CN208181053U - 自驱动双轨式测流车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自驱动双轨式测流车，其架设在河道两侧立柱之间拉接的形成水平缆道的两根绳缆上。自驱动双轨式测流车包括外壳，外壳底面安装有雷达波测流仪，外壳两侧均安装有主动滑轮、从动滑轮和防护环，主动滑轮和从动滑轮在绳缆上转动，绳缆贯穿防护环，外壳内安装有控制器、步进电机、行走驱动机构、近距离无线通信装置，控制器与雷达波测流仪、步进电机、近距离无线通信装置相连，步进电机通过行走驱动机构控制主动滑轮的转动。本实用新型可自动在线监测河道流速等水文参数，无需人工参与，大大提高了测流作业效率。

Description

自驱动双轨式测流车

技术领域

本实用新型涉及一种自驱动双轨式测流车，属于雷达波在线测流技术领域。

背景技术

河道流量测验是水文工作的重要组成部分，其获取的各种数据对水资源的充分利用及防汛抗洪工作的开展都具有重要的作用。目前采用的测流手段通常为固定式测流。固定式测流是在桥梁上固定安装多个测流仪，通过对各测流仪获得的数据进行综合处理分析而得到测流结果，但一个河道断面上需要安装多个测流仪，这势必大大增加了测量与维护的成本，难以推广普及。近期也出现了一种移动式测流仪，这种测流仪虽然可以实现基于一台设备对整个河道断面实施测流的目的，但其在缆道上的运动是通过两侧岸边拉结的牵引绳的拉拽来实现的，而这种移动的方式十分笨拙，牵引设备复杂，测流成本较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自驱动双轨式测流车，其可自动在线监测河道流速等水文参数，无需人工参与，大大提高了测流作业效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种自驱动双轨式测流车，其架设在河道两侧立柱之间拉接的形成水平缆道的两根绳缆上，其特征在于：自驱动双轨式测流车包括外壳，外壳底面安装有雷达波测流仪，外壳两侧均安装有主动滑轮、从动滑轮和防护环，主动滑轮和从动滑轮在绳缆上转动，绳缆贯穿防护环，外壳内安装有控制器、步进电机、行走驱动机构、近距离无线通信装置，控制器与雷达波测流仪、步进电机、近距离无线通信装置相连，步进电机通过行走驱动机构控制主动滑轮的转动。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型可自动在线监测河道流速等水文参数，无需人工参与，大大提高了测流作业效率。当河道中有较多漂浮物、水质浑浊或者水流流速过快时，以及在汛期发洪水期间，本实用新型均可正常工作，测量结果准确性有保障。

2、本实用新型通过自身在双轨缆道上的往复运动便可对整个河道进行测流，简化了测流设备，测量和维护成本大大降低。

3、本实用新型设计有机械制动装置，大大提高了测流制动性能。

4、本实用新型设计有在岸边充电的充电插块结构，提高了测流的工作效率和自动化程度。

5、本实用新型设计有防止从缆道上脱落的防护环，大大提高了测流安全性，确保了测流作业的顺利实施。

附图说明

图1是本实用新型自驱动双轨式测流车的立体示意图。

图2是本实用新型自驱动双轨式测流车的立体示意图(未示出外壳顶面)。

图3是本实用新型自驱动双轨式测流车的内部结构示意图。

图4是本实用新型自驱动双轨式测流车的内部结构组成框图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型自驱动双轨式测流车架设在河道两侧立柱之间拉接的形成水平(或说基本水平)缆道的两根绳缆21上，缆道位于河道水面上方。如图，本实用新型自驱动双轨式测流车包括呈矩形体的外壳31，外壳31底面安装有雷达波测流仪32，外壳31两侧均安装有主动滑轮33、从动滑轮34和防护环37，主动滑轮33和从动滑轮34在绳缆21上转动，本实用新型测流车通过主动滑轮33和从动滑轮34在绳缆21上的转动而实现前进、后退运动，绳缆21贯穿防护环37，防护环37起到防止本实用新型测流车从绳缆21上脱落的作用，外壳31内安装有控制器71、步进电机73、行走驱动机构74、近距离无线通信装置72，控制器71与雷达波测流仪32、步进电机73、近距离无线通信装置72相连，步进电机73通过行走驱动机构74控制主动滑轮33的转动，近距离无线通信装置72用于本实用新型测流车与站房遥测中心之间进行无线通信。

如图2和图3，行走驱动机构74包括从动轴83，从动轴83的中间部分安装有从动齿轮82，从动轴83的两端分别与两个主动滑轮33连接，从动齿轮82与驱动齿轮81相齿合，驱动齿轮81与步进电机73的输出轴连接，驱动齿轮81在步进电机73的带动下转动。

进一步地，从动齿轮82上设有一圈通孔820，从动齿轮82旁安装有机械制动装置77，机械制动装置77与控制器71连接，机械制动装置77包括驱动泵771，驱动泵771的伸缩杆上安装有制动杆772，制动杆772在驱动泵771的带动下朝向从动齿轮82的轮表面作伸缩动作，以便当制动杆772伸出插入从动齿轮82上的通孔820中时对本实用新型自驱动双轨式测流车产生机械制动作用。

