CN208536844U - 明渠浮式流量水量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了明渠浮式流量水量计，属于水文监测设备领域，包括浮在水面上的设置有系统主板的船体，船体下端通过立杆连接有与系统主板连接的、向着水流方向设置的流速传感器，船体上固定有太阳能电池板组件，所述船体通过拉拽机构连接在岸边堤顶上，所述拉拽机构包括一端铰接在船体上的、与水面夹角可随水位变化的摇臂，摇臂另一端铰接在固定于岸边堤顶上的竖杆上。本实用新型将流速传感器的固定安装方式改为浮动安装方式，取样位置更接近典型点（或线），量取数值更靠近平均值，原始数据更准确。

Description

明渠浮式流量水量计

技术领域

本实用新型涉及水文监测设备领域，尤其是一种水量计。

背景技术

水资源的管理、利用与国计民生息息相关，全国水资源时空分布不均，对水的监测、控制、调蓄、供应和再平衡是水利水文管理和资源环境管理的重要工作，具有重要意义，要实现有效管控和实行有偿使用，离不开对河渠过水流量的精确测量和对供、用水水量的精确计量。

在信息技术高度发展的今天，水的测量方式正在由人工、机械和建筑物测流向电子化、在线式的自动测流转变，新技术、新设备层出不穷，较传统测法优势明显，是当前建设应用的主要形式，也是未来发展的大趋势。

相较于管道测流，明渠渠道和天然河道的测流相对复杂，主要是断面条件、水流条件和水体状况等各不相同，内在变化多，外界干扰多，一些现有电子化的测量技术和设备使用效果并不理想，存在精度低和适用性、可靠性、经济性、易用性差等问题，有的是原理所限，有的是功能所限，有的是现场条件所限，有的是实际需求所限，急需改进创新，也有大的提升发展空间。

渠道(含具备标准断面的河道)电子化测流方式，主要有水位换算法和水位+流速换算法两种，水位换算法需要稳定的水位-流量关系或配套量水建筑物，水位+流速换算法只需要固定的过水断面，更适合水位流量关系不线性、没有专门量水建筑物或水流条件不满足建筑物量水要求的渠道，实际工作中多使用后者，而后者的核心是流速的测量。

水位(即水深)测量方法简单，技术设备成熟，流速测量相对复杂，电磁式、超声多普勒式等测流设备比较成熟，实验室精度较高，但在实际应用中精度较低且问题较多，这主要是由于探头安装位置和安装方式不合适造成的，考虑现地条件和运行条件不足。侧装、底装和水面以上架空安装的采集点数据的探头，其测量的是过水断面外围周边的流速数据，不具代表性且不稳定，侧装探头在水位下降时会露出水面失效，底装探头则易引起或加重淤积而失效，探测水面流速则易受风浪干扰。

实际应用中，水面以下固定安装方式也存在不能带水作业问题，给安装和维修带来很大困难，很多河渠不能因此停水。固定安装使一套设备只能对应一个测点，在间歇性过水的渠道，设备利用率较低，有的则成套性和功能性欠缺，专业安装、调试繁琐，数据纠错能力差，操作不便捷，技术门槛高。

改变取样位置和改变安装形式是解决上述问题的关键。申请号(201510086440.8)的专利公开了一种漂浮式河渠水流速测量仪，主要包括框架，框架下端设置有两个浮筒，框架底部设置有竖直的支杆，支杆下端固定有流速传感器，流速传感器通过信号线传输至流速测算系统内，为了实现流速测量仪的固定，在框架底部通过定位绳连接一个定位锚，这种固定方式依然存在上述问题。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种明渠浮式流量水量计，将流速传感器的固定安装方式改为浮动安装方式，取样位置更接近典型点(或线)，量取数值更靠近平均值，原始数据更准确。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

