CN109470883B - 一种gps漂流式流速测量仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种GPS漂流式流速测量仪，包括连杆、设备舱、水深调节环和引流机构，其中：连杆竖向设置；设备舱设置于连杆上；水深调节环连接在连杆上，并可沿连杆高度方向调整位置；引流机构包括两个对称设置于连杆两侧的引流帆，两个引流帆分别通过引流帆支杆连接于水深调节环上；本发明以连杆为基础，通过将水深调节环固定到连杆上任意位置，实现引流帆在不同水深的调节，引流帆受特定深度水流推动，在水域中形成空间位移，通过GPS设备测量在不同位置的流速，并通过通讯设备上传至陆上，实现对水下流速的测量。与现有技术相比，本发明结构简单、维护方便、操作方便，解决了现有流速仪站点布设工作量大、布设灵活性低、可操控性差等问题。

Description

一种GPS漂流式流速测量仪
技术领域
本发明属于水文领域，尤其是涉及一种GPS漂流式流速测量仪。
背景技术
普通流速测量仪主要工作方式为转杯式流速仪、热线流速仪及超声波流速仪。各类流速仪适用于与不同水文条件，但是各类流速仪多要求固定站点测量。一方面需要建立测量基座或者人工手持测量，流速仪布置工作量较大；一方面部分流速仪支架会影响测量点流场分布，影响测量效果；另一方面受固定站点或人工手持操作的局限，现有流速仪无法灵活地对开阔水域中央、激流河道等特殊位点的流速测量，无法胜任大流域长时间、多测点工作。
面对日益增长的流速测量需求，继续提出一种无人值守、无基座式的，具有较高灵活性和可操控性的流速测量设备，推进流域流速测量工作。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种GPS漂流式流速测量仪。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种GPS漂流式流速测量仪，包括：
连杆，竖向设置，
设备舱，设置于连杆上，
水深调节环，连接在连杆上，并可沿连杆高度方向调整位置，
引流机构，包括两个对称设置于连杆两侧的引流帆，两个引流帆分别通过引流帆支杆连接于水深调节环上。
本发明以连杆为基础，通过将水深调节环固定到连杆上任意位置，实现引流帆在不同水深的调节，引流帆受特定深度水流推动，在水域中形成空间位移，通过GPS设备测量在不同位置的流速，并通过通讯设备上传至陆上，实现对水下流速的测量。
优选地，该GPS漂流式流速测量仪可根据需要选用玻璃、不锈钢或塑料等材质制作。
优选地，所述的引流帆呈半球壳状，两个引流帆的碗口端在同一个竖向平面内。
优选地，所述的引流帆支杆水平设置。
优选地，所述的设备舱包括设备模块舱、设备天线舱和电池舱；所述的设备模块舱设置于连杆底部，用于容纳GPS及通讯模块；所述的设备天线舱设置于连杆顶部，用于容纳GPS及通讯天线；所述的电池舱连接于设备模块舱底部，用于容纳电池。
优选地，设备模块舱、设备天线舱和电池舱均采用水密设计。
优选地，所述的设备模块舱呈竖向设置的扁平圆饼状，并与两个引流帆的碗口端所在平面垂直。设备模块舱造型扁平，兼具导流板、减摇鳍功能。
优选地，所述的电池舱呈流线型结构，并与设备模块舱可拆卸连接。
优选地，所述的设备天线舱呈流线型结构。
优选地，所述的设备天线舱采用椭球型流线型结构。
本发明通过各种流线型设计来减少周边环境对流速的影响，通过设备模块舱的扁平造型强化抗侧倾能力，通过低重心的设计提高设备稳定性，解决了漂流式流速测量的诸多问题，提高了流速测量的精度。
该设备结构简单、维护方便、操作方便。拥有较高的测量精度，并可通过仪器的灵活投放、回收，解决了现有流速仪在站点布设工作量大、布设灵活性低、可操控性差等问题。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)GPS及通讯天线位于连杆顶端，保证GPS漂流式流速测量仪的正常水下定位及通讯。
(2)设备天线舱为流线型结构，减少水面风场对流速仪的影响。
(3)水深调节环可固定到连杆上任意位置，引流帆通过引流帆支杆与水深调节环连接，保证GPS漂流式流速测量仪能较准确地测量不同深度水流速度。
(4)设备模块舱、设备天线舱和电池舱均具有水密性，能保证设备的正常运行。
(5)设备模块舱呈竖向的扁平圆饼状，并与引流帆碗口端所在平面垂直，起到水下导流作用，保证流速仪沿主流线方向运动，并有效防止流速仪受水流扰动出现侧倾，提高流速测量精度。
(6)电池舱为流线型结构，减少水下结构的阻水作用，提高流速测量精度。
(7)电池舱质量较大，能有效降低流速仪重心，提高流速仪稳定性，提高流速测量精度。
(8)电池舱内电池可定期更换，仪器可重复使用。
附图说明
图1为本发明的GPS漂流式流速测量仪的主视结构示意图；
图2为本发明的GPS漂流式流速测量仪的侧视结构示意图；
图3为本发明的GPS漂流式流速测量仪俯视结构示意图。
