CN203117218U - 一种水文站缆道式流速自动测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水文站缆道式流速自动测量装置，包括顶端悬吊于缆道系统上的若干根固定索，所述固定索下端连接有内部设有ADCP控制器的仪器箱，所述仪器箱下方通过连接杆固定有导流结构，所述导流结构底端固定有与所述ADCP控制器电连接的ADCP；所述ADCP控制器与安装在水文站控制室内的控制系统通信；所述控制系统控制所述缆道系统的电机。本实用新型的装置可靠性高，解决了现有装置需要测验人员现场操控的问题，实现了无人值守的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种缆道模式无人值守水文站自动测流监控系统，特别是一种水文站缆道式流速自动测量装置。
背景技术
目前很多基本水文站测验河段前后修建有水电工程，导致水文站原测验河段的水位～流量关系遭到严重的破坏，断面横向流速分布也因电站的运行更加复杂。
为解决该类水文站水资源监测难题，目前常用的做法仍然是尽量增加水文测验的次数，或者直接移用上游（下游）水电工程的出库流量过程，导致河流上下游水资源量不平衡，同时也极大地加大了水文测验人员的劳动强度和资料整编的难度，导致人员成本和缆道系统的运行成本显著增加，也与新时期水文现代化的发展战略不符。
常规流量监测方法有缆道流速仪法、走航式ADCP法、测船流速仪法等多种方法，但均需要测验人员现场操控，不能做到无人值守。
ADCP:声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler Current Profilers）的简称。
1）缆道流速仪法(如图1)：需要在控制室人工开启缆道控制台，将铅鱼15从水面逐步下放到河底进行施测，仪器入水深、测验时间长、遇漂浮物等比较危险，且每次测验完成需要将安装在铅鱼15上的流速仪取回，繁琐且不安全；
2）走航式ADCP法(如图2)：需要将ADCP固定安装在测船上，开动测船在测验河段往返施测，同样不能自动在线监测；
3）测船流速仪法：利用测船在河道中定位，绞车悬吊流速仪，下放至预定测点进行流速测验，是一种更加原始且不安全的测验手段。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种可靠性高的水文站缆道式流速自动测量装置，解决现有装置需要测验人员现场操控的问题，实现无人值守的目的。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种水文站缆道式流速自动测量装置，包括顶端悬吊于缆道系统上的若干根固定索，所述固定索下端连接有内部设有ADCP控制器的仪器箱，所述仪器箱下方通过连接杆固定有导流结构，所述导流结构底端固定有与所述ADCP控制器电连接的ADCP；所述ADCP控制器与安装在水文站控制室内的控制系统通信；所述控制系统控制所述缆道系统的电机。
作为优选方案，所述导流结构迎水流方向一端为倾斜的弧形，且伸出水面；所述导流结构侧面设置有与所述ADCP控制器电连接的浮球、两个用于测量水阻的绝缘子；所述连接杆上从下至上依次设有一级浮球和二级浮球，所述一级浮球与所述ADCP控制器电连接，所述二级浮球、用于测量水阻的绝缘子与设置在所述控制箱内的水下信号源电连接；所述水下信号源通过水面信号接收器与所述控制系统通信；所述固定索与仪器箱之间固定有太阳能光板；所述仪器箱或连接杆或导流结构上固定有配重块；所述仪器箱或连接杆上固定有与所述ADCP控制器连接的报警装置和数据采集装置；所述报警装置包括光报警装置和/或声音报警装置；所述固定索与所述缆道系统之间设有绝缘子。
与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型的装置可靠性高，解决了现有装置需要测验人员现场操控的问题，实现了无人值守的目的；导流结构迎水流方向一端以倾斜的弧形斜伸出水面，解决了流速测验过程中水草、漂浮物缠绕测验设备的难题，保证测速位置流态不变，测验过程结束后，在本实用新型的装置提出水面时，缠绕物容易自行脱落；在本实用新型的测验装置下放、测验过程中，结合当时的天气状况和时间，采用声、光结合的报警模式，白天采用声音报警，晚上利用灯光报警，防止过往船只碰撞，同时在夜晚和休息时段不扰民；浮球的设置能确保本实用新型装置的仪器箱不会因为控制系统故障入水，避免损坏仪器设备。
附图说明
图1为现有的缆道式流速仪测验系统结构示意图；
图2为走航式ADCP测验系统结构示意图；
图3为本实用新型一实施例结构示意图；
图4为本实用新型一实施例电路结构框图。
具体实施方式
如图3和图4所示，本实用新型一实施例包括顶端悬吊于缆道系统14上的若干根固定索1，所述固定索1下端连接有内部设有ADCP控制器的仪器箱2，所述仪器箱2下方通过连接杆3固定有导流结构4，所述导流结构4底端固定有与所述ADCP控制器电连接的ADCP；所述ADCP控制器通过无线电台与安装在水文站控制室内的控制系统通信；所述控制系统控制所述缆道系统的电机。
所述控制系统包括计算机和与计算机连接的PLC；所述导流结构4迎水流方向一端为倾斜的弧形，且伸出水面；所述导流结构4侧面设置有与所述ADCP控制器电连接的浮球5、用于测量水阻的绝缘子17；所述连接杆3上从下至上依次设有一级浮球6和二级浮球7，所述一级浮球6与所述ADCP控制器电连接，所述二级浮球7、用于测量水阻的绝缘子17与设置在所述仪器箱内的水下信号源电连接；所述水下信号源通过水面信号接收器与所述控制系统的PLC通信；所述固定索1与仪器箱2之间固定有太阳能光板8；所述一级浮球6下方的连接杆上固定有配重块9；所述仪器箱2或连接杆3上固定有与所述ADCP控制器电连接的报警装置和数据采集装置16；所述报警装置包括光报警装置11和/或声音报警装置10；所述固定索1与所述缆道系统1之间设有绝缘子12；所述仪器箱2上固定有不干胶反光材料13。
