CN112857523A - 一种提高雷达水位测量精度控制方法 - Google Patents

一种提高雷达水位测量精度控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明适用于水位测量技术领域，提供了一种提高雷达水位测量精度控制方法，包括以下步骤：S1、在河床上方通过安装架安装有一个雷达测距仪，该雷达测距仪通过驱动装置可以进行水平方向或者竖直方向进行角度调整；S2、通过雷达测距仪在待测河道上选取第一测量点，测得第一测量点距离雷达测距仪之间的距离为a。本发明提供的提高雷达水位测量精度控制方法，能够在河床上进行检测，从而使得检测作业更加的方便，并且通过水平朝向调整以及垂直倾角调整方便对同一河道上多个测量点进行检测，从而能够了解地形复杂的河道不同区域内的水位情况，检测起来更加的全面，更加的精准。

Description

一种提高雷达水位测量精度控制方法
技术领域
本发明属于水位测量技术领域，尤其涉及一种提高雷达水位测量精度控制方法。
背景技术
水位是指自由水面相对于某一基面的高程，水面离河底的距离称水深。计算水位所用基面可以是以某处特征海平面高程作为零点水准基面，称为绝对基面，常用的是黄海基面；也可以用特定点高程作为参证计算水位的零点，称测站基面。水位是反映水体水情最直观的因素，它的变化主要由于水体水量的增减变化引起的，在日常生活中水是必不可少的资源，当水量忽然增大时就会有洪涝灾害的隐患存在，所以水位的监测尤为重要。
现有的非接触式测量方式有雷达测水位，激光测水位，超声波测水位等，目前使用雷达设备进行检测水位的时候存在一定的缺点，比如不方便在河床上进行检测，而且通常只能对一个测量点进行检测，检测方向不能改变，但是在地形复杂、较宽河道的情况下，河道上任一个测量点的水位情况无法代表河道整个断面的水位情况。
发明内容
本发明提供一种提高雷达水位测量精度控制方法，旨在解决不方便在河床上进行检测，而且通常只能对一个测量点进行检测，检测方向不能改变，但是在地形复杂、较宽河道的情况下，河道上任一个测量点的水位情况无法代表河道整个断面的水位情况的问题。
本发明是这样实现的，一种提高雷达水位测量精度控制方法，包括以下步骤：
S1、在河床上方通过安装架安装有一个雷达测距仪，该雷达测距仪通过驱动装置可以进行水平方向或者竖直方向进行角度调整；
S2、通过雷达测距仪在待测河道上选取第一测量点，测得第一测量点距离雷达测距仪之间的距离为a；
S3、通过驱动装置的启动，调节雷达测距仪竖直方向的角度，使得雷达测距仪处于垂直状态，选取第二测量点，测得第一测量点与第二测量点之间的距离为b；
S4、根据勾股定理计算出雷达测距仪与水位之间的距离为c，测得雷达测距仪与河床之间的距离为c1，从而通过c－c1=c2，即得水位距离河床的距离。
优选的，所述S1中驱动装置包括防护框，所述防护框内壁的两侧之间滑动连接有滑动板，所述防护框内壁顶部的两侧均固定连接有第一电动伸缩杆，第一电动伸缩杆通过控制开关与外界电源连接，两个所述第一电动伸缩杆的另一端均固定于所述滑动板上，所述滑动板的顶部转动连接有第一转动杆，所述第一转动杆的外表面固定连接有蜗轮，所述滑动板的顶部且位于所述第一转动杆的右侧固定连接有驱动电机，驱动电机通过控制开关与外界电源连接，驱动电机为伺服电机，所述驱动电机的输出轴固定连接有蜗杆，所述第一转动杆的底端贯穿所述滑动板并延伸至所述滑动板的底部，所述第一转动杆的底端固定连接有第一U型槽，所述第一U型槽内壁的背面转动连接有从动轴，所述第一U型槽内壁的正面转动连接有主动轴，所述雷达测距仪固定于所述从动轴和主动轴相对的一侧。
优选的，所述蜗轮的外表面与所述蜗杆的外表面啮合。
优选的，所述主动轴的外表面固定连接有第一齿轮，所述第一U型槽内壁的正面滑动连接有滑动块，所述滑动块的底部固定连接有第一直齿板，所述第一U型槽内壁的顶部固定连接有第二电动伸缩杆，第二电动伸缩杆通过控制开关与外界电源连接，所述第二电动伸缩杆的另一端固定于所述滑动块的顶部。