图中，1为设备天线舱，2为连杆，3为水深调节环，4为引流帆支杆，5为引流帆，6为设备模块舱，7为电池舱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种GPS漂流式流速测量仪，如图1～3所示，包括连杆2、设备舱、水深调节环3和引流机构，其中：连杆2竖向设置；设备舱设置于连杆2上；水深调节环3连接在连杆2上，并可沿连杆2高度方向调整位置；引流机构包括两个对称设置于连杆2两侧的引流帆5，两个引流帆5分别通过引流帆支杆4连接于水深调节环3上。
本发明以连杆2为基础，通过将水深调节环3固定到连杆2上任意位置，实现引流帆5在不同水深的调节，引流帆5受特定深度水流推动，在水域中形成空间位移，通过GPS设备测量在不同位置的流速，并通过通讯设备上传至陆上，实现对水下流速的测量。
本实施例中，水深调节环3可以套设在连杆2上，并通过紧定螺钉实现与连杆的抱合固定及松开调整。本实施例中优选引流帆5呈半球壳状，两个引流帆5的碗口端在同一个竖向平面内。并且本实施例优选引流帆支杆4水平设置。
本实施例中，优选设备舱包括设备模块舱6、设备天线舱1和电池舱7；设备模块舱6设置于连杆2底部，用于容纳GPS及通讯模块；设备天线舱1设置于连杆2顶部，用于容纳GPS及通讯天线；电池舱7连接于设备模块舱6底部，用于容纳电池。并且本实施例中进一步优选设备模块舱6呈竖向设置的扁平圆饼状，并与两个引流帆5的碗口端所在平面垂直。设备模块舱6造型扁平，兼具导流板、减摇鳍功能。进一步优选电池舱7呈流线型结构，并与设备模块舱6可拆卸连接。进一步优选设备天线舱1呈流线型结构(设备天线舱可以采用椭球型流线型结构)。
该GPS漂流式流速测量仪可根据需要选用玻璃、不锈钢或塑料等材质制作。
本实施例将GPS及通讯天线设置于连杆顶端，保证GPS漂流式流速测量仪的正常水下定位及通讯。设备天线舱为流线型结构，减少水面风场对流速仪的影响。水深调节环可固定到连杆上任意位置，引流帆通过引流帆支杆与水深调节环连接，保证GPS漂流式流速测量仪能较准确地测量不同深度水流速度。设备模块舱、设备天线舱和电池舱均具有水密性，能保证设备的正常运行。设备模块舱呈竖向的扁平圆饼状，并与引流帆碗口端所在平面垂直，起到水下导流作用，保证流速仪沿主流线方向运动，并有效防止流速仪受水流扰动出现侧倾，提高流速测量精度。电池舱为流线型结构，减少水下结构的阻水作用，提高流速测量精度。电池舱质量较大，能有效降低流速仪重心，提高流速仪稳定性，提高流速测量精度。电池舱内电池可定期更换，仪器可重复使用。
使用方法如下：
(1)确定GPS漂流式流速测量仪投放点及回收点
(2)在电池舱7内放入电池，设备开始工作，GPS模块开始读取设备所在位置，通讯模块开始定时回传定位数据(时间、精度、纬度、速度)。
(3)检查设备天线舱1、设备模块舱6和电池舱7的水密性。检查完毕后，将GPS漂流式流速测量仪投入水中。GPS漂流式流速测量仪自动发送沿途定位信息(时间、精度、纬度、速度)，得到流域流速数据。
(4)在完成测量时间后，根据回传数据找到GPS漂流式流速测量仪，并回收。
(5)回收后进行仪器清洗，并为下次使用做准备。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，在流域多点同时投放并回收GPS漂流式流速测量仪，实现流域流场的多点测量。
实施例3
以实施例1为基础，定点等时间间隔投放并回收多个GPS漂流式流速测量仪，实现流域流场在时间尺度上的连续测量。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种GPS漂流式流速测量仪，其特征在于，包括：
连杆(2)，竖向设置，
设备舱，设置于连杆(2)上，
水深调节环(3)，连接在连杆(2)上，并可沿连杆(2)高度方向调整位置，
引流机构，包括两个对称设置于连杆(2)两侧的引流帆(5)，两个引流帆(5)分别通过引流帆支杆(4)连接于水深调节环(3)上；
所述的引流帆(5)呈半球壳状，两个引流帆(5)的碗口端在同一个竖向平面内；
所述的设备舱包括设备模块舱(6)、设备天线舱(1)和电池舱(7)；所述的设备模块舱(6)设置于连杆(2)底部，用于容纳GPS及通讯模块；所述的设备天线舱(1)设置于连杆(2)顶部，用于容纳GPS及通讯天线；所述的电池舱(7)连接于设备模块舱(6)底部，用于容纳电池。
2.根据权利要求1所述的一种GPS漂流式流速测量仪，其特征在于，所述的引流帆支杆(4)水平设置。
3.根据权利要求1所述的一种GPS漂流式流速测量仪，其特征在于，所述的设备模块舱(6)呈竖向设置的扁平圆饼状，并与两个引流帆(5)的碗口端所在平面垂直。
4.根据权利要求1所述的一种GPS漂流式流速测量仪，其特征在于，所述的电池舱(7)呈流线型结构，并与设备模块舱(6)可拆卸连接。
