CN114777838B - 一种可移动浮标式多维激光释放测量装置及基于装置的水利监控预警系统 - Google Patents

一种可移动浮标式多维激光释放测量装置及基于装置的水利监控预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可移动浮标式多维激光释放测量装置及基于装置的水利监控预警系统,包括基座台、移动机构、激光测量机构和收卷定位机构,所述激光测量机构的顶部安装有激光灯,安装有定位天线,安装有信息传输器,安装有探测雷达,激光灯、激光测量机构与探测雷达以同一竖垂直状设置。本发明结构新颖,采用带激光释放测量自动移动浮漂式设计,形成两个激光散发检测点及一个雷达检测点,实现水上高、低空及水下多维的检测使用,水利监控预警系统及方法设有查询、监控、预警等多功能,其简单、实用、有效,实现不同水利检测预警需求,特别适用于以一定区域的水利实时动态信息、基本静态信息不同类型和不同重要程度的信息检测监控预警。

Description

一种可移动浮标式多维激光释放测量装置及基于装置的水利 监控预警系统
技术领域
本发明涉及水利工程测量技术领域,尤其涉及一种可移动浮标式多维激光释放测量装置及基于装置的水利监控预警系统及方法。
背景技术
水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物,以实现其目标。而水位、盐度等监测是水利工程管理工作当中不可缺少的一个环节。
而对水位等监测,一般采用一些感应或测量设备实现,而简易的感应或测量设备一般都是固定在水里或其它水工建筑物上,由于都是户外水利,环境变化大,其位置确定或是否正常工作的检测,都需要采用人工手段及另外检测设备进行对其进行移动检测,不然会影响其总体测量的准确性。
有些采用浮标测量,但浮标也是固定位置或不便于移动,有些其采用人工检测方式或其它移动测量设备,为了精确度需要架船横穿整个水面的方式进行测量,其过于繁琐及费时,且现有测量设备的功能都过于单一,无法实现辅助其它过多需求的测量,实现多种水利测量的需求。因此为了解决此类问题,我们提出了一种可移动浮标式多维激光释放测量装置及基于装置的水利监控预警系统及方法。
发明内容
本发明提出的一种可移动浮标式多维激光释放测量装置及基于装置的水利监控预警系统及方法,解决了因环境变化大,在水域面自动进行对原有测量感觉器或设备的检测,同时可实现辅助移动测量的多维测量需求,实现多种水利测量或监控的需求问题。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种可移动浮标式多维激光释放测量装置,包括基座台、移动机构、激光测量机构和收卷定位机构,所述基座台底部的一侧安装有移动机构,所述基座台的上方设置有安装块,所述安装块的上方设置有保护壳,所述保护壳的上方设置有激光测量机构,所述激光测量机构的顶部安装有激光灯,所述激光测量机构的一侧安装有定位天线,所述安装块的上方一侧安装有信息传输器,所述安装块的内部安装有收卷定位机构,且所述收卷定位机构延伸至安装块的外部,所述安装块的底部安装有探测雷达,激光测量机构与探测雷达以竖垂直状设置,安装块对应激光测量机构与探测雷达设有旋转结构.