优选的，所述第一齿轮的外表面与所述第一直齿板的齿牙面啮合。
优选的，所述防护框底部的两侧均固定连接有第二U型槽，两个所述第二U型槽内壁的正面和背面均固定连接有第二转动杆，所述第二转动杆的外表面固定连接有盖板，所述第二转动杆的一端贯穿所述第二U型槽并延伸至所述第二U型槽的背面，所述第二转动杆延伸至所述第二U型槽背面的一端固定连接有第一皮带轮，所述滑动板顶部的两侧均固定连接有第二直齿板，所述防护框内壁正面的两侧均转动连接有第三转动杆，两个所述第三转动杆的外表面均固定连接有第二齿轮，所述第三转动杆的一端贯穿所述防护框并延伸至所述防护框的背面，所述第三转动杆延伸至所述防护框背面一端的外表面固定连接有第二皮带轮，第二皮带轮和第一皮带轮的外表面之间设置有皮带。
优选的，两个所述第二齿轮的外表面分别与两个第二直齿板的齿牙面啮合。
优选的，所述防护框的两侧以及正面和背面均固定连接有防撞板。
优选的，所述S1中安装架上固定连接有安装槽，所述安装槽内壁顶部的两侧均固定连接有U型架，两个所述U型架内壁的正面和背面之间均固定连接有固定块，所述固定块的外表面滑动连接有卡紧板，所述卡紧板的顶部固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端贯穿所述安装槽并延伸至所述安装槽的顶部，所述螺纹杆的外表面且位于所述安装槽的顶部螺纹连接有螺纹套，所述安装槽顶部的两侧均开设有开口槽。
优选的，所述防护框的顶部固定连接有安装板，所述安装板的顶部固定连接有衔接块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）、本发明的一种提高雷达水位测量精度控制方法，在河床上方通过安装架安装有一个雷达测距仪，该雷达测距仪通过驱动装置可以进行水平方向或者竖直方向进行角度调整，通过雷达测距仪在待测河道上选取第一测量点，测得第一测量点距离雷达测距仪之间的距离为a，随后通过驱动装置的启动，调节雷达测距仪竖直方向的角度，使得雷达测距仪处于垂直状态，选取第二测量点，测得第一测量点与第二测量点之间的距离为b，最后根据勾股定理计算出雷达测距仪与水位之间的距离为c，测得雷达测距仪与河床之间的距离为c1，从而通过c－c1=c2，即得水位距离河床的距离，能够在河床上进行检测，从而使得检测作业更加的方便，并且通过水平朝向调整以及垂直倾角调整方便对同一河道上多个测量点进行检测，从而能够了解地形复杂的河道不同区域内的水位情况，检测起来更加的全面，更加的精准；
（2）、本发明的一种提高雷达水位测量精度控制方法，驱动装置在使用的时候，通过第一电动伸缩杆的伸展，带动滑动板向下移动，从而使得第一U型槽向下移动，间接带动雷达测距仪向外部移动，滑动板向下移动时会带动两个第二直齿板向下移动，从而使得两个第二齿轮相反旋转，从而使得两个第三转动杆相反旋转，配合两个第二皮带轮和两个第一皮带轮的使用，使得两个第二转动杆相反旋转，从而使得两个盖板相反翻转后打开，从而使得雷达测距仪移动出来进行使用，通过雷达测距仪使用时可以移动出来，不使用时可以收入到防护框内，从而能够对雷达测距仪进行防护，防止雷达测距仪损坏；
（3）、本发明的一种提高雷达水位测量精度控制方法，通过驱动电机的启动，驱动电机旋转带动蜗杆旋转，蜗杆旋转带动蜗轮旋转，从而使得第一转动杆旋转，带动第一U型槽旋转，从而间接带动雷达测距仪进行水平方向旋转，通过第二电动伸缩杆的伸展，带动滑动块向下移动，从而带动第一直齿板向下移动，使得第一齿轮旋转，从而使得主动轴旋转，带动雷达测距仪进行竖直方向旋转，方便了调节雷达测距仪水平方向的角度和竖直方向的角度，从而能够对多个测量点进行测量，从而能够对河道内不同区域进行测量；
（4）、本发明的一种提高雷达水位测量精度控制方法，通过手动旋转两个螺纹套，使得两个螺纹套向上移动，失去对螺纹杆的固定，从而使得螺纹杆可以移动，推动两个螺纹杆使得两个螺纹杆相离移动，从而带动两个卡紧板相离移动，失去对衔接块的限制，从而使得衔接块可以从安装槽内抽出，使得防护框可以取下，方便了与安装架之间的安装和拆卸，从而方便了检修人员进行维护。
