[发明专利]一种河道二维流速及流量测量系统及方法

摘要

本发明公开了一种河道二维流速及流量测量系统，包括声学多普勒流速仪、机械旋转驱动装置、嵌入式控制及数据采集装置和上位机，上位机连接嵌入式控制及数据采集装置，嵌入式控制及数据采集装置连接机械旋转驱动装置，机械旋转驱动装置连接声学多普勒流速仪。一种河道二维流速及流量测量方法，包括以下步骤：(a)流速扫描；(b)流速推算；(c)流量计算。该系统利用水下机械转动设备和声学多普勒流速剖面仪相结合的设计，使传统的一维流速剖面数据扩展为二维扫描流速数据，并采用流体动力学计算模型进行河道流量的计算拟合从而得到更准确的流量数据，解决了现有测量系统无法保证测得流量数据的实时准确有效性等问题。

主权项

一种河道二维流速及流量测量系统，其特征在于：包括声学多普勒流速仪、机械旋转驱动装置、嵌入式控制及数据采集装置和上位机，所述上位机连接所述嵌入式控制及数据采集装置，所述嵌入式控制及数据采集装置连接所述机械旋转驱动装置，所述机械旋转驱动装置连接所述声学多普勒流速仪，所述声学多普勒流速仪连接所述嵌入式控制及数据采集装置；所述声学多普勒流速仪：主要实现河道水平分层流速的测量功能；所述机械旋转驱动装置：可实现对声学多普勒流速仪的旋转控制的驱动功能；所述嵌入式控制及数据采集装置：一方面可以采集声学多普勒流速仪测量数据，并可实现对其启动、停止测量的反控功能；另一面可通过机械旋转驱动装置实现对声学多普勒流速仪位置闭环控制功能；所述上位机：采集嵌入式控制及数据采集装置原始流速测量数据和装置状态数据，首先基于原始已测流速数据通过合理的算法模型对河道断面未测区域流速进行外推，然后再基于河道断面流速分布情况通过一定的算法对河道流量进行计算。