明渠浮式流量水量计，包括浮在水面上的设置有系统主板的船体，船体下端通过立杆连接有与系统主板连接的、向着水流方向设置的流速传感器，船体上固定有太阳能电池板组件，所述船体通过拉拽机构连接在岸边堤顶上，所述拉拽机构包括一端铰接在船体上的、与水面夹角可随水位变化的摇臂，摇臂另一端铰接在固定于岸边堤顶上的竖杆上。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述船体包括两个平行设置的玻璃钢材质的空心浮筒和设置在两个浮筒上将两个浮筒连接的承载板，所述立杆通过铰接架铰接在船体上。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述承载板中部沿着浮筒长度方向设置有贯穿承载板厚度的安装槽，安装槽侧壁上设置有一排纵向排列的安装孔，所述铰接架包括框体，框体外设置有与框体铰接的铰接横轴，框体内设置有与框体铰接的铰接纵轴，铰接横轴选择其中一组安装孔固定在安装槽内，立杆连接在铰接纵轴上。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述立杆下端设置有水平底座，流速传感器安装在水平底座的下底面，水平底座前端设置有向斜上方折起的挡水板，挡水板上沿高于水面，挡水板外表成光滑曲面结构。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述摇臂铰接在船体的立杆上，摇臂上下两端设置有U型槽，摇臂通过U型槽分别与立杆和竖杆铰接配合，摇臂与立杆相连接的位置设置有监测摇臂转动角度的角度传感器，所述角度传感器与系统主板连接，系统主板内置根据角度传感器监测的角度计算水位的测算系统。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述摇臂设置有上下两根，所述两个摇臂与竖杆和立杆组成平行四边形。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述太阳能电池板组件包括太阳能电池板、锂电池和控制器，太阳能电池板与锂电池连接，所述锂电池和控制器均与系统主板连接，控制器用于控制供电时间并进行电源管理。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括GPS定位模块、数据显示模块、物联网数据传输模块，所述系统主板输入端与流速传感器、角度传感器、 GPS定位模块连接，系统主板输出端与数据显示模块、物联网数据传输模块连接；所述GPS定位模块用于确定测点位置，所述数据显示模块为显示屏，用于显示数据，所述物联网数据传输模块用于将数据传输到服务器或者云端。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述系统主板内还设置有数据处理模块、分析模块和储存模块；

所述数据处理模块用于对系统主板采集的数据通过平均值算法消除数据波动，通过均方差算法，剔除异常数据；

所述储存模块内存储有多组不同位置处过水断面面积和流速系数；

所述分析模块通过GPS定位模块得到测点位置自动适配对应的过水断面面积和流速系数，通过计算公式计算流量和水量。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括无线遥控器，无线遥控器与系统主板通过zigbee无线模块连接；所述系统主板上设置有外接接口，所述外接接口通过WiFi模块与手机客户端连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型通过摇臂实现与地面可靠的固定，倾斜角度可自由调整的摇臂使得在水位发生变化时船体可跟随水面上升或者下降，将流速传感器探头的固定安装方式改为浮动安装方式，解决了固定安装方式取样精度受边坡糙率、流态变化、风和温度等影响而降低以及水位下降或渠底淤积造成探头失效等固有问题，取样位置更接近典型点(或线)，量取数值更靠近平均值，原始数据更准确。

各组件集成到船体构成一体式结构，可移动性更好，实现了多测点共用，带来了安装、移位和维修的便利，更适合在轮灌渠道和季节性间歇行水河渠使用。

本实用新型通过平行四边形的拉拽稳定机构，实现对船体的可靠固定，保持船体在一个纵向平面内随水位变化而上下浮动，保持流速传感器的探头始终处在水面以下一定深度的固定测量位置，且始终保持良好的测量姿态，不发生偏移、倾斜或旋转。

本实用新型采用角度传感器测量摇臂倾角，通过倾角变化相对值换算水位变化，从而计算水深，水深测量不再需要专业仪器。

采用玻璃钢材质空心浮筒，用承载板兼做连接支架，连接两个浮筒组合成双体船结构，保证了船体稳定，承载板又与太阳能板平贴，太阳能板与控制器、锂电池一体，结构轻便简单，有效减少了船体垂向截面积，可减少风的横向作用力。使用太阳能供电，脱离了对外部电源的依赖，移动更方便。

