CN208350039U - 一种水库淤积量测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水库淤积量测量系统。它包括GPS测量仪、双频测深仪和后台服务器，所述的GPS测量仪和双频测深仪均通过无线网络与后台服务器连接，所述的GPS测量仪包括基准站和流动站，所述的基准站上设有基准GPS定位仪和无线信号发射器，所述的流动站上设有流动GPS定位仪和无线信号接收器，所述的无线信号发射器与无线信号接收器相匹配连接。本实用新型的有益效果是：通过GPS测量仪和双频测深仪的配合使用，测量水库的地形地貌，能够正确快速的测量水库淤积量，便于对水库的清理。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子测量相关技术领域，尤其是指一种水库淤积量测量系统。
背景技术
水库是人类生产生活中蓄水发电、灌溉和防洪调度的重要水利设施，在人类生活中有着巨大的作用。但是很多水库经过多年的运行，水库淤积及库容受损十分严重。水库的库容和淤积量是水库调度的重要参数，库底较大的淤积量对水库安全运行、水质保障等都存在较大影响，部分水库由于淤积量较大滋生大量藻类，直接危及水库下游居民人身财产安全以及居民饮用水安全，因此，定期对水库开展库底淤积量测量，掌握水库库容、淤积量等信息，有利于保障水库安全正常运行和居民安全生活。同时，根据浙江省省委提出的“五水共治”清污（淤）工作的要求，把清淤工作作为工作重点，因此，正确快速的水库库容、淤积量测量是保证大坝安全和水库调度的迫切要求。
实用新型内容
本实用新型是为了克服现有技术中存在上述的不足，提供了一种能够正确快速测量的水库淤积量测量系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种水库淤积量测量系统，包括GPS测量仪、双频测深仪和后台服务器，所述的GPS测量仪和双频测深仪均通过无线网络与后台服务器连接，所述的GPS测量仪包括基准站和流动站，所述的基准站上设有基准GPS定位仪和无线信号发射器，所述的流动站上设有流动GPS定位仪和无线信号接收器，所述的无线信号发射器与无线信号接收器相匹配连接。
通过GPS测量仪中的基准站和流动站的设计，能够有效的对水库内的地形进行测量，首先通过基准GPS定位仪仪来测定基准站的位置，然后通过流动GPS定位仪并配合无线信号发射器和无线信号接收器来确定流动站的位置，从而来测量整个水库的地形；而通过双频测深仪的设计，一个频率来测量实际水深，另一个频率来测量包含淤泥层的水深，从而获得该位置处的淤泥厚度；通过GPS测量仪和双频测深仪的配合使用，能够正确快速的测量水库淤积量，便于对水库的清理。
作为优选，所述的基准站上设有基准2/3/4G通信模块，所述的基准2/3/4G通信模块上设有基准SIM卡槽，所述的基准站通过基准2/3/4G通信模块与后台服务器连接，所述的流动站上设有流动2/3/4G通信模块，所述的流动2/3/4G通信模块上设有流动SIM卡槽，所述的流动站通过流动2/3/4G通信模块与后台服务器连接。通过基准2/3/4G通信模块和流动2/3/4G通信模块的设计，一方面实现了与后台服务器的远程数据交互，另一方面流动站还可以通过流动2/3/4G通信模块经基准2/3/4G通信模块来控制基准站的启动。
作为优选，所述的基准站上设有基准语音报警器和基准蓝牙模块，所述的流动站上设有流动语音报警器和流动蓝牙模块。通过基准蓝牙模块和流动蓝牙模块的设计，能够方便的实现基准站与流动站之间的匹配连接，便于两者之间的数据交互；通过基准语音报警器和流动语音报警器的设计，能够实时了解GPS测量仪的工作状态，以确保整个系统的正常运行。
作为优选，所述的基准站上设有基准存储器和基准USB接口，所述的流动站上设有流动存储器和流动USB接口。通过基准存储器和流动存储器的设计，能够便于数据的存储，防止数据的丢失；通过基准USB接口和流动USB接口的设计，一方面能够实现对GPS测量仪的充电操作，另一方面还可以满足对GPS测量仪进行系统升级的需求。
作为优选，所述的双频测深仪包括测深仪主体和换能器，所述的测深仪主体内设有GPRS通信模块，所述的测深仪主体通过GPRS通信模块与后台服务器连接，所述的换能器与测深仪主体连接，所述的换能器置于水库的水面之下。通过GPRS通信模块的设计，方便了其与后台服务器之间的数据交互；通过换能器的设计，能够直接将测深仪主体反馈回来的数据直接进行数据转换，省略了后台服务器的数据计算过程，便于后台服务器对于数据的取用。