优选的,所述激光测量机构包括太阳能电池、激光测距仪和太阳能板,所述太阳能电池安装在保护壳的内部,所述太阳能电池的圆心位置上方安装有激光测距仪,所述激光测距仪上套接有太阳能板,且所述太阳能板呈圆台形中空状结构,所述的激光测距仪设于太阳能板与保护壳空隙间,所述的激光灯设于太阳能板的中心顶部。
优选的,所述移动机构包括第一马达和螺旋桨,所述第一马达安装在基座台的两侧,所述第一马达的一侧安装有螺旋桨。
优选的,所述安装块的内部开设有安装仓,且所述收卷定位机构安装在安装仓内,所述安装仓的下方开设有放线孔,且所述收卷定位机构从放线孔内穿过延伸至安装块的外部。
优选的,所述收卷定位机构包括电机、缆绳和定位锚,所述电机安装在安装仓内,所述安装仓的一侧设置有卷线盘,所述缆绳盘绕在卷线盘上,且所述缆绳穿过放线孔延伸至安装块的外部,所述缆绳的一端设置有定位锚。
优选的,所述电机与安装仓呈固定连接,所述缆绳采用尼龙材质构成,所述定位锚呈圆锥形结构。
优选的,所述定位天线安装在太阳能板上,所述信息传输器的两侧分别设置有信号接收天线与信号发射天线。
优选的,所述旋转结构包括安装块的内部安装有第二马达,所述第二马达的输出端安装有齿轮,所述第二马达的一侧通过齿轮啮合连接有传动杆,所述传动杆的两端分别与激光测量机构和探测雷达连接,且以竖垂直设置,由激光测量机构设置于上部,探测雷达设置于下部。
一种基于如上述的一种可移动浮标式多维激光释放测量装置的水利监控预警系统,其特征在于,包括固定采集检测端、上述结构的移动采集检测端,数据采集器、GPRS模块,控制模块,所述的固定采集检测端、移动采集检测端分别与数据采集器连接,数据采集器通过GPRS模块与控制中心相连接,所述的控制中心包括信息分析模块、信息存储模块、预警模块、查询模块、控制模块,由控制模块分别于信息分析模块、信息存储模块、预警模块、查询模块相控制连接。
所述的固定采集检测端包括水位传感器、流量传感器、盐度传感器、检测设备、光感设备。
一种基于如所述的可移动浮标式多维激光释放测量装置的水利监控预警系统的使用方法,该方法包括如下:
S1,根据测量的需求,在水里或陆地上的相应位置设置传感器、检测设备、光感设备、通信设备,形成数据固定采集端;
把上述的测量装置放入水域面上,形成数据移动采集端,其固定采集端的设备、移动采集端分别通过无线与数据采集中心相连接,且通过GPRS与控制室中心相连接;
S2,采用移动浮标式多维激光释放测量装置放入水域面上可进行自主驱动移动,实现水面与水下多维检测;包括以下:
1)激光灯提供顶部的激光线形成信号灯供测量所需用及定位用,实现水面高空位置的检测;
或,采用激光测距仪从太阳能板与保护壳之间的空隙射出,便于在水域面相接近的低空位置检测测量;
或,采用激光灯与下部的一定间距设置的激光测距仪相结合,形成以水面域面全维度的激光扫仪精确检测,实现水域低空位段、高空位段的检测需求;
2),采用单个或两个激光释放与其它设置的光感设备相结合,实现更阔域的位置、光检进行检测;
3),采用水面单个激光或双个激光与水下雷达位置相结合的多维检测;
4),采用雷达扫描其它固定设备是否正常工作;
S3,根据监控和预警的需求,设置预警模块、查询模块、控制模块,由控制模块分别于信息分析模块、信息存储模块、预警模块、查询模块相控制连接,实现水位、盐度等信息的监控和预警。
本发明的有益效果为:
1、本装置采用具有激光的浮漂进行对水域的测量,该浮漂操作简单且省时省力,同时该装置可自行主动移动到指定水域位置,不需要架船进行人工的投放,使得投放方式变得极其方便。
2、本装置上安装有太阳能电板,能够利用太阳能进行运行,更加的环保节约,同时该装置上还安装有GPS定位、信号传输器和探测雷达,使得装置具有定位,传输信号和雷达探测的能力,且该装置上还安装有收卷定位机构,收卷定位机构能够自动收卷定位锚。
3、设置有分布在上下两端的激光测量机构和探测雷达,通过第二马达的带动,使得激光测量机构和探测雷达能够同步转动,二者的相互结合达到水面或水下的全方位检测。
4、其激光测量机构、探测雷达、激光灯设于同一垂直线上,且间隔位置设置,形成2个激光散发检测点及1个雷达检测点,实现水上高、低空及水下多维的检测使用,实现多维的扫描测量且精确。
