CN113588024A - 一种用于松拉索的移动式雷达波测流系统和工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于松拉索的移动式雷达波测流系统，包括测流小车，以及安装在测流小车上的雷达波测流装置和行走驱动装置；测流小车包括小车本体、安装板和N个滚轮组件；所有上滚轮位于对应的拉索的同一侧，每个上滚轮倾斜安装在安装板上，并且在小车本体的重力作用下挂接在拉索上；下挡轮与安装板平行；每组上滚轮和下挡轮分别卡接在对应拉索的两侧，将拉索限制在两者的凹槽之间；当上滚轮与拉索接触时，下挡轮的凹槽底部与拉索之间具有一间隙，且间隙距离值小于拉索直径值。本发明能够使测流小车降低对拉索张力的要求，在松弛状态下的拉索上仍然能够保持较高的移动精度和稳定的移动速度，确保确保自身不会出现倾翻。

Description

一种用于松拉索的移动式雷达波测流系统和工作方法

技术领域

本发明涉及移动式雷达测流技术领域，具体而言涉及一种用于松拉索的移动式雷达波测流系统和工作方法。

背景技术

目前，为了能够对河流流量、流速等参数进行实时检测，在部分地区会采用在河流上方架设拉索，使安装有测流装置的小车沿拉索移动，在移动过程中完成测流的方式。但是，前述方式存在以下问题：第一，户外环境恶劣，尤其是某些区域，由于地理位置等原因，河流上方风力等级较高，很容易出现测流小车倾翻出拉索的现象。第二，为了使小车能够顺利移动，对拉索的张力和水平性均具有较高的要求，间接要求河流两侧的拉索固定基需要足够稳固。

对于第一个问题，在实际应用中，大多采用将小车悬挂在钢索上行走的方式，但其一，有些场合下小车不适合悬挂，尤其是当测流小车还携带有其他任务时或者载人/载物小车，其二，悬挂行走的方式也不能解决拉索松弛带来的行走精度缺失问题，在某些情况下，甚至更加难以攀爬。对于测流小车必须行走在拉索上方的场景，部分测流小车会在车体侧面或底部安装环扣，环扣套接在钢索上，可以避免风力过大时小车倾翻至河流中，但是倾翻后的小车吊挂在钢索上，需要人工现场维护，也无法再继续行走。对于第二个问题，只能通过在河流两岸设置更加稳固的拉索固定基或者其他张紧动力装置的方式解决，例如，专利号为CN202120762868.0的申请中公开一种双索道测流装置，通过卷扬机和自动门控制测流小车在钢制绳索轨道表面进行移动。但是某些区域由于空间限制难以搭建高稳固性的拉索，并且拉索在使用过程中也会出现逐渐松弛的现象，需要工作人员经常维护。并且，当拉索张力不足时，不但小车移动精度降低，同时也增大了小车的倾翻风险。因此，对于后者，目前尚未出现有效的解决方案。

发明内容

本发明目的在于，针对松拉索提出一种移动式雷达波测流系统和工作方法，能够使测流小车降低对拉索张力的要求，在松弛状态下的拉索上仍然能够保持较高的移动精度和稳定的移动速度，且不受雨雾等环境影响；另外，在风力较大时，也能够确保自身不会出现倾翻风险，且仍能够维持正常移动，尤其适合恶劣环境下的测流工作。

第一方面，本发明实施例提出一种用于松拉索的移动式雷达波测流系统，所述移动式雷达测流系统包括测流小车，以及安装在测流小车上的雷达波测流装置和行走驱动装置；

所述测流小车安装在两根架设在河流上方的拉索上，在行走驱动装置的作用下携带雷达波测流装置沿拉索的延伸方向移动，使雷达波测流装置对当前区域的河流流量进行测量；其中，两根拉索之间具有高度差Δh，使两根拉索构成的平面与水平面呈第一夹角，且每根拉索的张力均小于预设张力阈值，使拉索呈松弛状态；

所述测流小车包括小车本体、安装板和N个滚轮组件；所述安装板安装在小车本体上，N个滚轮组件安装在安装板临近拉索的侧面上；

所述N个滚轮组件平均分布在两根拉索上；每个所述滚轮组件均包括具有位置限制关系的一对上滚轮和下挡轮；滚轮组件之间的拉索张力大于第二预设张力阈值，呈绷紧状态，且与安装板平行；