船体连接机构中，立杆与船体铰接，铰接方式可以消除船体起伏波动对立杆、继而对流速传感器探头造成的影响。立杆、摇臂和竖杆采用轴连接，在确保船体可以上下灵活升降的同时，不会发生左右摆动，四边形结构使立杆与竖杆始终平行，保持竖杆垂直就可以保持立杆垂直，继而保持流速传感器水平。立杆安装位置可以在安装槽内前后移动，从而找到最佳的固定位置，以调节船体重心，无需额外配重装置。

船体的系统主板，其功能、各个模块、外接接口等专门进行针对性设计开发，使船体性能、特点和优势更突出。数据处理模块采用平均值算法和采用均方差算法处理原始数据，消除波动，剔除异常，再对正常数据进行存储、计算、显示和远传。分析模块借助GPS定位模块进行定位，自动感知所在测点位置，自动适配对应的过水断面面积和流速系数，确保船体的移动性能更具实用性。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是水深测量时尺寸示意图；

图3是立杆与安装槽的连接示意图；

其中，1、立杆，2、流速传感器，3、摇臂，4、竖杆，5、浮筒，6、承载板，7、安装槽，8、水平底座，9、角度传感器，10、堤顶，11、太阳能电池板， 12、导水板，13、渠底，14、水面。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

实施例一：在小型灌溉渠道上的应用

用于小型灌溉渠道的水量计量是本实用新型的主要用途。小型灌溉渠道测流具有以下关键特点：

1、断面小，水深浅，测量点流速即可；

2、多测点轮换，顺序施测；

3、关键数据是水位、流速和水量，重点是阶段水量。

按照测流量水规范，小型灌溉渠道测流，人工方式一般采用浮标法和流速仪法，电子化方式一般采用量水建筑物配套水位-流量计或超声多普勒流量计方式。各种方式方法都有其局限性，小型灌溉渠道测流问题一直未有有效解决办法。

本实用新型明渠浮式流量水量计应用于小型灌溉渠道，是浮标法的电子化实现，利用了渠道断面规整的有利条件，舍弃其它建筑物量水形式，不再需要附属设施和配套设备，适应了轮灌特点，无需一个测点配套一套设备、单台设备利用率提高。

明渠浮式流量水量计，如图1、2和3所示，包括浮在水面上的设置有系统主板的船体，船体通过拉拽机构连接在岸边堤顶上。船体下端通过立杆1连接有流速传感器2，流速传感器2与系统主板连接，且流速传感器2检测部位向着水流安装。

船体包括两个平行设置在玻璃钢材质的空心浮筒5，浮筒5与水流相对的一端设置成锥形，浮筒5上端设置有承载板6，承载板6中部设置有贯穿承载板厚度的安装槽7，立杆1穿过安装槽7伸入船体下部。立杆1通过铰接架铰接在安装槽7处，安装槽7侧壁上沿着浮筒5长度方向设置有一排安装孔，其中铰接架包括框体，框体外设置有与框体铰接的铰接横轴，框体内设置有与框体铰接的铰接纵轴，铰接横轴选择其中一个安装孔固定在安装槽7内，立杆1 连接在铰接纵轴上。通过选择不同的安装孔，可以前后移动立杆1安装位置，调节船体重心，无需额外配重装置。船体整体形成一个船体形态，主要起支撑和容纳硬件作用，船型应有利于消除波浪，有利于布置内部设备和顶部天线、显示屏、配重等。

立杆1连接的流速传感器2采用电磁式流速仪探头，电磁流速仪探头基于电磁感应原理，测量点流速，精度高，数据稳定，结构简单，价格低。电磁流速仪探头位于水面以下10cm，位于两浮筒5之间，和浮筒5平行且方向一致，头部朝向来水方向。电磁流速仪探头安装在焊接到立杆1下端的水平底座8下底面上，保持水平，水平底座8前端有斜向前上方的光滑曲面结构的折弯，折弯上沿高于水面，折弯作为导水板12，表面与电磁式流速仪探头前沿顺滑过渡，没有突出或缝隙等，起到导引水流、减小冲力并防止杂物钩挂到电磁式流速仪探头上的作用。