作为优选，所述GPS测量仪中的基准站置于水库的一个固定位置处，所述GPS测量仪中的流动站和双频测深仪中的测深仪主体均安装在水库中可划动的小船上，所述双频测深仪中的换能器安装在小船的外侧面上且置于小船外侧吃水面的下方。通过GPS测量仪与双频测深仪的位置设计，能够大大简化整个系统对于所获取数据的计算与使用。
本实用新型的有益效果是：通过GPS测量仪和双频测深仪的配合使用，测量水库的地形地貌，能够正确快速的测量水库淤积量，便于对水库的清理。
附图说明
图1是本实用新型的系统框图。
图中：1. GPS测量仪，2. 双频测深仪，3. 后台服务器，4. 基准站，5. 流动站，6.基准GPS定位仪，7. 无线信号发射器，8. 基准语音报警器，9. 基准蓝牙模块，10. 基准存储器，11. 基准USB接口，12. 基准SIM卡槽，13. 基准2/3/4G通信模块，14. 流动GPS定位仪，15. 无线信号接收器，16. 流动语音报警器，17. 流动蓝牙模块，18. 流动存储器，19.流动USB接口，20. 流动SIM卡槽，21. 流动2/3/4G通信模块，22. 换能器，23. 测深仪主体，24. GPRS通信模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。
如图1所述的实施例中，一种水库淤积量测量系统，包括GPS测量仪1、双频测深仪2和后台服务器3，GPS测量仪1和双频测深仪2均通过无线网络与后台服务器3连接，GPS测量仪1包括基准站4和流动站5，基准站4上设有基准GPS定位仪6和无线信号发射器7，流动站5上设有流动GPS定位仪14和无线信号接收器15，无线信号发射器7与无线信号接收器15相匹配连接。基准站4上设有基准2/3/4G通信模块13，基准2/3/4G通信模块13上设有基准SIM卡槽12，基准站4通过基准2/3/4G通信模块13与后台服务器3连接，流动站5上设有流动2/3/4G通信模块21，流动2/3/4G通信模块21上设有流动SIM卡槽20，流动站5通过流动2/3/4G通信模块21与后台服务器3连接。基准站4上设有基准语音报警器8和基准蓝牙模块9，流动站5上设有流动语音报警器16和流动蓝牙模块17。基准站4上设有基准存储器10和基准USB接口11，流动站5上设有流动存储器18和流动USB接口19。双频测深仪2包括测深仪主体23和换能器22，测深仪主体23内设有GPRS通信模块24，测深仪主体23通过GPRS通信模块24与后台服务器3连接，换能器22与测深仪主体23连接，换能器22置于水库的水面之下。GPS测量仪1中的基准站4置于水库的一个固定位置处，GPS测量仪1中的流动站5和双频测深仪2中的测深仪主体23均安装在水库中可划动的小船上，双频测深仪2中的换能器22安装在小船的外侧面上且置于小船外侧吃水面的下方。
GPS测量仪1由基准站4和流动站5组成，其原理是取点位精度较高的首级控制点作为基准站4，对卫星进行连续观测，流动站5在接收卫星信号的同时，通过无线信号接收器15接收基准站4上通过无线信号发射器7发射的观测数据，根据相对定位的原理实时计算显示出流动站5的三维坐标和测量精度。外业测量时，将开通2/3/4G通信模块上网业务的手机卡嵌入基准站4的基准SIM卡槽12内和流动站5的流动SIM卡槽20内，设置好数据传输模块，用测量手簿连接基准站4，输入已知点坐标启动基准站4，并发布到所选择的后台服务器3上，然后利用网络进行数据传输，待与基准站4相匹配的流动站5接收到查分信息并显示固定解状态时，便可进行野外数据采集。
双频测深仪2是利用超声波反射原理实现的，只要测出超声波从发射到接收的时间间隔，再根据超声波在水中的传播速度，就可以计算出水的深度。假设超声波在水下的传播速度为V，当在换能器22探头加窄脉冲声波信号，声波经探头发射到水底并由水底反射回探头被接受，测得往返总时间为t，那么就可以测出换能器22到水底的深度为Z=Vt/2，再加上换能器22的吃水深度，即换能器22到水面的距离，就是水深。双频测深仪2的原理是在同一测点连续发射两个不同频率的超声波，由于低频声波穿透能力强，可以穿过水底的浮泥层（淤泥），因此就可以通过两个不同频率的声波获得两个水深，其中高频声波测得的是实际水深，低频声波测得的是包含浮泥层（淤泥）的“水深”，因此通过两者做差，就可以求得该处的淤泥厚度。