每个上滚轮和下挡轮的行走面的中心位置均设置有圆环形凹槽，凹槽尺寸与拉索尺寸相匹配；所有上滚轮位于对应的拉索的同一侧，每个上滚轮倾斜安装在安装板上，并且在小车本体的重力作用下摆放或者悬挂在拉索上，上滚轮与安装板之间的第二夹角与第一夹角相适配；所有下挡轮与安装板平行；每组上滚轮和下挡轮分别卡接在对应拉索的两侧，将拉索限制在两者的凹槽之间；当上滚轮与拉索接触时，下挡轮的凹槽底部与拉索之间具有一间隙，且间隙距离值小于拉索直径值；

所述行走驱动装置包括卡接在其中一根拉索上的驱动轮、驱动轮限位器，以及与驱动轮连接的旋转电机，通过调整位于该拉索内侧的驱动轮限位器的位置，使拉索抵接在驱动轮上，旋转电机根据外部控制指令调整自身输出轴的转速，以使驱动轮施加推动力在小车本体上，使小车本体沿拉索行走。

进一步的实施例中，所述N采用4。

进一步的实施例中，所述驱动轮限位器包括张紧轮、扭簧和底座；

所述驱动轮的行走面上设置有与拉索尺寸相匹配的凹槽；所述张紧轮和扭簧固定在底座上方并且通过底座安装在安装板上；张紧轮与驱动轮位于拉索的两侧，在扭簧的旋转力作用下，将拉索抵接在驱动轮的凹槽内。

进一步的实施例中，所述驱动轮采用聚碳酸酯制成，所述上滚轮和下挡轮采用金属制成。

进一步的实施例中，所述上滚轮与安装板之间的夹角

满足以下条件：

式中，θ_车是测流小车相对于水平面的夹角，δ_min是拉索与上滚轮之间的最小允许夹角，δ_max是拉索与上滚轮之间的最大允许夹角，Δσ₁是测流小车受环境影响导致的最大反向倾斜角度值，Δσ₂是测流小车受环境影响导致的最大正向倾斜角度值；Δσ₁和Δσ₂受风力、钢索张力值、滚轮之间的安装配合偏差影响。

进一步的实施例中，每个所述上滚轮均与安装板构成45度夹角。

进一步的实施例中，每个滚轮组件中，上滚轮与下档轮之间的夹角范围为135±3°；两者行走面凹槽底部之间的距离范围为(1.5±0.03)*R，R是拉索半径；两者在水平方向上的间距范围为51±0.3mm。

进一步的实施例中，所述驱动轮与安装板平行。

进一步的实施例中，所述下挡轮通过档轮安装机构位置可调地安装在安装板上，下挡轮的安装位置满足以下条件：安装板与其正上方的松拉索平行；

所述档轮安装机构包括呈L型连接板；L型连接板的水平臂上开设有第一矩形通孔，采用紧固件穿过第一矩形通孔的方式将L型连接板固定在安装板上，使L型连接板与安装板之间构成U型容纳腔；L型连接板的竖直臂上开设有第二矩形通孔，下档轮位于U型容纳腔内，下档轮通过紧固件穿过第二矩形通孔的方式固定在L型连接板的竖直臂上且与安装板平行；通过调整紧固件与第一矩形通孔、第二矩形通孔的相对位置来调整L型连接板和下档轮的位置。

第二方面，本发明实施例提出一种移动式雷达波测流系统的工作方法，所述移动式雷达波测流系统采用前述移动式雷达波测流系统；

所述工作方法包括以下步骤：

S1，采集环境参数，所述环境参数至少包括风力和风向；

S2，结合上滚轮与安装板之间的夹角计算测流小车受环境影响导致的倾斜角度变化范围，获取两个拉索的高度差，根据获取结果安装拉索；

S3，将下挡轮和驱动轮限位器松开，将上滚轮卡设在拉索上，并且拉索从驱动轮底部穿过；

S4，调整四个下挡轮位置，使安装板范围内的拉索呈绷紧状态；

S5，收紧驱动轮限位器，使其中一根拉索紧贴驱动轮；

S6，根据测流任务，调整旋转电机输出轴的转速，以使驱动轮携带小车本体沿拉索行走，同时，采用雷达波测流装置对当前区域的河流流量进行测量。

以上本发明的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：

(1)本发明能够使测流小车降低对拉索张力的要求，间接降低了对拉索安装条件的要求，在松弛状态下的拉索上仍然能够保持较高的移动精度和稳定的移动速度，且不受雨雾等环境影响。