5、在水里或陆地上的位置设置相应的传感器、检测设备、光感设备、通信设备,形成数据的固定采集端,把可移动浮标式多维激光释放测量装置放入水域面上,形成数据的移动采集端,其固定采集端的设备、移动采集端通过无线相连接,且分别与控制中心相连接,分别植入控制或检测软件,可实现多种水利测量或监控的需求。既此装置可以是移动检测端设备,又可以作为其它固定设备的辅助检测设备。
6、其可移动浮标式多维激光释放测量装置放入水域面上,除了实现可水面与水下的检测数据外,同时可采用雷达扫描其它设备是否正常工作,达到两个检测功能,一是辅助其它设备的水下数据的检测,二是检测其它固定设备是否正常工作状态。
7、太阳能板能够吸收太阳能并转化为电能,方便装置节能使用,同时阳能板结构设置,可实现有效的太阳能吸收,同时实现对下部激光测距仪结构的保护,同时与保护壳相结合,便于激光测距仪光束以激太阳能板与保护壳之间的空隙中射出,便于在水域面的相接近的低空的有效检测,另外且与太阳能顶部的激光灯形成一定距离的两个激光散发检测点,进一步便于检测。
8、采用移动与固定相结合的采集端的水利监控预警系统,根据监控和预警的需求,设置预警模块、查询模块、控制模块,由控制模块分别于信息分析模块、信息存储模块、预警模块、查询模块相控制连接,实现水位等信息的监控和预警,适用于以一定区域的水利实时动态信息、基本静态信息不同类型和不同重要程度的信息检测监控预警。
9、基于装置与系统的使用方法简单、实用、有效,不需增加太多的原来配置的检测设备,而实现多维,多方需求水利检测预警。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图。
图2为本发明装置的背面结构示意图。
图3为本发明装置的剖视图。
图4为本发明系统结构方框图。
图5为本发明系统信息传输流程参考图。
图中标号:1、基座台;2、移动机构;201、第一马达;202、螺旋桨;3、安装块;301、安装仓;302、放线孔;4、保护壳;5、激光测量机构;501、太阳能电池;502、激光测距仪;503、太阳能板;6、激光灯;7、定位天线;8、信息传输器;9、收卷定位机构;901、电机;902、缆绳;903、定位锚;10、探测雷达;11、第二马达;1101、传动杆、111移动采集检测端、222、固定采集检测端、333数据采集器、444控制中心、555GPRS模块
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-图3,一种可移动浮标式多维激光释放测量装置,包括基座台1、移动机构2、激光测量机构5和收卷定位机构9,所述基座台1底部的一侧安装有移动机构2,所述基座台1的上方设置有安装块3,所述安装块3的上方设置有保护壳4,所述保护壳4的上方设置有激光测量机构5,所述激光测量机构5的顶部安装有激光灯6,所述激光测量机构5的一侧安装有定位天线7,所述安装块3的上方一侧安装有信息传输器8,所述安装块3的内部安装有收卷定位机构9,且所述收卷定位机构9延伸至安装块3的外部,所述安装块3的底部安装有探测雷达10,底部的探测雷达10发射电磁波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息,从而实现对水下的检测。
如图1,图3所示,所述激光测量机构5包括太阳能电池501、激光测距仪502和太阳能板503,所述太阳能电池501安装在保护壳4的内部,所述太阳能电池501的圆心位置上方安装有激光测距仪502,所述激光测距仪502上套接有太阳能板503,且所述太阳能板503呈圆台形中空状结构,所述的激光测距仪502设于太阳能板503与保护壳4空隙间,所述的激光灯6设于太阳能板503的中心顶部,太阳能板503能够吸收太阳能,太阳能电池501负责吸收与提供整个装置的能源,其控制电路连接不作细描述,属于常见的现有电路,所述定位天线7安装在太阳能板503上,激光测距仪502、探测雷达10分别与信息传输器8连接,所述信息传输器8的两侧分别设置有信号接收天线与信号发射天线;信息传输器8能够接收与传输信息,同时信息传输器8采用防水型传输器,能够避免传输器进水的问题。