拉拽机构包括摇臂3、立杆1和竖杆4，摇臂3一端铰接在船体上，摇臂3 另一端铰接在竖杆4上，竖杆4用于与地面固定，摇臂3与水面的倾斜角度可以自由调整。具体的摇臂3与船体的铰接点可以在立杆1上，摇臂3、立杆1 和竖杆4均为方管，摇臂3两端分别通过U型槽与立杆1和竖杆4的侧面配合接触，摇臂3一端铰接在立杆1上，另一端铰接在竖杆4上，可以采用销轴将摇臂3和立杆1、摇臂3和竖杆4分别穿接的方式实现铰接。优选的摇臂3设置有上下两根，两个摇臂3与竖杆4和立杆1组成平行四边形。船体在立杆1、摇臂3和竖杆4的拉拽下，漂浮于水面固定位置，横向保持在渠道中心线上，竖杆4固定在横跨渠道、两端固定在堤顶10的横杆或便桥上，保持垂直状态。摇臂3的长度要大于竖杆4到渠底13的高度。

水位计算：

摇臂3与立杆1相连接的位置设置有角度传感器9，角度传感器9用于监测摇臂3转动角度，水面14升降，船体随之上下移动，从而带动摇臂3以上固定轴为中心转动，摇臂3的倾角θ也随之变化。其中角度传感器9与系统主板连接，系统主板内置通过角度传感器9计算水位的测算系统。具体的测算系统依据的计算公式如下：

h＝(H-h2)-h1＝(H-L*sinθ)-h1；

如图1所示，

h：水深；

h1：角度测点高度，即角度传感器安装位置与水面的距离，为预置值；

H：安装高度，即带动角度传感器摇臂3与竖杆4的铰接点的高度到渠底(0 水位线)的距离，为预置值；

L：摇臂长度，摇臂3的上下固定轴间的距离，预置值；

θ：倾角，即摇臂3与水平面的夹角，测量值，变量，由角度传感器测出。

流量计算：

主板读取的流速传感器的数值是点流速值，需换算成断面平均流速，换算需使用流速系数K，不同断面的K参数不同，需进行率定获取。系统主板内设置有流量换算程序，流量换算程序依据流量计算公式进行换算：

Q＝K×V×W

式中：

V：流速(m/s)，实测值；

W：过水断面面积(㎡)，由水深和断面尺寸参数计算获取；

K：流速系数，又称浮标系数，预置率定值或经验值，K可以是变值，不同水深对应不同K值。

在一些情况下需要增加另一个折算系数，即岸边系数，以进一步消除坡比、糙率和岸边回水等的影响。

本实用新型可多测点通用，在系统主板内预制多组计量点过水断面面积和流速系数，能在各测点间轮换使用。同时通过北斗+GPS全球卫星定位系统模块，定位设备所在位置，智能判断自动匹配当前位置对应的计量点，并采用该计量点的断面参数和计算公式进行计算。

水量计算：

水量由主板进行累加计算获取，每得到一个有效流量数据进行一次水量计算，水量等于当前水量加时段水量，时段水量等于当前流速乘以间隔时间。系统记录和存储过程水量，水量可以随时置零，重新计量。

同时还可以在船体上设置倾角传感器，倾角传感器与系统主板连接，实现了对本实用新型船体平稳性的检测。

太阳能电池板组件包括太阳能电池板11、锂电池和控制器，太阳能电池板与锂电池连接，锂电池和控制器均与系统主板连接，锂电池为系统主板以及通过系统主板为其他设备供电，控制器用于控制供电时间并进行电源管理。太阳能电池板11平贴在承载板上，太阳能板与控制器、锂电池一体，结构轻便简单，有效减少了船体垂向截面积，可减少风的横向作用力。使用太阳能供电，脱离了对外部电源的依赖，移动更方便。

本实用新型还包括GPS定位模块、数据显示模块、物联网数据传输模块，系统主板输入端与流速传感器、角度传感器、GPS定位模块连接，系统主板输出端与数据显示模块、物联网数据传输模块连接；GPS定位模块用于确定测点位置，数据显示模块为显示屏，用于显示数据，物联网数据传输模块用于将数据传输到服务器或者云端。