5.根据权利要求1所述的一种GPS漂流式流速测量仪，其特征在于，所述的设备天线舱(1)呈流线型结构。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113447108A (zh) * 2020-03-26 2021-09-28 哈尔滨学院 一种水声信号处理装置
CN115166292B (zh) * 2022-06-02 2024-04-12 珠江水文水资源勘测中心 一种基于人工智能的漂流式监测仪及其监测方法

Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB951189A (en) * 1962-01-19 1964-03-04 Pechiney Cie De Products Chimi Improvements in apparatus for measuring currents
US3769838A (en) * 1971-01-29 1973-11-06 Canada Minister Defence Wave measuring apparatus
JP2001004649A (ja) * 1999-04-23 2001-01-12 Shinwa Technique Consultant Corp Ｇｐｓによる流動体移動の計測システム
KR20010100055A (ko) * 2001-08-08 2001-11-14 정윤정 하천의 오염물 확산속도 예측을 위한 지피에스 하천유속측정기법
JP2003160095A (ja) * 2001-11-22 2003-06-03 Shinsei Giken:Kk 浮 標
JP2007010394A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Sogo Bosai System Kenkyusho:Kk Ｇｐｓ浮子による河川流況のモニタリングシステム
CN201653423U (zh) * 2010-04-26 2010-11-24 陈先国 水流跟踪测量浮标
CN102507972A (zh) * 2011-09-22 2012-06-20 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 一种表面流速及流向测定装置
KR101227892B1 (ko) * 2012-03-15 2013-01-30 한국지질자원연구원 수중 환경 측정 장치 및 이를 이용한 수중 환경 측정 방법
CN103552659A (zh) * 2013-11-12 2014-02-05 中国人民解放军总后勤部军事交通运输研究所 能够快速布设的轻型航道浮标
CN103612723A (zh) * 2013-11-11 2014-03-05 江苏科技大学 一种深远海全自主海洋环境监测浮标
CN104597284A (zh) * 2015-02-23 2015-05-06 赵杰 漂浮式河渠水流速测量仪
WO2015194688A1 (ko) * 2014-06-19 2015-12-23 (주)케이스포유 Gps 및 통신모듈 탑재형 유선 및 유속 측정용 부유식 항해 캡슐
CN105264386A (zh) * 2013-03-12 2016-01-20 安东尼奥·佩帕斯 浮动双风速计-桅杆和多普勒
KR101609723B1 (ko) * 2015-08-25 2016-04-06 중앙항업(주) 실시간 국지적 해류 모니터링 시스템
CN105691554A (zh) * 2016-01-17 2016-06-22 中国船舶重工集团公司第七六○研究所 一种浮标装置
CN205426274U (zh) * 2016-03-06 2016-08-03 刘力金 红外超声水量测试器
CN205589420U (zh) * 2016-04-30 2016-09-21 何志贤 一种环保节能海洋浮标
CN106143803A (zh) * 2016-06-07 2016-11-23 熊学军 漂流浮标
CN106428434A (zh) * 2016-10-28 2017-02-22 国家海洋技术中心 一种船载投弃式放射性监测漂流浮标
CN206019648U (zh) * 2016-09-12 2017-03-15 中国海洋大学 一种近海底层拉格朗日余环流观测系统
CN207036889U (zh) * 2017-07-21 2018-02-23 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 一种河流流速自动监测系统
CN207764252U (zh) * 2017-12-11 2018-08-24 湖南海鸥环保科技有限公司 悬浮式水流流速测量装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2849159B2 (ja) * 1990-05-11 1999-01-20 淑 中山 超音波診断装置