激光测距仪502,是利用调制激光的某个参数实现对目标的距离测量的仪器,按照测距方法分为相位法测距仪和脉冲法测距仪,脉冲式激光测距仪是在工作时向目标射出一束或一序列短暂的脉冲激光束,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离,相位法激光测距仪是利用检测发射光和反射光在空间中传播时发生的相位差来检测距离的,激光测距仪502重量轻、体积小、操作简单速度快而准确。
如图2所示,基座台1呈半圆形,形成一个高位部,一个低位部,所述移动机构2包括两个第一马达201和螺旋桨202,所述第一马达201安装在基座台1高位部的两侧,所述第一马达201的一侧安装有螺旋桨202;螺旋桨202能够带动装置进行移动,第一马达201提供动力,其基座台1与移动机构2的结构设置,可以保证能浮体平衡与移动的动力,且保证于基座台1的上部结构不接触水。
如图3所示,所述安装块3的内部开设有安装仓301,且所述收卷定位机构9安装在安装仓301内,所述安装仓301的下方开设有放线孔302,且所述收卷定位机构9从放线孔302内穿过延伸至安装块3的外部;安装仓301内部中空,结合基座台1结构和安装块3结构设置,加上自身浮力塑料或其它材质的选择,进一不保证且能够满足装置所需的浮力要求。
所述安装块3的内部安装有第二马达11,所述第二马达11上安装有齿轮,所述第二马达11的一侧连接有传动杆1101,所述传动杆1101的两端分别与激光测量机构5和探测雷达10连接,当启动第二马达11时,第二马达11可通过齿轮带动传动杆1101,同时进一步带动激光测量机构5与探测雷达10进行旋转,从而达到水面或水下的全方位检测。
如图2,图3所示,所述收卷定位机构9包括电机901、缆绳902和定位锚903,所述电机901安装在安装仓301内,所述安装仓301的一侧设置有卷线盘,所述缆绳902盘绕在卷线盘上,且所述缆绳902穿过放线孔302延伸至安装块3的外部,所述缆绳902的一端设置有定位锚903;收卷定位机构9通过电机901能够将定位锚903收起与下放,所述电机901与安装仓301呈固定连接,所述缆绳902采用尼龙材质构成,所述定位锚903呈圆锥形结构;定位锚903起到固定浮漂在水域中的位置,等同于船只上使用的船锚,通过定位锚903由于缆绳902拉长,达到垂力拉大,对该装置位置的实现暂时的固定,能够避免其在水面上移动,提高一定固定位置的测量的精度。
工作原理:当时用该装置进行工作时,将该装置放入水中,启动移动机构2,电机901带动螺旋桨202进行运动可将装置移动至指定区域,收卷定位机构9将定位锚903放下并定位装置,移动到指定区域后激光测距仪502启动,激光通过太阳能板与保护壳4之间的空隙射出,激光灯6、激光测距仪502和探测雷达10达到水面低位、高位或水下全方位检测,太阳能板503能够吸收太阳能并转化为电能,激光灯6能够提供顶部的激光线形成信号灯供测量所需用,同时可与下部的一定间距设置的激光测距仪502相结合,形成以水面域面360度的扫仪精确检测,同时也可以采用与其它设置的光感设备相结合,实现其它更阔域的位置进行检测,同时也可以与下部的雷达相结合进行检测,实现多维的扫描测量精准,定位天线7提供定位功能,信息传输器8负责信息的传输与接收,探测雷达10经过雷达的回馈,能够探测水域中的地形和障碍物,同时也能检测其它设备是否正常工作的探测;当测量完毕后,收卷定位机构9启动将定位锚903收起,移动机构2启动将装置移动至岸边便于回收。
一种基于如上述的一种可移动浮标式多维激光释放测量装置的水利监控预警系统,如图4和5,包括固定采集检测端222、上述结构形成的移动采集检测端111,数据采集器333、GPRS模块555,控制模块444,所述的固定采集检测端222、移动采集检测端111分别与数据采集器333连接,数据采集器333通过GPRS模块555与控制中心444相连接,所述的控制中心444包括信息分析模块、信息存储模块、预警模块、查询模块、控制模块,由控制模块分别于信息分析模块、信息存储模块、预警模块、查询模块相控制连接。
所述的固定采集检测端包括水位传感器、流量传感器、盐度传感器、检测设备、光感设备。
一种基于如所述的可移动浮标式多维激光释放测量装置的水利监控预警系统的使用方法,该方法包括如下:
S1,根据测量的需求,在水里或陆地上的相应位置设置传感器、检测设备、光感设备、通信设备,形成数据固定采集端;