(2)本发明可以将拉索限制在上滚轮和下档轮之间，避免测流小车晃动时拉索脱出，在风力较大时，也能够确保自身不会出现倾翻风险，且仍能够维持正常移动，尤其适合恶劣环境下的测流工作。

(3)本发明结合具有高度差的拉索结构和对应的滚轮组件结构，使拉索能够垂直陷入上滚轮的凹槽内，进一步提高了测流小车的移动精度。在整个移动过程中，即使因为拉索较为松弛出现了上坡或者下坡等路段，也不会影响小车的移动速度和移动精度，适用范围广。

(4)本发明可以根据实际情况调整测流小车的安装方式：摆放在拉索上方或者悬挂在拉索下方，能够满足不同场景下的测流需求。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明实施例的用于松拉索的移动式雷达波测流系统的结构示意图。

图2是其中一个例子的拉索结构示意图。

图3是其中一个例子的滚轮组件的角度示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

实施例一

图1是本发明实施例的移动式雷达波测流系统的结构示意图。参见图1，该移动式雷达测流系统包括测流小车，以及安装在测流小车上的雷达波测流装置和行走驱动装置。

测流小车安装在两根架设在河流上方的拉索5上，在行走驱动装置的作用下携带雷达波测流装置沿拉索5的延伸方向移动，使雷达波测流装置对当前区域的河流流量进行测量；其中，两根拉索5之间具有高度差Δh，使两根拉索5构成的平面与水平面呈第一夹角，且每根拉索5的张力均小于预设张力阈值，使拉索5呈松弛状态。图2是其中一个例子的拉索5结构示意图，拉索5之间的水平距离为218mm，直线距离为230mm，第一夹角的取值约为30度，拉索5的高度差约为72mm，对于绝大多数测流场景来说，这种高度差很容易满足。以6mm钢丝绳且跨度小于150m为例，整个拉索5的松弛状态是指拉索5的张力范围为：100-250kg以内。

测流小车包括小车本体、安装板6和N个滚轮组件；安装板6安装在小车本体上，N个滚轮组件安装在安装板6临近拉索5的侧面上。

N个滚轮组件平均分布在两根拉索5上；每个所述滚轮组件均包括具有位置限制关系的一对上滚轮1和下挡轮2；滚轮组件之间的拉索5张力大于第二预设张力阈值，呈绷紧状态，且与安装板6平行。由于拉索5之间具有高度差，测流小车可以将重心更临近低一些的拉索5，使低一些的拉索5在足够大的下压力的作用下更容易呈绷紧状态，再通过测流小车本身的拉扯作用，对另一根高一些的拉索5施加间接影响使其绷紧。同样以6mm钢丝绳且跨度小于150m为例，安装板6范围内拉索5的张紧状态是指这部分拉索5的张力范围为：10-30kg。并且为了确保这部分拉索5呈平直状态，同一根拉索5上的相邻滚轮组件的距离一般小于340mm。

示例性的，N可以采用4，即每个测流小车上设置4个滚轮组件，分布在安装板6的四个角上，以平衡测流小车移动姿态。为了便于描述，在本实施例中，设定小车只具有4个滚轮组件。在实际应用中，可以根据测流小车的体积、重量和周边环境参数等，自由调整滚轮组件的数量，例如当测流小车重量过大或者环境风力较强时，设置更多滚轮组件以更好的稳定车身；或者当测流小车体积过大，通过多设置几组滚轮组件来确保相邻滚轮组件之间的拉索5能够一直维持绷紧状态。另外，由于拉索5之间存在高度差，降低了测流小车在风力作用下产生震荡从而导致较大摆幅的风险，减少了测流小车倾翻可能。再者，即使风力大到可以使测流小车倾翻(需要极为罕见的风力才可以做到)，由于测流小车的滚轮组件已经限制住了拉索5，拉索5也会跟着发生交叉，当风力降低后，工作人员只需要重新恢复拉索5，测流小车立即可以恢复工作，无需做更多的维护动作，无疑降低了维护成本和维护难度。

