一种智能流速测量装置及河流流量测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112014589A(43)申请公布日2020.12.01(21)申请号202011114397.9(22)申请日2020.10.19(71)申请人德阳旌卫环保工程有限公司地址618000四川省德阳市金山街111号(72)发明人蒋祖斌肖娟梁时军(74)专利代理机构成都中络智合知识产权代理有限公司51300代理人喻依丰(51)Int.Cl.G01P5/00(2006.01)G01F1/00(2006.01)权利要求书3页说明书11页附图8页(54)发明名称一种智能流速测量装置及河流流量测量方法(57)摘要本申请公开了一种智能流速测量装置，包括可拆卸密闭连接形成流线型的外壳体，通过水流驱动旋转的螺旋桨，驱动连接的发电机构，所述发电机构电连接有用于检测发电机构产生电压并转换为流速数据进行存储的电路板，所述电路板还连接有控制终端。本发明还提供一种河流流量测量方法，通过测量装置获得河流横断面的流速分布计算精确的流量。本发明提供的测量方法能够通过智能流速测量装置获取到不同位置的河床深度，通过多点采样方式获得整个河床的轮廓，结合对采样测量点的深度及流速信息在河道横断面的实际流速分布获得河流河道的精准流量数据，以避免因流量测量失真导致对水体利用和防护不足的问题。CN112014589ACN112014589A权利要求书1/3页1.一种智能流速测量装置，其特征在于：包括可拆卸密闭连接形成流线型外壳体的前壳体（4）和后壳体（3），与成锥形设置的后壳体（3）较小端一体连接的第一套管（2），通过水流驱动旋转的螺旋桨（1），所述螺旋桨（1）轴向固连有传动轴（104），所述传动轴（104）与所述第一套管（2）气密转动连接且传动轴（104）自由端贯穿第一套管（2）与设置于外壳体内的发电机构（17）驱动连接，所述发电机构（17）电连接有用于检测发电机构（17）产生电压并转换为流速数据进行存储的电路板（7），所述电路板（7）还连接有控制终端；还包括与所述电路板（7）电连接并通过电路板（7）控制进行收放线的铰盘机构，所述铰盘机构通过柔性线束连接有用于限制测量装置深度的定位金属球；所述前壳体（4）上具有检测孔（16），所述检测孔（16）内安装有与所述电路板（7）连接的用于检测水深的深度传感器（20），以及与电路板（7）电连接可充电的锂电池（6）。2.根据权利要求1所述的一种智能流速测量装置，其特征在于：所述铰盘机构包括与后壳体（3）固定连接的支架（8），转动连接在所述支架（8）上用于容纳和收放线束的铰盘（15），与铰盘（15）依次驱动连接的减速器（10）和用于驱动铰盘（15）正/反转进行收放线的电机（9）。3.根据权利要求2所述的一种智能流速测量装置，其特征在于：所述减速器（10）输出轴与第一驱动轴（11）连接，所述第一驱动轴（11）通过锥齿轮与第二驱动轴（12）驱动连接，所述第二驱动轴（12）上设置有与所述铰盘（15）啮合的齿轮或与铰盘（15）摩擦贴合驱动铰盘（15）转动的转轮。4.根据权利要求3所述的一种智能流速测量装置，其特征在于：所述前壳体（4）底部设置有用于供线束通过的线管（19），所述线管（19）内设置有多层硅胶片，任一硅胶片上均设置有自然状态下处于闭合的开口；所述前壳体（4）内密闭设置有用于至少密闭盖合所述铰盘（15）和线管（19）延伸至前壳体（4）内部端头的密封罩（14）；所述外壳体内底部还设置有稳定外壳体在水下姿态的配重块（18）。5.根据权利要求3或4所述的一种智能流速测量装置，其特征在于：所述电路板（7）包括基于单片机的中央处理器，与中央处理器连接用于初始化数据的复位电路，用于采集和计算深度信息和流速信息的运算电路，用于电机（9）发送控制指令的驱动电路，用于计时的时钟电路，以及用于与控制终端收发信息的无线射频通信模块。6.一种河流流量测量方法，其特征在于：采用权利要求5所述的一种智能流速测量装置基于对河流横断面多点流速测量实现，具体包括以下步骤：步骤ST100确定河流待测量横断面，在待测量横断面两岸分别标记始点A和终点B；步骤ST200准备测量工具，将缠绕于铰盘机构上的线束自由端与金属球牢固绑扎，并将线束长度控制在河床淤泥深度以上，同时将长度大于待测横断面水面的拉线一端牢固绑扎于金属球并置于始点A，并将智能流速测量装置置于水面上，手持拉线另一端并置于终点B，使得拉线横跨待测河流表面；步骤ST300回收拉线使得智能流速测量装置完全淹没于水下为止，通过控制终端开启智能流速测量装置，同时，测量此时回收拉线长度m1，读取此时流速v1和深度h1，获得第一个测量点x（1m1，v1，h1）；步骤ST400继续回收拉线，以1米为单位，采用步骤ST300的方式记录第二个测量点x2（m