[发明专利]一种智能河道流速测量装置及测量方法

说明书

本发明公开一种智能河道流速测量装置及测量方法。包括：主体：用于支撑安装测量装置；水流方向感应机构：用于获得水流的方向；可转动测速仪：根据水流方向感应机构获得的水流的方向，进行方向的调整，使可转动测速仪的测流旋浆正对水流流速方向，并测得此处的流速大小；牵引机构：用于调整水流方向感应机构和可转动测速仪在水下的深浅；PLC控制器：与水流方向感应机构，可转动测速仪和牵引机构相连。本发明水流方向感应机构通过测得摆动球上所受杆的力的大小与方向，可以得到水流推力的方向，可转动测速仪根据水流方向调整测流旋桨的方向，使得测得的流速更加精确；且本发明可以对河道不同深度水流流速大小进行测量。

技术领域

本发明属于河道流速测量领域，具体涉及一种智能河道流速测量装置及测量方法。

背景技术

随着人类经济社会的不断发展，人们对河湖内外用水需求日益增加，同时水污染问题不断加重，使得水资源愈发紧张，同时伴随着气候的恶化，使得洪水等灾害频发，因此对河道的水位、流速和流量监测有着极其重要的必要性。对河道的实时监测有利于掌握可用水资源量、有利于对洪水等灾害提前预警，保证人民生命财产安全。

工程水文学中测量河道断面平均流速的常用方法为首先测得河道断面面积并确定所要设置的测速垂线的数量，在河道断面不同位置设置测速垂线并测得各部分的河道断面面积，通过测得同一条测速垂线不同水深处的流速获得测速垂线上的平均流速，然后利用加权平均值法获得河道断面上的平均流速。但现有流速仪不能自动调整适应不同的水深，在不同水深的河道中也无法保持始终与水流流速方向处在同一条直线上，这样便会造成流速仪的使用限制与测量结果的不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能河道流速测量装置及测量方法，可以改善流速仪现存的问题。该智能河道流速测量装置具有稳定性高、智能自动化、可以对河道不同深度水流流速大小进行测量，测量结果更加精确的优点。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种智能河道流速测量装置，其特征在于，包括：

主体：用于支撑安装测量装置；

水流方向感应机构：用于获得水流的方向；

可转动测速仪：根据水流方向感应机构获得的水流的方向，进行方向的调整，使可转动测速仪的测流旋浆正对水流流速方向，并测得此处的流速大小；

牵引机构：用于调整水流方向感应机构和可转动测速仪在水下的深浅；

PLC控制器：与水流方向感应机构，可转动测速仪和牵引机构相连。

进一步的，所述主体包括框架和基座，所述框架包括顶部框架、中部框架和横向连接框架；所述顶部框架水平设置在中部框架的顶端，所述横向连接框架水平设置在中部框架的一侧，所述顶部框架、中部框架和横向连接框架为矩形结构，所述基座设有加强肋；

所述PLC控制器设置在顶部框架内部，中部框架的一侧平行设有多个横向连接框架，每个横向连接框架上设有测流机构，每个测流机构包括一组可转动测速仪和水流方向感应机构，中部框架内部设有与每组可转动测速仪和水流方向感应机构相匹配的牵引机构。

进一步的，还包括超声波测距仪，太阳能电池板，蓄电池，水位感应器和刻度尺；

所述超声波测距仪设置在顶部框架靠近水面的一侧上，所述太阳能电池板设置在顶部框架的上表面，用于将太阳能转化为电能并储存在蓄电池中中，为装置供电；中部框架另一侧从上到下标有刻度尺，并在河道预警与危险水位处设有水位感应器，所述刻度尺从河道保证水位标到最低水位。

进一步的，还包括避雷针，灯泡，顶部框架的上表面设有避雷针，顶部框架的表面涂有反光涂层，顶部框架的左右两侧各设有一排灯泡。

进一步的，所述牵引机构包括钢绞线，牵引块，伸缩杆，电机，定滑轮和套杆；所述中部框架上设有滑杆；