每个上滚轮1和下挡轮2的行走面的中心位置均设置有圆环形凹槽，凹槽尺寸与拉索5尺寸相匹配；所有上滚轮1位于对应的拉索5的同一侧，每个上滚轮1倾斜安装在安装板6上，并且在小车本体的重力作用下摆放或者悬挂在拉索5上；所有下挡轮2与安装板6平行；每组上滚轮1和下挡轮2分别卡接在对应拉索5的两侧，将拉索5限制在两者的凹槽之间；当上滚轮1与拉索5接触时，下挡轮2的凹槽底部与拉索5之间具有一间隙，且间隙距离值小于拉索5直径值，使拉索5不能从间隙中脱出。示例性地，该间隙距离值可以取拉索5直径值的0.5倍。

通过前述结构将拉索5限制在上滚轮1和下挡轮2之间，当无风或者风力较小时，测流小车将自身重量压在上滚轮1上，下挡轮2位于其侧面，当风力逐渐变大且测流小车的车身开始晃动时，即使拉索5有离开上滚轮1凹槽的驱使，受设置在上滚轮1凹槽外侧的下挡轮2影响，拉索5仍被限制在上滚轮1和下档轮之间，尤其是上滚轮1和下档轮错位设置，两者之间存在一定的交叠区域，只要限制住交叠区域的宽度和深度，就可以确保拉索5实际上是被半包围地锁住，或者因为拉索5没有足够的横向移动空间导致拉索5缠绕在测流小车上导致小车移动困难甚至倾翻。在本实施例中，拉锁不脱出主要靠上滚轮1与下挡轮2收紧角度控制，从结构角度为限制旋转自由度与张紧力的二者配合控制。拉索5的预拉力可以保证，拉索5在小车这个很小宽度上是一条直线，可以理解为在一个由上滚轮1和下挡轮2构成的圆槽内。上滚轮1用于承载小车重量，如果小车晃动导致碰到下挡轮2，下挡轮2会给小车一个反作用力，维持小车稳定。这也是本实施例中的测流小车既可以行走在拉索5上方，也可以行走在拉索5下方的原因。即使小车位于拉索5上方，只要两个拉索5保持分离状态，小车就绝不会倾覆。而一般这种场景下的小车的体积都比较大，间接要求拉索5之间的距离较大，即使河流跨度很大，在风力较大时也很难出现拉索5相绞的情况。而当小车位于拉索5上方时，只需要调整上滚轮1和下档轮的朝向，并使两者作用互换即可，限制小车范围内拉索5的张紧度以及驱使小车高精度行走的基本原理仍然一样。

理论状态下，拉索5与上滚轮1的行走面垂直时可以使拉索5与上滚轮1凹槽的槽底接触，减少拉索5摩擦力对测流小车造成的阻力。假设测流小车相对于水面的角度为A，只要上滚轮1与安装板6之间的夹角为(90-A)°，即可以使上滚轮1与水面构成90°的夹角，使安装板6正上方呈水平状态的拉索5只与上滚轮1的槽底接触，上滚轮1时的摩擦力最小。参见图3，为了避免拉索5脱出滚轮组件，上滚轮1和下档轮分别位于拉索5两侧，两者之间呈一夹角，夹角范围为135±3°，两者位置错开但相互之间的距离较小，在水平方向上的间距范围为51±0.3mm，以限制拉索5的横向移动距离。因此，上滚轮1的倾斜角度和两根拉索5之间的高度差息息相关。

考虑到测流小车的工作环境为开阔的户外河流上方，通常会出现较强风力等级的大风，尤其是两根拉索5呈松弛状态，即，测流小车会因为环境风的原因晃动或者摆动，当风力等级足够大时，甚至会出现较大幅度的倾斜。因此，在实际应用中，上滚轮1与安装板6之间的夹角实际上并不完全按照90°设定，而会根据地理环境、常见平均风力等级或者当前风力等级等因素计算得到额外夹角，调整测流小车的倾斜方向，并且引入额外夹角，当测流小车在风力作用下出现额外倾斜时，尽可能地使上滚轮1与拉索5之间呈垂直关系。在实际应用中，还会根据小车上滚轮1槽宽与拉锁间配合差会有略微间隙，以供调节。

在一些例子中，上滚轮1与安装板6之间的夹角

满足以下条件：

式中，θ_车是测流小车相对于水平面的夹角，δ_min是拉索5与上滚轮1之间的最小允许夹角，δ_max是拉索5与上滚轮1之间的最大允许夹角，Δσ₁是测流小车受环境影响导致的最大反向倾斜角度值，Δσ₂是测流小车受环境影响导致的最大正向倾斜角度值。在本实施例中，Δσ₁和Δσ₂除受风力、钢索自身张紧度影响外，还受滚轮彼此安装配合偏差控制，经模拟试验确定一般小于5°，超过5°不满足行进要求。