在实际应用中，机械制动装置77的作用在于，避免本实用新型测流车在停止运行后发生滑坡情况。对于坡度较大的缆道，为了确保主动滑轮33有效制动，一方面借由步进电机73对行走驱动机构74的控制来制动，另一方面通过机械制动装置77对从动齿轮82的控制来制动。

当然，机械制动装置77的结构还可有其它形式，并不局限于此。

如图2至图4，外壳31内安装有旋转编码器79，旋转编码器79与控制器71连接，旋转编码器79的信号输入接口经由纠偏轴84与一个从动滑轮34连接。旋转编码器79的作用在于，纠偏轴84在从动滑轮34的带动下转动，进而从动滑轮34的转动情况被旋转编码器79监测，以便控制器71根据旋转编码器79反馈的信息来控制主动滑轮33，确保从动滑轮34与主动滑轮33之间保持转动一致性。

在实际设计中，驱动齿轮81与从动齿轮82的直径比可设计为1∶3，从而可增大测流车的爬坡能力。

在实际实施时，河道两侧的两个立柱可分别作为始点立柱、终点立柱。

如图1，本实用新型自驱动双轨式测流车的外壳31一端安装有充电插头36，充电插头36的端部安装有后退限位开关76，充电插头36的两侧安装有金属固定片360，金属固定片360与可充电锂电池78连接，可充电锂电池78与控制器71连接，可充电锂电池78连接有充电管理器780，充电管理器780用于控制充电电流的大小，外壳31另一端安装有前进限位开关75，前进限位开关75、后退限位开关76与控制器71连接，其中：当本实用新型自驱动双轨式测流车向始点立柱后退行驶，后退限位开关76检测到本实用新型即将到达始点立柱上设有的充电插槽的槽底时，本实用新型自驱动双轨式测流车停止后退；当本实用新型自驱动双轨式测流车向终点立柱前进行驶，前进限位开关75检测到本实用新型即将到达终点立柱时，本实用新型自驱动双轨式测流车停止前进；当本实用新型自驱动双轨式测流车后退，使充电插头36插入充电插槽时，充电插头36上的两个金属固定片360被卡在充电插槽的槽内侧壁上的两个金属弹簧片之间，以便充电。

在实际中，充电插槽的横截面呈U字状凹槽结构，其上的金属弹簧片通过线缆与站房遥测中心连接，由站房遥测中心供电。站房遥测中心可包括太阳能充电板，太阳能充电板通过蓄电池与遥测终端控制箱相连，遥测终端控制箱与本实用新型测流车之间进行无线通信，站房遥测中心的作用主要有发出测流指令、接收测流数据、提供充电电能等。

在实际设计中，前进限位开关75、后退限位开关76的设计防止了本实用新型测流车发生碰撞损坏。前进限位开关75、后退限位开关76可为非接触式限位开关。

在本实用新型中，雷达波测流仪32可包括多普勒雷达流速传感器、倾角传感器，多普勒雷达流速传感器、倾角传感器与控制器71连接。当然，雷达波测流仪32还可有其它形式，并不局限于此。

如图1，外壳31顶面安装有装配件35，装配件35与河道两侧立柱上安装的防护绳索41连接，防护绳索41绕设在立柱上安装的转向滑轮上，以使防护绳索41与本实用新型自驱动双轨式测流车固定连接，从而在本实用新型自驱动双轨式测流车出现故障停留在河道中间时，通过手动或电动方式牵引防护绳索41来将本实用新型自驱动双轨式测流车拉回岸边。

在实际设计中，雷达波测流仪32中的多普勒雷达流速传感器、倾角传感器，步进电机73，近距离无线通信装置72，前进限位开关75，后退限位开关76，可充电锂电池78，旋转编码器79，机械制动装置77的信号端口分别与控制器71的相应信号端口连接，充电管理器780的信号端口与可充电锂电池78的控制端口连接。

在本实用新型中，雷达波测流仪32、近距离无线通信装置72、限位开关(前进限位开关75、后退限位开关76)、旋转编码器79、充电管理器780等属于本领域的已有设备或器件，机械制动装置77、控制器71等属于本领域的熟知设备或器件，故不在这里详述。

本实用新型的工作过程为：

本实用新型测流车借由近距离无线通信装置72接收到站房遥测中心发出的测流指令后，按照指令内容，控制器71控制步进电机73运转，进而借由行走驱动机构74控制本实用新型测流车在绳缆21上的移动，使本实用新型测流车移动到各个指定测量位置。在各测量位置上，雷达波测流仪32对河道流速进行测量并将测量数据反馈给控制器71，进而控制器71将测流数据以及测流车工况信息等反馈给站房遥测中心，从而对河道流速等水文参数实现计算与分析，完成水雨情信息的采集、存贮等工作。