把上述的测量装置放入水域面上,形成数据移动采集端,其固定采集端的设备、移动采集端分别通过无线与数据采集中心相连接,且通过GPRS与控制室中心相连接;
S2,采用移动浮标式多维激光释放测量装置放入水域面上可进行自主驱动移动,实现水面与水下多维检测;包括以下:
1)激光灯提供顶部的激光线形成信号灯供测量所需用光束及定位用,与固定的检测设备、光感设备相结合,实现水面高空位置的检测;
或,采用激光测距仪从太阳能板与保护壳之间的空隙射出,便于在水域面相接近的低空位置进行独立水平自检测测量;
或,采用激光灯与固定检测设备、光感设备相结合及下部的一定间距设置的激光测距仪相结合连接,形成以水面域面全维度的激光扫仪精确检测,实现水域低空位段、高空位段的检测需求;
2),采用单个或两个激光释放与其它设置的光感设备相结合,实现更阔域的位置、光检进行检测;
3),采用水面单个激光或双个激光与水下雷达位置相结合的多维检测;
4),采用雷达扫描其它固定设备是否正常工作。
S3,根据监控和预警的需求,设置预警模块、查询模块、控制模块,由控制模块分别于信息分析模块、信息存储模块、预警模块、查询模块相控制连接,实现水位等信息的监控和预警。
所以,上述方法为检测方法或监控方法或预警方法。
装置采用具有激光的浮漂进行对水域的测量,该浮漂操作简单且省时省力,同时该装置可自行主动移动到指定水域位置,不需要架船进行人工的投放,使得投放方式变得极其方便。
本装置上安装有太阳能电板,能够利用太阳能进行运行,更加的环保节约,同时该装置上还安装有GPS定位、信号传输器和探测雷达,使得装置具有定位,传输信号和雷达探测的能力,且该装置上还安装有收卷定位机构,收卷定位机构能够自动收卷定位锚。即要在一定固定位置进行进一步精确测量时,其移动机构停止移动,其收卷定位机构的定位锚903下放,通过一定远距离的垂力,达到装置的在一定水面位置固定进行作业。而测量完,即收起定位锚903,再驱动移动机构移动。
设置有分布在上下两端的激光测量机构和探测雷达,通过第二马达的带动,使得激光测量机构和探测雷达能够同步转动,二者的相互结合达到水面或水下的全方位检测。
其激光测量机构、探测雷达、激光灯设于同一垂直线上,形成2个激光散发检测点及1个雷达检测点,实现水上高、低空及水下多维的检测使用,实现多维的扫描测量且精确,在使用时,可根据需要,其移动采集检测端是一个独立的检测装置,也可以与固定采集端进行激光释放点进行辅助检测,可以根据检测或采集需求进行灵活使用。
在水里或陆地上的位置设置相应的传感器、检测设备、光感设备、通信设备,形成数据的固定采集端,把可移动浮标式多维激光释放测量装置放入水域面上,形成数据的移动采集端,其固定采集端的设备、移动采集端通过无线相连接,且分别与控制中心相连接,分别植入控制或检测软件,可实现多种水利测量或监控的需求。
其可移动浮标式多维激光释放测量装置放入水域面上,除了实现可水面与水下的检测数据外,同时可采用雷达扫描其它设备是否正常工作,即达到两个检测功能,一是辅助其它设备的水下数据的检测,二是检测其它固定设备是否正常工作状态。
基于自动移动激光多点散发检测自动移动结构,实现多种检测量的需求。
太阳能板能够吸收太阳能并转化为电能,方便装置节能使用,同时阳能板结构设置,可实现有效的太阳能吸收,同时实现对下部激光测距仪结构的保护,同时与保护壳相结合,便于激光测距仪光束以激太阳能板与保护壳之间的空隙中射出,便于在水域面的相接近的低空的有效检测,另外且与太阳能顶部的激光灯形成一定距离的两个激光散发检测点,进一步便于检测。
采用移动与固定相结合的采集端的水利监控预警系统,根据监控和预警的需求,设置预警模块、查询模块、控制模块,由控制模块分别于信息分析模块、信息存储模块、预警模块、查询模块相控制连接,实现水位等信息的监控和预警,适用于以一定区域的水利实时动态信息、基本静态信息不同类型和不同重要程度的信息检测监控预警。
基于装置与系统的使用方法简单、实用、有效,不需增加太多的原来配置的检测设备,而实现多维,多方需求水利检测预警。
其使用时,同时可参考如下应用:
信息采集可用于相关水利的雨水情、工情、旱情、风情、灾情的情况,还包括地理信息、相关设备分布情况等信息情况,实现基本静态信息采集应用,包括河流、水利工程基本情况及状态信息,可应用于防洪调度预案、基础地理信息、三防机构、三防人力物力资源、三防常识、历史灾情及防洪抢险等使用。
