[发明专利]基于量水槽检测装置及量水槽流量检测方法

说明书

本发明公开了一种基于量水槽检测装置及量水槽流量检测方法，通过采用超声波探头矩阵，使得数据的采集更加准确，可以实现需水预测、灌溉决策、定量供水等功能。根据本发明提供的方法，分别计算超声波探头矩阵的探头故障、正常情况下的流量，在故障时，分连续及不连续的情况计算流量，使得测量数据更加准确，同时对数据进行实时监测及报警，也可以采用终端APP、无线通讯模块及报警器的方式，将数据进行实时的传输，实现远程参数设置和数据监控。

技术领域

本发明涉及超声波检测技术领域，具体涉及一种基于量水槽检测装置及量水槽流量检测方法。

背景技术

随着全球水资源供需日渐紧张，水资源的高效利用已成为世界各国迫切需要解决的问题，当前，我国水资源紧缺现状严峻，属于干旱缺水严重国家，由于时空分布不均、水土资源不匹配、利用率不高、水浪费和水源污染等特点，造成当前我国水资源的紧缺。

灌区是区域农业发展的基础，当前水资源短缺成为制约当地经济发展的重要问题，我国农业灌溉用水的百分之七十都损失再落后的用水管理上，利用渠灌流量智能监测系统是提高该地区农业用水效率的关键。然而，灌区渠道较多，测点分布较广，人工读取数据浪费人力且精度较低，目前的做法是将流量测量范围内分成有限个校正段，并对这些校正段给以不同的矫正系数分别给予校正，在实际应用中由于校正点过多，存在测量数据准确性低、实时性差、不能及时进行报警的问题。

发明内容

因此，本发明提供的基于量水槽检测装置及量水槽流量检测方法，克服了现有技术中测量数据准确性低、实时性差、不能及时进行报警的缺陷。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种量水槽检测装置，包括：量水槽、超声波探头矩阵、立杆、控制器、液位传感器、无线通讯模块、智能采集芯片、报警器；

量水槽，所述量水槽用于连接断面渠道；

超声波探头矩阵，设置在量水槽两侧立板的外表面，用于获取不同声道的声波传播时间、声波传播通道的长度；

液位传感器，设置在量水槽中，用于实时采集测量水面深度；

控制器、智能采集芯片、报警器，设置在所述立杆中；所述智能采集芯片，用于采集量水槽内部水深、量水槽流道底板标高、量水槽宽度、淹没的流道数、量水槽高度；所述控制器包括存储器和处理器，处理器根据超声波探头矩阵、液位传感器及智能采集芯片的测量参数实时计算线平均流速、水槽流量，所述存储器用于存储控制器的计算数据；

报警器，用于当控制器检测到超声波探头矩阵的探头损坏或故障时，进行报警。

在一实施例中，还包括：终端APP、无线通讯模块；

无线通讯模块设置在所述立杆中；

所述终端APP通过无线通讯模块与控制器进行数据传输。

在一实施例中，太阳能电池板，所述太阳能电池板设置在所述立杆的顶部，所述太阳能电池板连接所述超声波探头矩阵、控制器、液位传感器、无线通讯模块、智能采集芯片及报警器，为超声波探头矩阵、控制器、液位传感器、无线通讯模块、智能采集芯片及报警器供电。

第二方面，本发明实施例提供一种量水槽流量检测方法，基于第一方面的量水槽检测装置，所述检测方法包括：根据不同声道的线平均流速计算对应声道的断面平均流速；

根据量水槽内部水深、量水槽高度判断渠道是否为满管，根据每个声道的断面平均流速，分别计算满管、非满管情况下断面的总流量；

当超声波探头矩阵的探头异常时，根据声道相关系数计算断面的总流量。

在一实施例中，通过以下公式计算不同声道的线平均流速：