以图2和图3为例，通过调整两根拉索5之间的高度差，使测流小车倾斜角度呈30°，其中，右侧的拉索5位置较低，再将上滚轮1设置成与安装板6形成45度夹角，并且上滚轮1的倾斜方向与测流小车的倾斜方向一致，每个上滚轮1都位于对应的拉索5的上方，使测流小车通过上滚轮1挂接在两根拉索5上。此时，如果环境为无风或风力较小时，测流小车近似无晃动，测流小车相对于水面的角度为30°，上滚轮1相对于水面的角度为75°；虽然上滚轮1的受力点有点倾向于凹槽内侧壁，但是由于角度误差较小，上滚轮1移动时产生的摩擦力也较小。如果为有风环境，且测流小车在环境风的作用下，进一步加大了其与水面的倾斜角度，则上滚轮1相对于拉索5的角度会随之增大，由75°增加至90°左右，在确保拉索5不会脱离的前提下，尽可能地降低拉索5与上滚轮1之间的摩擦力。即使拉索5上因雨雾或其他原因导致表面有积水，测流小车也很难出现打滑等问题。在一些例子中，除了考虑摩擦力之外，有时还需要考虑雷达测流最佳角度。设雷达测流最佳角度为55°，通常会将第一夹角的范围设置在20°-45°，如此，当测流小车相对水面角度为45°时，上滚轮1在小车自身重力作用下相对于水面的夹角应为90°，可以达到最佳行走效果。

示例性地，前述额外夹角为一动态值，根据当前环境风等级确定。本发明提出，可以通过调整两根拉索5之间的高度差或者调整上滚轮1相对于安装板6的夹角以修正额外夹角。这两种方式根据实际应用场景自行选定。即在实际应用中，两个拉索5形成平面与水平面之间的角度会根据现场实际情况进行调整，并非固定值。

行走驱动装置包括卡接在其中一根拉索5上的驱动轮3、驱动轮限位器，以及与驱动轮3连接的旋转电机，通过调整位于该拉索5内侧的驱动轮限位器的位置，使拉索5抵接在驱动轮3上，旋转电机根据外部控制指令调整自身输出轴的转速，以使驱动轮3施加推动力在小车本体上，使小车本体沿拉索5行走。

驱动轮3的作用在于给测流小车施加动力，促使上滚轮1在拉索5上滚动，从而使测流小车能够在推动力作用下沿拉索5延伸方向左右移动。示例性的，驱动轮3采用聚碳酸酯制成，所述上滚轮1和下挡轮2采用金属制成，增加驱动轮3和拉索5之间的摩擦力，降低上滚轮1、下档轮与拉索5之间的摩擦力，从而提高测流小车的移动精度，降低打滑风险。关于驱动轮3的角度，由于其主要用于提供驱动力，可以根据结构需求自主设置，例如设置成与安装板6平行等。

通过前述结构设计，本发明的测流小车即使工作在松弛状态下的拉索5上，也能够确保自身不会出现倾翻，并且由于安装板6下方的拉索5呈绷紧状态，使测流小车在行走段仍然是沿平直状态的拉索5移动，确保移动精度，同时还可以将拉索5限制在上滚轮1和下档轮之间，避免测流小车晃动时拉索5脱出。另外，结合具有高度差的拉索5结构和对应的滚轮组件结构，使拉索5能够垂直陷入上滚轮1的凹槽内，间接提高了测流小车的移动精度。尤其要说明的是，在前述结构基础上，测流小车在整个移动过程中，即使因为拉索5较为松弛出现了上坡或者下坡等路段，也不会影响小车的移动速度和移动精度，其主要原因为依靠两条钢索，与四组滚轮之间配合，形成局部的刚性直线保证，而整体垂直度又由张紧力数值控制，从而避免了传统测流小车装置受限于地理环境和辅助设备的技术缺陷。