WO2016076923A1 (en) * 2014-11-14 2016-05-19 Ocean Lab, Llc Navigating drifter
CN204374232U (zh) * 2015-02-08 2015-06-03 赵杰 防杂物缠绕河渠水流流速测量仪

Patent Citations (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB951189A (en) * 1962-01-19 1964-03-04 Pechiney Cie De Products Chimi Improvements in apparatus for measuring currents
US3769838A (en) * 1971-01-29 1973-11-06 Canada Minister Defence Wave measuring apparatus
JP2001004649A (ja) * 1999-04-23 2001-01-12 Shinwa Technique Consultant Corp Ｇｐｓによる流動体移動の計測システム
KR20010100055A (ko) * 2001-08-08 2001-11-14 정윤정 하천의 오염물 확산속도 예측을 위한 지피에스 하천유속측정기법
JP2003160095A (ja) * 2001-11-22 2003-06-03 Shinsei Giken:Kk 浮 標
JP2007010394A (ja) * 2005-06-29 2007-01-18 Sogo Bosai System Kenkyusho:Kk Ｇｐｓ浮子による河川流況のモニタリングシステム
CN201653423U (zh) * 2010-04-26 2010-11-24 陈先国 水流跟踪测量浮标
CN102507972A (zh) * 2011-09-22 2012-06-20 中交第三航务工程勘察设计院有限公司 一种表面流速及流向测定装置
KR101227892B1 (ko) * 2012-03-15 2013-01-30 한국지질자원연구원 수중 환경 측정 장치 및 이를 이용한 수중 환경 측정 방법
CN105264386A (zh) * 2013-03-12 2016-01-20 安东尼奥·佩帕斯 浮动双风速计-桅杆和多普勒
CN103612723A (zh) * 2013-11-11 2014-03-05 江苏科技大学 一种深远海全自主海洋环境监测浮标
CN103552659A (zh) * 2013-11-12 2014-02-05 中国人民解放军总后勤部军事交通运输研究所 能够快速布设的轻型航道浮标
WO2015194688A1 (ko) * 2014-06-19 2015-12-23 (주)케이스포유 Gps 및 통신모듈 탑재형 유선 및 유속 측정용 부유식 항해 캡슐
CN104597284A (zh) * 2015-02-23 2015-05-06 赵杰 漂浮式河渠水流速测量仪
KR101609723B1 (ko) * 2015-08-25 2016-04-06 중앙항업(주) 실시간 국지적 해류 모니터링 시스템
CN105691554A (zh) * 2016-01-17 2016-06-22 中国船舶重工集团公司第七六○研究所 一种浮标装置
CN205426274U (zh) * 2016-03-06 2016-08-03 刘力金 红外超声水量测试器
CN205589420U (zh) * 2016-04-30 2016-09-21 何志贤 一种环保节能海洋浮标
CN106143803A (zh) * 2016-06-07 2016-11-23 熊学军 漂流浮标
CN206019648U (zh) * 2016-09-12 2017-03-15 中国海洋大学 一种近海底层拉格朗日余环流观测系统
CN106428434A (zh) * 2016-10-28 2017-02-22 国家海洋技术中心 一种船载投弃式放射性监测漂流浮标
CN207036889U (zh) * 2017-07-21 2018-02-23 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 一种河流流速自动监测系统
CN207764252U (zh) * 2017-12-11 2018-08-24 湖南海鸥环保科技有限公司 悬浮式水流流速测量装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"面向流量管理的水动力对淡水藻类影响的概念极值";陈瑞弘 等;《胡泊科学》;20151231;第27卷(第1期);24-30页 *

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