附图说明
图1为本发明的测量示意图；
图2为本发明中驱动装置的结构示意图；
图3为图2所示A的局部放大图；
图4为图2所示第一U型槽的侧视图；
图5为图2所示防护框的背面图；
图6为图2所示安装槽的内部结构示意图。
图中：1-防护框、2-滑动板、3-第一电动伸缩杆、4-第一转动杆、5-蜗轮、6-驱动电机、7-蜗杆、8-第一U型槽、9-从动轴、10-主动轴、11-第一齿轮、12-滑动块、13-第一直齿板、14-第二电动伸缩杆、15-第二U型槽、16-第二转动杆、17-盖板、18-第一皮带轮、19-第二直齿板、20-第三转动杆、21-第二齿轮、22-第二皮带轮、23-防撞板、24-安装槽、25-U型架、26-固定块、27-卡紧板、28-螺纹杆、29-螺纹套、30-开口槽、31-安装板、32-衔接块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1-6，本发明提供一种提高雷达水位测量精度控制方法的技术方案：包括以下步骤：
S1、在河床上方通过安装架安装有一个雷达测距仪，该雷达测距仪通过驱动装置可以进行水平方向或者竖直方向进行角度调整；
S2、通过雷达测距仪在待测河道上选取第一测量点，测得第一测量点距离雷达测距仪之间的距离为a；
S3、通过驱动装置的启动，调节雷达测距仪竖直方向的角度，使得雷达测距仪处于垂直状态，选取第二测量点，测得第一测量点与第二测量点之间的距离为b；
S4、根据勾股定理计算出雷达测距仪与水位之间的距离为c，测得雷达测距仪与河床之间的距离为c1，从而通过c－c1=c2，即得水位距离河床的距离。
所述S1中驱动装置包括防护框1，所述防护框1内壁的两侧之间滑动连接有滑动板2，所述防护框1内壁顶部的两侧均固定连接有第一电动伸缩杆3，两个所述第一电动伸缩杆3的另一端均固定于所述滑动板2上，所述滑动板2的顶部转动连接有第一转动杆4，所述第一转动杆4的外表面固定连接有蜗轮5，所述滑动板2的顶部且位于所述第一转动杆4的右侧固定连接有驱动电机6，所述驱动电机6的输出轴固定连接有蜗杆7，所述第一转动杆4的底端贯穿所述滑动板2并延伸至所述滑动板2的底部，所述第一转动杆4的底端固定连接有第一U型槽8，所述第一U型槽8内壁的背面转动连接有从动轴9，所述第一U型槽8内壁的正面转动连接有主动轴10，所述雷达测距仪固定于所述从动轴9和主动轴10相对的一侧。
通过雷达测距仪安装于防护框1内，并且通过第一电动伸缩杆3的伸展或者收缩，能够在雷达测距仪使用时移动出来，不使用时收起，能够对雷达测距仪起到防护的作用，减少雷达测距仪的损坏。
所述蜗轮5的外表面与所述蜗杆7的外表面啮合。
所述主动轴10的外表面固定连接有第一齿轮11，所述第一U型槽8内壁的正面滑动连接有滑动块12，所述滑动块12的底部固定连接有第一直齿板13，所述第一U型槽8内壁的顶部固定连接有第二电动伸缩杆14，所述第二电动伸缩杆14的另一端固定于所述滑动块12的顶部。
通过第二电动伸缩杆14的伸展或者收缩，能够间接带动第一直齿板13向下移动或者向上移动，从而使得第一齿轮11正转或者反转，从而使得主动轴10正转或者反转，从而能够使得雷达测距仪向下进行角度调节或者向上进行角度调节。
所述第一齿轮11的外表面与所述第一直齿板13的齿牙面啮合。
所述防护框1底部的两侧均固定连接有第二U型槽15，两个所述第二U型槽15内壁的正面和背面均固定连接有第二转动杆16，所述第二转动杆16的外表面固定连接有盖板17，所述第二转动杆16的一端贯穿所述第二U型槽15并延伸至所述第二U型槽15的背面，所述第二转动杆16延伸至所述第二U型槽15背面的一端固定连接有第一皮带轮18，所述滑动板2顶部的两侧均固定连接有第二直齿板19，所述防护框1内壁正面的两侧均转动连接有第三转动杆20，两个所述第三转动杆20的外表面均固定连接有第二齿轮21，所述第三转动杆20的一端贯穿所述防护框1并延伸至所述防护框1的背面，所述第三转动杆20延伸至所述防护框1背面一端的外表面固定连接有第二皮带轮22。