关于驱动轮限位器的结构，示例性地，驱动轮限位器包括张紧轮4、扭簧和底座。驱动轮3的行走面上设置有与拉索5尺寸相匹配的凹槽；张紧轮4和扭簧固定在底座上方并且通过底座安装在安装板6上；张紧轮4与驱动轮3位于拉索5的两侧，在扭簧的旋转力作用下，将拉索5抵接在驱动轮3的凹槽内。采用扭簧可以在确保拉索5和驱动轮3紧密贴合的前提下，使两者之间仍维持有一定的弹性空间，便于快速拆装测流小车。这和传统测流小车为了防止掉落采用固定装置锁在拉索5上的结构方式不同，在本发明中，测流小车的安装过程，首先将下挡轮2和驱动轮限位器松开，将上滚轮1挂在拉索5上，并且拉索5从驱动轮3底部穿过，悬挂完毕。再调整四个下挡轮2位置，保证两根钢丝绳局部平行且顺直，绳子直靠拉近自动完成。最后收紧驱动轮限位器。采用带有扭簧的驱动轮3具有以下三个优点：第一，可以使测流小车适应不同尺寸的拉索5；第二，预留弹性空间，测流小车拆装迅速；第三，能够提供不依赖于重力的更大压力，使小车轻量化的情况下，也能提供足够的摩檫力，也是小车的驱动力，可以使小车能移动更快的情况下获得好的定位精度。

下挡轮2通过档轮安装机构位置可调地安装在安装板6上，下挡轮2的安装位置满足以下条件：安装板6与其正上方的松拉索5平行；档轮安装机构包括呈L型连接板；L型连接板的水平臂上开设有第一矩形通孔，采用紧固件穿过第一矩形通孔的方式将L型连接板固定在安装板6上，使L型连接板与安装板6之间构成U型容纳腔；L型连接板的竖直臂上开设有第二矩形通孔，下档轮位于U型容纳腔内，下档轮通过紧固件穿过第二矩形通孔的方式固定在L型连接板的竖直臂上且与安装板6平行；通过调整紧固件与第一矩形通孔、第二矩形通孔的相对位置来调整L型连接板和下档轮的位置，以适配不同尺寸的拉索5、下档轮或者上滚轮1。

实施例二

基于前述结构，本发明实施例还提及了一种移动式雷达波测流系统的工作方法，包括以下步骤：

S1，采集环境参数，所述环境参数至少包括风力和风向。

S2，结合上滚轮1与安装板6之间的夹角计算测流小车受环境影响导致的倾斜角度变化范围，获取两个拉索5的高度差，根据获取结果安装拉索5。

S3，将下挡轮2和驱动轮限位器松开，将上滚轮1挂在拉索5上，并且拉索5从驱动轮3底部穿过。

S4，调整四个下挡轮2位置，使安装板6正上方的拉索5呈绷紧状态。

S5，收紧驱动轮限位器，使其中一根拉索5紧贴驱动轮3。

S6，根据测流任务，调整旋转电机输出轴的转速，以使驱动轮3携带小车本体沿拉索5行走，同时，采用雷达波测流装置对当前区域的河流流量进行测量。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种用于松拉索的移动式雷达波测流系统，其特征在于，所述移动式雷达测流系统包括测流小车，以及安装在测流小车上的雷达波测流装置和行走驱动装置；

所述测流小车安装在两根架设在河流上方的拉索上，在行走驱动装置的作用下携带雷达波测流装置沿拉索的延伸方向移动，使雷达波测流装置对当前区域的河流流量进行测量；其中，两根拉索之间具有高度差，使两根拉索构成的平面与水平面呈第一夹角，且每根拉索的张力均小于预设张力阈值，使拉索呈松弛状态；

所述测流小车包括小车本体、安装板和N个滚轮组件；所述安装板安装在小车本体上，N个滚轮组件安装在安装板临近拉索的侧面上；

所述N个滚轮组件平均分布在两根拉索上；每个所述滚轮组件均包括具有位置限制关系的一对上滚轮和下挡轮；滚轮组件之间的拉索张力大于第二预设张力阈值，呈绷紧状态，且与安装板平行；

每个上滚轮和下挡轮的行走面的中心位置均设置有圆环形凹槽，凹槽尺寸与拉索尺寸相匹配；所有上滚轮位于对应的拉索的同一侧，每个上滚轮倾斜安装在安装板上，并且在小车本体的重力作用下摆放或者悬挂在拉索上，上滚轮与安装板之间的第二夹角与第一夹角相适配；所有下挡轮与安装板平行；每组上滚轮和下挡轮分别卡接在对应拉索的两侧，将拉索限制在两者的凹槽之间；当上滚轮与拉索接触时，下挡轮的凹槽底部与拉索之间具有一间隙，且间隙距离值小于拉索直径值；