控制器71实时检测可充电锂电池78的电压情况。当控制器71检测到本实用新型测流车即将没电时，控制器71通过控制步进电机73的运转来借由行走驱动机构74控制本实用新型测流车后退。当即将后退至始点立柱，后退限位开关76检测到即将触碰充电插槽槽底时，控制器71借由后退限位开关76发出的后退到位信号而控制本实用新型测流车停止后退运动，此时充电插头36插入充电插槽，充电插头36上的两个金属固定片360被卡在充电插槽的两个金属弹簧片之间，于是站房遥测中心的蓄电池经由金属弹簧片、金属固定片360与可充电锂电池78导通，执行充电作业。在充电过程中，充电管理器780根据可充电锂电池78的电量情况调节充电电流的大小，起到防过充的目的。

当充满电后，充电管理器780控制可充电锂电池78不再接收充电电流。当执行测流作业时间到达时，控制器71通过控制步进电机73的运转来借由行走驱动机构74控制本实用新型测流车前进，于是本实用新型测流车离开充电插槽，继续进行测流。

在前进过程中，如果本实用新型测流车即将前进至终点立柱，前进限位开关75检测到即将触碰终点立柱时，控制器71借由前进限位开关75发出的前进到位信号而控制本实用新型测流车停止前进运动，很好地防止了测流车发生碰撞损坏的现象。

本实用新型的优点是：

本实用新型可自动在线监测河道流速等水文参数，无需人工参与，大大提高了测流作业效率。

以上所述是本实用新型较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自驱动双轨式测流车，其架设在河道两侧立柱之间拉接的形成水平缆道的两根绳缆上，其特征在于：自驱动双轨式测流车包括外壳，外壳底面安装有雷达波测流仪，外壳两侧均安装有主动滑轮、从动滑轮和防护环，主动滑轮和从动滑轮在绳缆上转动，绳缆贯穿防护环，外壳内安装有控制器、步进电机、行走驱动机构、近距离无线通信装置，控制器与雷达波测流仪、步进电机、近距离无线通信装置相连，步进电机通过行走驱动机构控制主动滑轮的转动。

2.如权利要求1所述的自驱动双轨式测流车，其特征在于：

所述行走驱动机构包括从动轴，从动轴的中间部分安装有从动齿轮，从动轴的两端分别与两个所述主动滑轮连接，从动齿轮与驱动齿轮相齿合，驱动齿轮与所述步进电机的输出轴连接。

3.如权利要求2所述的自驱动双轨式测流车，其特征在于：

所述从动齿轮上设有一圈通孔，所述从动齿轮旁安装有机械制动装置，机械制动装置与所述控制器连接，机械制动装置包括驱动泵，驱动泵的伸缩杆上安装有制动杆，制动杆在驱动泵的带动下朝向所述从动齿轮的轮表面作伸缩动作，以便当制动杆伸出插入所述从动齿轮上的通孔中时对所述自驱动双轨式测流车产生机械制动作用。

4.如权利要求2所述的自驱动双轨式测流车，其特征在于：

所述外壳内安装有旋转编码器，旋转编码器与所述控制器连接，旋转编码器的信号输入接口经由纠偏轴与一个所述从动滑轮连接。

5.如权利要求2所述的自驱动双轨式测流车，其特征在于：

所述驱动齿轮与所述从动齿轮的直径比为1∶3。

6.如权利要求1所述的自驱动双轨式测流车，其特征在于：

河道两侧的两个所述立柱分别作为始点立柱、终点立柱；

所述自驱动双轨式测流车的所述外壳一端安装有充电插头，充电插头的端部安装有后退限位开关，充电插头的两侧安装有金属固定片，金属固定片与可充电锂电池连接，可充电锂电池与所述控制器连接，可充电锂电池连接有充电管理器，所述外壳另一端安装有前进限位开关，前进限位开关、后退限位开关与所述控制器连接，其中：当所述自驱动双轨式测流车向始点立柱后退行驶，后退限位开关检测到即将到达始点立柱上设有的充电插槽槽底时，所述自驱动双轨式测流车停止后退；当所述自驱动双轨式测流车向终点立柱前进行驶，前进限位开关检测到即将到达终点立柱时，所述自驱动双轨式测流车停止前进；当所述自驱动双轨式测流车后退，使充电插头插入充电插槽时，充电插头上的两个金属固定片被卡在充电插槽的槽内侧壁上的两个金属弹簧片之间，以便充电。

7.如权利要求6所述的自驱动双轨式测流车，其特征在于：

所述前进限位开关、所述后退限位开关为非接触式限位开关。

8.如权利要求1所述的自驱动双轨式测流车，其特征在于：

所述雷达波测流仪包括多普勒雷达流速传感器、倾角传感器，多普勒雷达流速传感器、倾角传感器与所述控制器连接。

9.如权利要求1所述的自驱动双轨式测流车，其特征在于：

所述外壳顶面安装有装配件，装配件与河道两侧所述立柱上安装的防护绳索连接，以使防护绳索与所述自驱动双轨式测流车固定连接，从而在所述自驱动双轨式测流车出现故障停留在河道中间时，通过手动或电动方式牵引防护绳索来将所述自驱动双轨式测流车拉回岸边。