当滑动板2向下移动时会带动两个第二直齿板19向下移动，从而使得两个第二齿轮21相反旋转，从而使得两个第三转动杆20相反旋转，配合两个第二皮带轮22和两个第一皮带轮18的使用，使得两个第二转动杆16相反旋转，从而使得两个盖板17相反翻转后打开，能够起到联动作用，使得雷达测距仪使用时向下移动出来，能够联动两个盖板17打开。
两个所述第二齿轮21的外表面分别与两个第二直齿板19的齿牙面啮合。
所述防护框1的两侧以及正面和背面均固定连接有防撞板23。
通过防撞板23的设置提高了防护框1的抗撞击能力，从而使得防护框1能够更好的对雷达测距仪进行防护。
所述S1中安装架上固定连接有安装槽24，所述安装槽24内壁顶部的两侧均固定连接有U型架25，两个所述U型架25内壁的正面和背面之间均固定连接有固定块26，所述固定块26的外表面滑动连接有卡紧板27，所述卡紧板27的顶部固定连接有螺纹杆28，所述螺纹杆28的顶端贯穿所述安装槽24并延伸至所述安装槽24的顶部，所述螺纹杆28的外表面且位于所述安装槽24的顶部螺纹连接有螺纹套29，所述安装槽24顶部的两侧均开设有开口槽30。
通过两个卡紧板27能够对衔接块32起到限位作用，从而能够对衔接块32进行固定，使得防护框1安装在安装槽24上，通过螺纹套29能够对螺纹杆28进行固定，旋转螺纹套29使得螺纹套29向下移动，抵触到安装槽24的顶部后，进行紧固，使得螺纹杆28受力后不会移动。
所述防护框1的顶部固定连接有安装板31，所述安装板31的顶部固定连接有衔接块32。
本发明的工作原理及使用流程：在河床上方通过安装架安装有一个雷达测距仪，该雷达测距仪通过驱动装置可以进行水平方向或者竖直方向进行角度调整，通过雷达测距仪在待测河道上选取第一测量点，测得第一测量点距离雷达测距仪之间的距离为a，随后通过驱动装置的启动，调节雷达测距仪竖直方向的角度，使得雷达测距仪处于垂直状态，选取第二测量点，测得第一测量点与第二测量点之间的距离为b，最后根据勾股定理计算出雷达测距仪与水位之间的距离为c，测得雷达测距仪与河床之间的距离为c1，从而通过c－c1=c2，即得水位距离河床的距离；
驱动装置在使用的时候，通过第一电动伸缩杆3的伸展，带动滑动板2向下移动，从而使得第一U型槽8向下移动，间接带动雷达测距仪向外部移动，滑动板2向下移动时会带动两个第二直齿板19向下移动，从而使得两个第二齿轮21相反旋转，从而使得两个第三转动杆20相反旋转，配合两个第二皮带轮22和两个第一皮带轮18的使用，使得两个第二转动杆16相反旋转，从而使得两个盖板17相反翻转后打开，从而使得雷达测距仪移动出来进行使用；
通过驱动电机6的启动，驱动电机6旋转带动蜗杆7旋转，蜗杆7旋转带动蜗轮5旋转，从而使得第一转动杆4旋转，带动第一U型槽8旋转，从而间接带动雷达测距仪进行水平方向旋转，通过第二电动伸缩杆14的伸展，带动滑动块12向下移动，从而带动第一直齿板13向下移动，使得第一齿轮11旋转，从而使得主动轴10旋转，带动雷达测距仪进行竖直方向旋转；
通过手动旋转两个螺纹套29，使得两个螺纹套29向上移动，失去对螺纹杆28的固定，从而使得螺纹杆28可以移动，推动两个螺纹杆28使得两个螺纹杆28相离移动，从而带动两个卡紧板27相离移动，失去对衔接块32的限制，从而使得衔接块32可以从安装槽24内抽出，使得防护框1可以取下。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高雷达水位测量精度控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、在河床上方通过安装架安装有一个雷达测距仪，该雷达测距仪通过驱动装置可以进行水平方向或者竖直方向进行角度调整；
S2、通过雷达测距仪在待测河道上选取第一测量点，测得第一测量点距离雷达测距仪之间的距离为a；
S3、通过驱动装置的启动，调节雷达测距仪竖直方向的角度，使得雷达测距仪处于垂直状态，选取第二测量点，测得第一测量点与第二测量点之间的距离为b；