系统主板内还设置有数据处理模块、分析模块和储存模块；数据处理模块用于对系统主板采集的数据通过平均值算法消除数据波动，通过均方差算法，剔除异常数据；储存模块内存储有多组不同位置处测水断面水力参数和经过校核率定的修正系数；分析模块通过GPS定位模块得到测点位置自动适配对应的过水断面面积和流速系数，通过计算公式计算流量和水量。

系统主板上还设置有外部接口，外接接口与外部大LED显示屏连接，可在本实用新型的小的显示屏或外接大LED显示屏上循环显示测段编号、水位、流速、流量、水量、水温等数据内容，且每组数据显示时须有标识，标注出数据名称。同时外接接口还可通过WiFi模块与手机客户端连接。

本实用新型还设置有一个无线遥控器，无线遥控器与系统主板通过zigbee 无线模块连接，实现对主设备的管理和对数据的操作，实现状态查询、参数设置、获取数据、查询历史记录、启停计量时段等功能。

本实用新型的主体构成：

由船体、立杆1、竖杆4、摇臂3形成整体，整体为硬连杆拉住并固定在渠道水面中心的漂浮结构。在船体上部安装BD+GPS接收天线，馈线引接至船体内部的系统主板，安装对外接口用于连接至LED大屏幕或外部手持数据终端，安装电源接口用于充电。角度传感器用于换算后测量水位，流速传感器2换算后测量流量，温度传感器用于监测温度。

本实用新型的工作模式：

系统主板接收来自各传感器的数据，MCU根据这些数据进行分析、综合，计算得出流量和水量，并将这些数据存储，便于查询、浏览和调用，同时显示到自身小显示屏，或同时显示到外接大屏上，提供给现场操作管理使用，显示信息包括计量点(测段)名称、编号、水位、流速、流量、水量、水温等数据。

结果数据还要通过GPRS模块传送到上级管理中心，集中存储和显示，系统主板配有RS485接口，能与外接数据终端进行数据交换。

系统主板能接收无线操控终端发出的指令，将信息数据发送到无线操控终端进行显示，或接收无线操控命令进行参数设定与修改、或进行校核、自检、启闭等操作。

本实用新型的硬件开发：

嵌入式应用系统的硬件架构，是以嵌入式处理器为中心，由存储器、I/O 设备、通信模块以及电源等必要的辅助接口组成。嵌入式应用系统硬件配置精简高效，除微处理器和基本的外围电路以外，其余的电路都可根据实际需要和成本进行裁剪、定制，非常经济、可靠。

硬件核心是嵌入式微处理器，为提高系统的信息处理能力，按需外接DSP 和DSP协处理器，以完成高性能信号处理。

本实用新型系统硬件包括系统主板、电源板和各种传感器。各种传感器将环境或特定信息数据感应并传递到系统主板，系统主板负责接收传感器数据、综合分析处理数据，并将结果数据存储、显示或经过接口传送给其它设备。电源板和锂电池组成独立的供电单元，控制充、放电，保护锂电池，并为主板供电和提供保护，控制供电模式、管理主板功能的开关和模块启闭、实现智能节电。在显示界面有供电状态显示功能，显示供电方式、电池电压和电量，低电量时有声音提示和界面提示。

本实用新型嵌入式软件：

精简应用系统可以不使用操作系统，较复杂应用系统，需要一个嵌入式操作系统(EOS)来管理和控制内存、多任务、周边资源等。系统软件由主模块和各个应用子模块组成。在主模块的统一管理下，与各个应用子模块共同协同完成系统所有功能。

对于EOS的嵌入式应用软件系统来说，其软件结构一般包含4个层面：设备驱动层、实时操作系统RTOS、应用程序接口API层、实际应用程序层。按应用需求，硬件电路和软件系统均可裁剪，达到最佳性价比。