实时动态信息采集应用包括实时降雨、实时水位、实时流量、实时风力等需要实时掌握的,按时间不断变化的动态信息。实时动态信息量大面广,所有河流及水利工程的运行状态信息都包含有实时动态信息。
软件或控制中心功能参数可考虑如下(部分):
1.总体功能参考
具有多种信息源信息采集功能,对重点实时动态信息,一般实时动态信息,基本静态信息等不同类型和不同重要程度的信息都能够可靠采集和分类存储建库。
具有对模拟信号,数字信号,人工置数等适应能力。
对雨量信息三维特征(雨量、时间段、面积)的相关适应采集能力。
具有对信息源信息正确性数据分和自动检验功能。
具有对整个系统故障自检和故障报警功能。
具有对各种信息源信息采集站点故障检验和查询功能,能够自动修复或自动屏蔽采集站点功能,故障站点遗漏数据可以人工插入功能。
具有巡回采集和定点采集,自报和应答功能任意切换功能。
信息传输通道主备自动切换功能
可以根据需要提供各种信息服务功能。
具有现地存储与中心存储数据自动校验与交换功能
具有特殊天气下采集系统工作适应性和可靠性保证功能。
2.重点动态信息实时采集站点
无需人员值守,自动采集数据
遥测站点能够自动进行滤波及其他抗干扰处理
现地具有显示和人工参数设置和修改功能
具有模拟信号、数字信号、开关信号等多种信号输入功能具有标准数字信号输出功能
具有时间校准功能
雨量信息采集具有现地和远程时间段截取功能
具有故障自检和故障报警功能,对电源电压降低和各种接口状态异常能够自动向采集数据中心报警。
具有远程参数设置,远程故障维护功能。
内部时钟自动与系统保持同步功能
数据自报和应答采集数据可以自动切换
具有48K以上数据现地存储功能
3.一般动态信息采集功能
一般动态信息的采集按行政区划分,设置多个采集站点,多个移动设备采集,其基本功能要求。
能按指定的格式定时采集输入
具有指示输入格式
具有定时采集提醒功能
具有自动纠错功能
具有传输成功确认功能
具有一年信息存储功能
4.基本静态信息采集功能
基本静态信息采集
基本静态信息能够自相关效正
具有标准化数据表格格式
数据能够与省部相关基本静态信息兼容,能够共享
能够定时或不定时修改参数
5.信息采集系统主要性能参数设计要求
数据采集周期可以任意设定,正常情况数据采集周期以天为单位,即每日8时采集报数,特别关注时实时采集报数。
自报数据时间间隔设定可短于5分钟,系统收集齐所有站点实时动态数据最长不超过20分钟,定点应答式召测数据不超过1分钟。
数据采集精度雨量、水位优于0.5级,流量优于1级,其他参数由于1级。
一般实时动态信息汛期报送周期为1天,特别需要时可任意召测。
连续阴雨30天供电系统能够保证正常工作。
数据畅通率大于90%。
时间大于20000小时。
上述控制中心或软件可根据实地水利检测或监控预警需求进行设计。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可移动浮标式多维激光释放水利测量装置,包括基座台(1),其特征在于,还包括移动机构(2)、激光测量机构(5)和收卷定位机构(9),所述基座台(1)底部的一侧安装有移动机构(2),所述基座台(1)的上方设置有安装块(3),所述安装块(3)的上方设置有保护壳(4),所述保护壳(4)的上方设置有激光测量机构(5),所述激光测量机构(5)的顶部安装有激光灯(6),所述激光测量机构(5)的一侧安装有定位天线(7),所述安装块(3)的上方一侧安装有信息传输器(8),所述安装块(3)的内部安装有收卷定位机构(9),且所述收卷定位机构(9)延伸至安装块(3)的外部,所述安装块(3)的底部安装有探测雷达(10),激光测量机构(5)与探测雷达(10)以竖垂直状设置,安装块(3)对应激光测量机构(5)与探测雷达(10)设有旋转结构;
所述激光测量机构(5)包括太阳能电池(501)、激光测距仪(502)和太阳能板(503),所述太阳能电池(501)安装在保护壳(4)的内部,所述太阳能电池(501)的圆心位置上方安装有激光测距仪(502),所述激光测距仪(502)上套接有太阳能板(503),且所述太阳能板(503)呈圆台形中空状结构,所述的激光测距仪(502)设于太阳能板(503)与保护壳(4)空隙间,所述的激光灯(6)设于太阳能板(503)的中心顶部;