S4、根据勾股定理计算出雷达测距仪与水位之间的距离为c，测得雷达测距仪与河床之间的距离为c1，从而通过c－c1=c2，即得水位距离河床的距离。
2.如权利要求1所述的一种提高雷达水位测量精度控制方法，其特征在于：所述S1中驱动装置包括防护框（1），所述防护框（1）内壁的两侧之间滑动连接有滑动板（2），所述防护框（1）内壁顶部的两侧均固定连接有第一电动伸缩杆（3），两个所述第一电动伸缩杆（3）的另一端均固定于所述滑动板（2）上，所述滑动板（2）的顶部转动连接有第一转动杆（4），所述第一转动杆（4）的外表面固定连接有蜗轮（5），所述滑动板（2）的顶部且位于所述第一转动杆（4）的右侧固定连接有驱动电机（6），所述驱动电机（6）的输出轴固定连接有蜗杆（7），所述第一转动杆（4）的底端贯穿所述滑动板（2）并延伸至所述滑动板（2）的底部，所述第一转动杆（4）的底端固定连接有第一U型槽（8），所述第一U型槽（8）内壁的背面转动连接有从动轴（9），所述第一U型槽（8）内壁的正面转动连接有主动轴（10），所述雷达测距仪固定于所述从动轴（9）和主动轴（10）相对的一侧。
3.如权利要求2所述的一种提高雷达水位测量精度控制方法，其特征在于：所述蜗轮（5）的外表面与所述蜗杆（7）的外表面啮合。
4.如权利要求2所述的一种提高雷达水位测量精度控制方法，其特征在于：所述主动轴（10）的外表面固定连接有第一齿轮（11），所述第一U型槽（8）内壁的正面滑动连接有滑动块（12），所述滑动块（12）的底部固定连接有第一直齿板（13），所述第一U型槽（8）内壁的顶部固定连接有第二电动伸缩杆（14），所述第二电动伸缩杆（14）的另一端固定于所述滑动块（12）的顶部。
5.如权利要求4所述的一种提高雷达水位测量精度控制方法，其特征在于：所述第一齿轮（11）的外表面与所述第一直齿板（13）的齿牙面啮合。
6.如权利要求2所述的一种提高雷达水位测量精度控制方法，其特征在于：所述防护框（1）底部的两侧均固定连接有第二U型槽（15），两个所述第二U型槽（15）内壁的正面和背面均固定连接有第二转动杆（16），所述第二转动杆（16）的外表面固定连接有盖板（17），所述第二转动杆（16）的一端贯穿所述第二U型槽（15）并延伸至所述第二U型槽（15）的背面，所述第二转动杆（16）延伸至所述第二U型槽（15）背面的一端固定连接有第一皮带轮（18），所述滑动板（2）顶部的两侧均固定连接有第二直齿板（19），所述防护框（1）内壁正面的两侧均转动连接有第三转动杆（20），两个所述第三转动杆（20）的外表面均固定连接有第二齿轮（21），所述第三转动杆（20）的一端贯穿所述防护框（1）并延伸至所述防护框（1）的背面，所述第三转动杆（20）延伸至所述防护框（1）背面一端的外表面固定连接有第二皮带轮（22）。
7.如权利要求6所述的一种提高雷达水位测量精度控制方法，其特征在于：两个所述第二齿轮（21）的外表面分别与两个第二直齿板（19）的齿牙面啮合。
8.如权利要求2所述的一种提高雷达水位测量精度控制方法，其特征在于：所述防护框（1）的两侧以及正面和背面均固定连接有防撞板（23）。
9.如权利要求1所述的一种提高雷达水位测量精度控制方法，其特征在于：所述S1中安装架上固定连接有安装槽（24），所述安装槽（24）内壁顶部的两侧均固定连接有U型架（25），两个所述U型架（25）内壁的正面和背面之间均固定连接有固定块（26），所述固定块（26）的外表面滑动连接有卡紧板（27），所述卡紧板（27）的顶部固定连接有螺纹杆（28），所述螺纹杆（28）的顶端贯穿所述安装槽（24）并延伸至所述安装槽（24）的顶部，所述螺纹杆（28）的外表面且位于所述安装槽（24）的顶部螺纹连接有螺纹套（29），所述安装槽（24）顶部的两侧均开设有开口槽（30）。
10.如权利要求2所述的一种提高雷达水位测量精度控制方法，其特征在于：所述防护框（1）的顶部固定连接有安装板（31），所述安装板（31）的顶部固定连接有衔接块（32）。
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