本实用新型的精度保障：

影响测量精度的主要因素有：水位波动、流速流态不稳、异常数据和探头取样精度。

水位波动、流速不稳、异常数据等，造成瞬时数据的偶然误差，消除方法是连续大量采集数据、智能判断剔除异常数值，再计算剩余数据的平均值，该值再与先期已记录的最新一组数据进行比较，一般是做均方差计算，计算结果在允许范围内的，作为最后实测结果，否则丢弃重测，此允许范围需要结合水位骤变和测量间隔最长等最不利情况确定，防止失效。

采用电磁式传感器探头时，设备本身的误差主要影响因素在水体导电率变化、电极触点阻值变化、电磁发生器精度变化等，可以通过采用高精度模块和增加校正功能，定期进行人工或自动校正的方法消除。

影响计算精度的因素是换算系数(浮标系数)，系数的取值准确性，直接关系到实际流量的精度。这是此种测量方式固有缺陷，可以通过大量试验率定，提高取值精度，将误差减小到可接受范围。

系数率定使用流速仪法，以新标定流速仪数据为准，在大、中、小流量、高中低水位和各种水流条件、环境条件下分别进行取样，取多次平均值，对误差较大的数据予以剔除，得到的系数即可用于实测计算。每次每测点对比数据量不少于20组，率定后实测误差应在3％以内。

本设备在提高流速测量精度的同时，也消除了一些影响换算系数(浮标系数)的因素，如浮标尺寸形状、风向风力、人工计时误差、水流的粘滞性等，存在的因素只有水流特性、断面糙率等，对于混凝土衬砌渠道，这些因素变化较小，相应地系数也较固定，因此精度是有保障的。

本实用新型测点自适应：

船体内集成北斗+GPS双模式定位模块，实时接收卫星的定位信号(经纬度) 和天文日历时间等，便于测点定位以及对信息数据加盖时间戳，根据经纬度信息可以索引参数数据表，选择合适的测点断面参数，实现智能断面参数加载设置功能。进而实现在各个计量点间的自动交替循环使用。

参数数据表是预先设置在内存中的多组断面参数以及其它相关参数，这些参数与地理位置信息具有相关性。

本实用新型电源管理：

MCU智能电源控制。可充电式，智能节电，能外接市电、或太阳能电池板充电或持续供电。船体内有可充电锂电池包用于储存电能，当没有外接电源时用于给系统提供电能。通过MCU统一管控电源，根据系统负载情况控制系统进入待机或掉电状态，以最大限度地节省电能，延长后援工作时间。

实施例二：在中大型输水渠道上的应用

用于中大型输水渠道(及行水河道、排水渠道等)的流量测量和水量计量是本实用新型的扩展用途。大中型输水渠道、河道测流具有以下关键特点：

1、过水断面大，水面宽、水深大、水深变幅大，有时有偏流。

2、行水时间长，一般不能因故停水。

3、关键数据是实时水位和流量。

中大型渠道人工方式测流，一般采用流速仪法或量水建筑物法，电子化方式一般采用超声波流量计(时差法、多普勒法等)或量水建筑物(闸门、堰槽等)配套流量计法，电子化方式还不成熟，尤其是应用环节还存在很多问题。

本实用新型浮船式明渠渠道流量水量计应用于中大型输水渠道，是基于流速仪法的电子化实现，利用了渠道断面规整的有利条件，舍弃其它建筑物量水形式，不再需要附属设施和配套设备，适应大断面特点，解决带水不好安装维修作业、测线不易选取确定、易淤积失效等问题。

本实施例与实施例一不同之处在于流速传感器2采用超声多普勒流速仪探头，超声多普勒流速仪探头基于多普勒效应原理，测量垂线平均流速，精度高，数据稳定，结构简单。

不同之处还在于，角度传感器9改为水下超声波水深探头，可不用预设安装高度、拉杆长度等数据，无需换算，直接获取水深数据。

不同之处还在于，系统主板利用zigbee无线模块，实现多设备组网互联，在同一断面可横向并排布置安装2台或多台设备同时测量，适合水面过宽或偏流严重的情况。

本实施例与实施例一船体结构和组成相同，功能和算法等也相同，定点使用又有供电条件的，可相应去掉太阳能电源组件，也可将系统主板组件由船载移到室内或高架设备箱安装，船体只承载超声多普勒流速仪探头和拉拽机构，简化船体水上部分。