所述旋转结构,包括安装块(3)的内部安装有第二马达(11),所述第二马达(11)的输出端安装有齿轮,所述第二马达(11)的一侧通过齿轮啮合连接有传动杆(1101),所述传动杆(1101)的两端分别与激光测量机构(5)和探测雷达(10)连接,由激光测量机构设置于上部,探测雷达设置于下部,且整体设于激光灯(6)垂直部的下部;
分布在上下两端的激光测量机构和探测雷达,通过第二马达的带动,使得激光测量机构和探测雷达能够同步转动,二者的相互结合达到水面或水下的全方位检测,其激光测量机构、探测雷达、激光灯设于同一垂直线上,且间隔位置设置,形成2个激光散发检测点及1个雷达检测点,实现水上高、低空及水下多维的检测使用。
2.根据权利要求1所述的一种可移动浮标式多维激光释放水利测量装置,其特征在于,所述移动机构(2)包括第一马达(201)和螺旋桨(202),所述第一马达(201)安装在基座台(1)的两侧,所述第一马达(201)的一侧安装有螺旋桨(202)。
3.根据权利要求1所述的一种可移动浮标式多维激光释放水利测量装置,其特征在于,所述安装块(3)的内部开设有安装仓(301),且所述收卷定位机构(9)安装在安装仓(301)内,所述安装仓(301)的下方开设有放线孔(302),且所述收卷定位机构(9)从放线孔(302)内穿过延伸至安装块(3)的外部。
4.根据权利要求3所述的一种可移动浮标式多维激光释放水利测量装置,其特征在于,所述收卷定位机构(9)包括电机(901)、缆绳(902)和定位锚(903),所述电机(901)安装在安装仓(301)内,所述安装仓(301)的一侧设置有卷线盘,所述缆绳(902)盘绕在卷线盘上,且所述缆绳(902)穿过放线孔(302)延伸至安装块(3)的外部,所述缆绳(902)的一端设置有定位锚(903)。
5.根据权利要求4所述的一种可移动浮标式多维激光释放水利测量装置,其特征在于,所述定位锚(903)呈圆锥形结构,所述定位天线(7)安装在太阳能板(503)上,所述信息传输器(8)的两侧分别设置有信号接收天线与信号发射天线。
6.一种基于如权利要求1~5任一所述的一种可移动浮标式多维激光释放水利测量装置的水利监控预警系统,其特征在于,包括固定采集检测端、移动采集检测端,数据采集器、GPRS模块,控制模块,所述的固定采集检测端、移动采集检测端分别与数据采集器连接,数据采集器通过GPRS模块与控制中心相连接,所述的控制中心包括信息分析模块、信息存储模块、预警模块、查询模块、控制模块,由控制模块分别与信息分析模块、信息存储模块、预警模块、查询模块相控制连接,所述的移动采集检测端是把如权利要求1~5任一所述的水利测量装置放入水域面所形成。
7.根据权利要求6所述的一种可移动浮标式多维激光释放水利测量装置的水利监控预警系统,其特征在于,所述的固定采集检测端包括水位传感器、流量传感器、盐度传感器、检测设备、光感设备。
8.一种基于如权利要求7所述的水利监控预警系统的使用方法,其特征在于,该方法包括如下:
S1,根据测量的需求,在水里或陆地上的相应位置设置传感器、检测设备、光感设备、通信设备,形成固定采集检测端;
把所述的水利测量装置放入水域面上,形成移动采集检测端,其固定采集检测端的设备、移动采集检测端分别通过无线与数据采集器相连接,且通过GPRS与控制中心相连接;
S2,采用所述水利测量装置放入水域面上可进行自主驱动移动,实现水面与水下多维检测;包括以下:
1)激光灯提供顶部的激光线形成信号灯供测量所需用及定位用,实现水面高空位置的检测;
采用激光测距仪从太阳能板与保护壳之间的空隙射出,便于在水域面相接近的低空位置检测测量;
采用激光灯与下部的一定间距设置的激光测距仪相结合,形成以水域面全维度的激光扫描仪精确检测,实现水域低空位段、高空位段的检测需求;
2),采用单个或两个激光与其它设置的光感设备相结合,实现更阔域的位置、光检进行检测;
3),采用水面单个激光或双个激光与水下雷达位置相结合的多维检测;
4),采用雷达扫描其它固定设备是否正常工作。
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