所述行走驱动装置包括卡接在其中一根拉索上的驱动轮、驱动轮限位器，以及与驱动轮连接的旋转电机，通过调整位于该拉索内侧的驱动轮限位器的位置，使拉索抵接在驱动轮上，旋转电机根据外部控制指令调整自身输出轴的转速，以使驱动轮施加推动力在小车本体上，使小车本体沿拉索行走。

2.根据权利要求1所述的用于松拉索的移动式雷达波测流系统，其特征在于，所述N采用4。

3.根据权利要求1所述的用于松拉索的移动式雷达波测流系统，其特征在于，所述驱动轮限位器包括张紧轮、扭簧和底座；

所述驱动轮的行走面上设置有与拉索尺寸相匹配的凹槽；所述张紧轮和扭簧固定在底座上方并且通过底座安装在安装板上；张紧轮与驱动轮位于拉索的两侧，在扭簧的旋转力作用下，将拉索抵接在驱动轮的凹槽内。

4.根据权利要求1所述的用于松拉索的移动式雷达波测流系统，其特征在于，所述驱动轮采用聚碳酸酯制成，所述上滚轮和下挡轮采用金属制成。

5.根据权利要求1所述的用于松拉索的移动式雷达波测流系统，其特征在于，所述上滚轮与安装板之间的夹角

满足以下条件：

式中，θ_车是测流小车相对于水平面的夹角，δ_min是拉索与上滚轮之间的最小允许夹角，δ_max是拉索与上滚轮之间的最大允许夹角，Δσ₁是测流小车受环境影响导致的最大反向倾斜角度值，Δσ₂是测流小车受环境影响导致的最大正向倾斜角度值；Δσ₁和Δσ₂受风力、钢索张力值、滚轮之间的安装配合偏差影响。

6.根据权利要求5所述的用于松拉索的移动式雷达波测流系统，其特征在于，每个所述上滚轮均与安装板构成45度夹角。

7.根据权利要求1所述的用于松拉索的移动式雷达波测流系统，其特征在于，每个滚轮组件中，上滚轮与下档轮之间的夹角范围为135±3°；两者之间在水平方向上的间距范围为(0.5±0.03)*R，R是拉索半径。

8.据权利要求1所述的用于松拉索的移动式雷达波测流系统，其特征在于，所述驱动轮与安装板平行。

9.据权利要求1所述的用于松拉索的移动式雷达波测流系统，其特征在于，所述下挡轮通过档轮安装机构位置可调地安装在安装板上，下挡轮的安装位置满足以下条件：安装板与其正上方的松拉索平行；

所述档轮安装机构包括呈L型连接板；L型连接板的水平臂上开设有第一矩形通孔，采用紧固件穿过第一矩形通孔的方式将L型连接板固定在安装板上，使L型连接板与安装板之间构成U型容纳腔；L型连接板的竖直臂上开设有第二矩形通孔，下档轮位于U型容纳腔内，下档轮通过紧固件穿过第二矩形通孔的方式固定在L型连接板的竖直臂上且与安装板平行；通过调整紧固件与第一矩形通孔、第二矩形通孔的相对位置来调整L型连接板和下档轮的位置。

10.一种用于松拉索的移动式雷达波测流系统的工作方法，其特征在于，所述移动式雷达波测流系统采用权利要求1-9中任意一项中所述的移动式雷达波测流系统；

所述工作方法包括以下步骤：

S1，采集环境参数，所述环境参数至少包括风力和风向；

S2，结合上滚轮与安装板之间的夹角计算测流小车受环境影响导致的倾斜角度变化范围，获取两个拉索的高度差，根据获取结果安装拉索；

S3，将下挡轮和驱动轮限位器松开，将上滚轮卡设在拉索上，并且拉索从驱动轮底部穿过；

S4，调整四个下挡轮位置，使安装板范围内的拉索呈绷紧状态；

S5，收紧驱动轮限位器，使其中一根拉索紧贴驱动轮；

S6，根据测流任务，调整旋转电机输出轴的转速，以使驱动轮携带小车本体沿拉索行走，同时，采用雷达波测流装置对当前区域的河流流量进行测量。

Images