Claims (10)

1.明渠浮式流量水量计，包括浮在水面上的设置有系统主板的船体，船体下端通过立杆（1）连接有与系统主板连接的、向着水流方向设置的流速传感器（2），船体上固定有太阳能电池板组件，其特征在于：所述船体通过拉拽机构连接在岸边堤顶上，所述拉拽机构包括一端铰接在船体上的、与水面夹角可随水位变化的摇臂（3），摇臂（3）另一端铰接在固定于岸边堤顶上的竖杆（4）上。

2.根据权利要求1所述的明渠浮式流量水量计，其特征在于：所述船体包括两个平行设置的玻璃钢材质的空心浮筒（5）和设置在两个浮筒（5）上将两个浮筒（5）连接的承载板（6），所述立杆（1）通过铰接架铰接在船体上。

3.根据权利要求2所述的明渠浮式流量水量计，其特征在于：所述承载板（6）中部沿着浮筒（5）长度方向设置有贯穿承载板（6）厚度的安装槽（7），安装槽（7）侧壁上设置有一排纵向排列的安装孔，所述铰接架包括框体，框体外设置有与框体铰接的铰接横轴，框体内设置有与框体铰接的铰接纵轴，铰接横轴选择其中一组安装孔固定在安装槽（7）内，立杆（1）连接在铰接纵轴上。

4.根据权利要求1所述的明渠浮式流量水量计，其特征在于：所述立杆（1）下端设置有水平底座（8），流速传感器（2）安装在水平底座（8）的下底面，水平底座前端设置有向斜上方折起的挡水板（12），挡水板（12）上沿高于水面，挡水板（12）外表成光滑曲面结构。

5.根据权利要求1～4任一项所述的明渠浮式流量水量计，其特征在于：所述摇臂（3）铰接在船体的立杆（1）上，摇臂（3）上下两端设置有U型槽，摇臂（3）通过U型槽分别与立杆（1）和竖杆（4）铰接配合，摇臂（3）与立杆（1）相连接的位置设置有监测摇臂（3）转动角度的角度传感器（9），所述角度传感器（9）与系统主板连接，系统主板内置根据角度传感器（9）监测的角度计算水位的测算系统。

6.根据权利要求5所述的明渠浮式流量水量计，其特征在于：所述摇臂（3）设置有上下两根，所述两个摇臂（3）与竖杆（4）和立杆（1）组成平行四边形。

7.根据权利要求5所述的明渠浮式流量水量计，其特征在于：所述太阳能电池板组件包括太阳能电池板（11）、锂电池和控制器，太阳能电池板与锂电池连接，所述锂电池和控制器均与系统主板连接，控制器用于控制供电时间并进行电源管理。

8.根据权利要求7所述的明渠浮式流量水量计，其特征在于：还包括GPS定位模块、数据显示模块、物联网数据传输模块，所述系统主板输入端与流速传感器（2）、角度传感器（9）、GPS定位模块连接，系统主板输出端与数据显示模块、物联网数据传输模块连接；所述GPS定位模块用于确定测点位置，所述数据显示模块为显示屏，用于显示数据，所述物联网数据传输模块用于将数据传输到服务器或者云端。

9.根据权利要求8所述的明渠浮式流量水量计，其特征在于：所述系统主板内还设置有数据处理模块、分析模块和储存模块；

所述数据处理模块用于对系统主板采集的数据通过平均值算法消除数据波动，通过均方差算法，剔除异常数据；

所述储存模块内存储有多组不同位置处过水断面面积和流速系数；

所述分析模块通过GPS定位模块得到测点位置自动适配对应的过水断面面积和流速系数，通过计算公式计算流量和水量。

10.根据权利要求5所述的明渠浮式流量水量计，其特征在于：还包括无线遥控器，无线遥控器与系统主板通过zigbee无线模块连接；所述系统主板上设置有外接接口，所述外接接口通过WiFi模块与手机客户端连接。