导流结构高度大约为30厘米，缆道系统的电机与PLC连接,缆道系统上设有计数传感器，PLC与计数传感器连接。本实施例中的数据采集装置为摄像机，光报警装置11和声音报警装置10均固定在所述仪器箱2底部。
ADCP控制器通过无线电台与控制室内的计算机通信，PLC控制缆道系统的电机，使缆道系统的缆道移动，通过缆道带动固定索，使仪器箱移动到指定位置，然后将本实用新型的测量装置缓慢放入水中，直至导流结构入水10厘米（入水深度可以根据具体情况具体设定），ADCP控制器将ADCP采集到的流量数据发送给计算机，测验结束后，计算机通过PLC控制缆道系统的电机，将本实用新型的测量装置整体向上提出水面，等待下次测验。导流结构距离水面的高度可以根据具体情况设定。
在下放过程中，若缆道系统的计数传感器失效，或者PLC计数故障，则导流结构上的浮球、绝缘子、连接杆上的一级浮球和二级浮球组成的监测机构能将入水信号通过ADCP控制器、水下信号源传递给计算机，计算机通过PLC控制缆道系统的电机，使缆道系统停止下放并迅速上提至安全高度，防止仪器设备入水。
当测流装置开始工作时，计算机通过ADCP控制器启动声光报警装置，提醒过往船只积极避让。此外，当附近有船只靠近时，摄像机摄取船只图像，并通过ADCP控制器将处理后的图像数据传递给计算机，经计算机分析处理后，计算出船只与本实用新型的测量装置之间的距离，计算机将船只距离信号发送给ADCP控制器，ADCP控制器根据距离远近触发声光报警装置发出不同组合的报警，防止过往船只碰撞，遇到紧急状况时，控制系统可控制缆道系统的电机，快速上提本实用新型的测量装置，避免碰撞。
Claims (10)
1.一种水文站缆道式流速自动测量装置，包括顶端悬吊于缆道系统上的若干根固定索，其特征在于，所述固定索下端连接有内部设有ADCP控制器的仪器箱，所述仪器箱下方通过连接杆固定有导流结构，所述导流结构底端固定有与所述ADCP控制器电连接的ADCP；所述ADCP控制器与安装在水文站控制室内的控制系统通信；所述控制系统控制所述缆道系统的电机。
2.根据权利要求1所述的水文站缆道式流速自动测量装置，其特征在于，所述导流结构迎水流方向一端为倾斜的弧形。
3.根据权利要求1所述的水文站缆道式流速自动测量装置，其特征在于，所述导流结构侧面设置有与所述ADCP控制器电连接的浮球、用于测量水阻的绝缘子。
4.根据权利要求3所述的水文站缆道式流速自动测量装置，其特征在于，所述连接杆上从下至上依次设有一级浮球和二级浮球，所述一级浮球与所述ADCP控制器电连接，所述二级浮球、用于测量水阻的绝缘子与设置在所述控制箱内的水下信号源电连接；所述水下信号源通过水面信号接收器与所述控制系统通信。
5.根据权利要求1所述的水文站缆道式流速自动测量装置，其特征在于，所述固定索与仪器箱之间固定有太阳能光板。
6.根据权利要求4所述的水文站缆道式流速自动测量装置，其特征在于，所述仪器箱或连接杆或导流结构上固定有配重块。
7.根据权利要求1所述的水文站缆道式流速自动测量装置，其特征在于，所述仪器箱或连接杆上固定有与所述ADCP控制器电连接的报警装置和数据采集装置；所述报警装置包括光报警装置和/或声音报警装置。
8.根据权利要求1所述的水文站缆道式流速自动测量装置，其特征在于，所述固定索与所述缆道系统之间设有绝缘子。
9.根据权利要求1所述的水文站缆道式流速自动测量装置，其特征在于，所述仪器箱上固定有不干胶反光材料。
10.根据权利要求1所述的水文站缆道式流速自动测量装置，其特征在于，所述控制系统包括计算机和与计算机连接的PLC。
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| CN 201320121896 CN203117218U (zh) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | 一种水文站缆道式流速自动测量装置 |
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| CN 201320121896 Expired - Lifetime CN203117218U (zh) | 2013-03-18 | 2013-03-18 | 一种水文站缆道式流速自动测量装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103197093A (zh) * | 2013-03-18 | 2013-07-10 | 中国水电顾问集团中南勘测设计研究院 | 一种水文站缆道式流速自动测量装置 |
| CN116972815A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-10-31 | 中国海洋大学 | 一种基于多平台的河口羽流锋面观测系统的工作方法 |
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2013
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| CN103197093B (zh) * | 2013-03-18 | 2015-05-13 | 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 | 一种水文站缆道式流速自动测量装置 |
| CN116972815A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-10-31 | 中国海洋大学 | 一种基于多平台的河口羽流锋面观测系统的工作方法 |
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