷达流速仪挂载在雷达车的下侧；滚轮支撑于钢缆上；雷达流速仪分别与电机驱动电路以及4G通信模块电连接；电机驱动电路与步进电机电连接；步进电机驱动滚轮沿钢缆滚动；无线充电线圈通过车载充放电电路为车载蓄电池充电；车载蓄电池通过车载充放电电路分别为电机驱动电路、4G通信模块以及雷达流速仪供电；充电桩安装于站房内，并与无线充电线圈相对；远程控制装置包括监控中心设备和远程基站；远程基站与4G通信模块无线通信；监控中心设备分别与服务器以及远程基站网络通信。

进一步地，在雷达流速仪内设有车载无线通信模块；车载蓄电池通过车载充放电电路为车载无线通信模块供电；在站房内安装有控制箱，在控制箱内设有站房无线通信模块；站房无线通信模块与一个用于检测液位数据的水位传感器电连接；车载无线通信模块与站房无线通信模块无线通信。

进一步地，在站房的顶部设有太阳能电池板；在控制箱内还设有站房充放电电路和站房蓄电池；太阳能电池板通过站房充放电电路为站房蓄电池充电；站房蓄电池通过站房充放电电路为站房无线通信模块、水位传感器以及充电桩供电。

进一步地，在雷达车的下侧设有增稳云台；雷达流速仪安装在增稳云台上；雷达流速仪与增稳云台电连接；车载蓄电池通过车载充放电电路为增稳云台供电。

进一步地，张紧机构包括支架、滑轮以及重锤；滑轮旋转式安装在支架上；钢缆的端部由滑轮处绕转下垂固定安装重锤上。

进一步地，滚轮共设置有四个，且两两上下夹持钢缆，并在滚轮的轮面上环绕设置有与钢缆相对应的圆弧环槽。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：(1)雷达车运用增稳云台固定雷达流速仪，对雷达流速仪姿态进行自稳；(2)雷达车充电系统实现无线充电；(3)测流系统设有两种测试模式，对于突发洪流，系统会自动启动，进行测试，实现智能测流。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的雷达车端面结构示意图；

图3为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-3所示，本实用新型公开的基于单轨缆道带无线充电装置的雷达波全智能测流系统，包括雷达车1、钢缆2、雷达流速仪9、站房3、充电桩5、远程控制装置以及服务器；钢缆2的一端通过张紧机构安装，另一端固定安装在站房3内，且钢缆2拉直水平；雷达车1挂载在钢缆2上，并在雷达车1上设有车载蓄电池、车载充放电电路、无线充电线圈10、电机驱动电路、步进电机、滚轮14以及4G通信模块；雷达流速仪9挂载在雷达车1的下侧；滚轮14支撑于钢缆2上；雷达流速仪9分别与电机驱动电路以及4G通信模块电连接；电机驱动电路与步进电机电连接；步进电机驱动滚轮14沿钢缆1滚动；无线充电线圈10通过车载充放电电路为车载蓄电池充电；车载蓄电池通过车载充放电电路分别为电机驱动电路、4G通信模块以及雷达流速仪9供电；充电桩5安装于站房3内，并与无线充电线圈10相对；远程控制装置包括监控中心设备和远程基站；远程基站与4G通信模块无线通信；监控中心设备分别与服务器以及远程基站网络通信。

进一步地，在雷达流速仪9内设有车载无线通信模块；车载蓄电池通过车载充放电电路为车载无线通信模块供电；在站房3内安装有控制箱6，在控制箱6内设有站房无线通信模块；站房无线通信模块与一个用于检测液位数据的水位传感器7电连接；车载无线通信模块与站房无线通信模块无线通信。采用水位传感器7实时检测液位，便于检测模式切换。

进一步地，在站房3的顶部设有太阳能电池板4；在控制箱6内还设有站房充放电电路和站房蓄电池；太阳能电池板4通过站房充放电电路为站房蓄电池充电；站房蓄电池通过站房充放电电路为站房无线通信模块、水位传感器7以及充电桩5供电。采用太阳能电池板4实现站房蓄电池充电。

进一步地，在雷达车1的下侧设有增稳云台8；雷达流速仪9安装在增稳云台8上；雷达流速仪9与增稳云台8电连接；车载蓄电池通过车载充放电电路为增稳云台8供电。采用增稳云台8能够便于控制雷达流速仪9的探测角度，实现远程角度控制。

进一步地，张紧机构包括支架11、滑轮12以及重锤13；滑轮12旋转式安装在支架11上；钢缆2的端部由滑轮12处绕转下垂固定安装重锤13上。采用重锤13对钢缆2进行张紧，确保钢缆2的水平度。

进一步地，滚轮14共设置有四个，且两两上下夹持钢缆2，并在滚轮14的轮面上环绕设置有与钢缆2相对应的圆弧环槽15。采用四个滚轮14两两上下夹持钢缆2能够确保雷达车1的稳定性，且通过圆弧环槽15具有较好的支撑性能，起到防滑效果。

本实用新型公开的基于单轨缆道带无线充电装置的雷达波全智能测流系统中，雷达流速仪9采用现有产品即可，例如型号为HZ-SVR-24V-100的雷达流速仪，在雷达流速仪9内部设有微处理器、车载无线通信模块以及用于收发雷达信号的微波雷达模块，微处理器分别与车载无线通信模块、微波雷达模块、4G通信模块、电机驱动电路以及增稳云台8电连接，进行通信和控制；充电桩5和无线充电线圈10采用现有设备，能够完成无线充电即可；车载蓄电池和站房蓄电池采用常规蓄电池即可；微处理器可采用单片机构成，能够收发控制命令即可；车载充放电电路和站房充放电电路均为常规的蓄电池充放电电路；电机驱动电路为常规的步进电机驱动电路；车载无线通信模块和站房无线通信模块采用短程无线通信模块，例如Zigbee无线模块；4G通信模块采用现有的4G模块即可，远程基站为4G基站；水位传感器7采用常规的水位传感器即可；增稳云台8采用三轴增稳云台，接收雷达流速仪9内部微处理器的控制命令；监控中心设备可由计算机实现，用于发送控制命令以及接收检测数据，并将检测数据存储于服务器中供分析使用；测流垂线按照《GB 50179-2015河流流量测验规范》要求进行布设。

本实用新型公开的基于单轨缆道带无线充电装置的雷达波全智能测流系统在工作时，包括两种工作模块：

(1)常规模式，雷达流速仪9接收到监控中心设备由4G网络发送的测流指令，雷达流速仪9的微处理器通过控制电机驱动电路启动步进电机开始工作，将雷达车1运行到指定的测流垂线位置，步进电机停止工作，雷达流速仪9的微处理器通过4G通信模块将雷达车1已到达测点信息发送给监控中心设备，监控中心设备再发送启动测速指令给雷达流速仪9，雷达流速仪9开始当前测点采集流速，雷达流速仪9再将测点流速通过4G通信模块发送给监控中心设备，监控中心设备再发送下一个垂线测点测流指令给雷达流速仪9，雷达流速仪9依次在断面其他垂线测点进行流速采集，测量结束，雷达流速仪9的微处理器控制驱动电机使得雷达车1返回站房3，并通过充电桩5进行无线充电。

(2)非常规模式，当雷达流速仪9无线接收到水位传感器7检测的河道水位达到一定预警值时，雷达流速仪9启动雷达车1，无需远程操作，雷达流速仪9按照常规模式步骤进行测流检测，当水位值小于预警值，雷达流速仪9切换至常规模式。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。