系统工作时，先现场调研，获取水库基本信息，设计测量方案；确定水位h，利用双频测深仪2进行第一次现场测量，采集数据；数据编辑处理，计算出预估淤积量Y1；水库放水后，利用GPS测量仪1进行水底地形测量，获得水底地形高程数据；水库综合整治，进行实际清淤工作，获得实际清淤量Y2；清淤结束后，利用GPS测量仪1进行库底地形测量，获得清淤后库底地形高程数据；数据编辑处理后，利用数学插值方法，结合清淤前后水底地形高程数据，计算出淤积量Y3；结果分析，对比Y1、Y2、Y3之间的大小关系，验证Y1准确性。
Claims (6)
1.一种水库淤积量测量系统，其特征是，包括GPS测量仪（1）、双频测深仪（2）和后台服务器（3），所述的GPS测量仪（1）和双频测深仪（2）均通过无线网络与后台服务器（3）连接，所述的GPS测量仪（1）包括基准站（4）和流动站（5），所述的基准站（4）上设有基准GPS定位仪（6）和无线信号发射器（7），所述的流动站（5）上设有流动GPS定位仪（14）和无线信号接收器（15），所述的无线信号发射器（7）与无线信号接收器（15）相匹配连接。
2.根据权利要求1所述的一种水库淤积量测量系统，其特征是，所述的基准站（4）上设有基准2/3/4G通信模块（13），所述的基准2/3/4G通信模块（13）上设有基准SIM卡槽（12），所述的基准站（4）通过基准2/3/4G通信模块（13）与后台服务器（3）连接，所述的流动站（5）上设有流动2/3/4G通信模块（21），所述的流动2/3/4G通信模块（21）上设有流动SIM卡槽（20），所述的流动站（5）通过流动2/3/4G通信模块（21）与后台服务器（3）连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种水库淤积量测量系统，其特征是，所述的基准站（4）上设有基准语音报警器（8）和基准蓝牙模块（9），所述的流动站（5）上设有流动语音报警器（16）和流动蓝牙模块（17）。
4.根据权利要求1或2所述的一种水库淤积量测量系统，其特征是，所述的基准站（4）上设有基准存储器（10）和基准USB接口（11），所述的流动站（5）上设有流动存储器（18）和流动USB接口（19）。
5.根据权利要求1或2所述的一种水库淤积量测量系统，其特征是，所述的双频测深仪（2）包括测深仪主体（23）和换能器（22），所述的测深仪主体（23）内设有GPRS通信模块（24），所述的测深仪主体（23）通过GPRS通信模块（24）与后台服务器（3）连接，所述的换能器（22）与测深仪主体（23）连接，所述的换能器（22）置于水库的水面之下。
6.根据权利要求1或2所述的一种水库淤积量测量系统，其特征是，所述GPS测量仪（1）中的基准站（4）置于水库的一个固定位置处，所述GPS测量仪（1）中的流动站（5）和双频测深仪（2）中的测深仪主体（23）均安装在水库中可划动的小船上，所述双频测深仪（2）中的换能器（22）安装在小船的外侧面上且置于小船外侧吃水面的下方。
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| CN201820614334.1U CN208350039U (zh) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | 一种水库淤积量测量系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111006735A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-14 | 太原理工大学 | 一种动态测量水库内淤积及容积量变化的传感装置的使用方法 |
| CN111764455A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-13 | 尹东 | 一种智能化多级河道清淤法 |
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2018
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