一种水流示踪实时监测系统与测速方法技术方案

本发明专利技术公开了一种水流示踪实时监测系统与测速方法。水流示踪实时监测系统包括水流示踪球，水流示踪球包括定位模块、通信模块、控制模块、供电模块和球形防水外壳。定位模块用于定时或不定时地获取水流示踪球所在位置与时间数据，控制模块用于缓存定位数据以及时间数据，通信模块定时或不定时地发送定位和时间数据给云平台监测系统，球形防水外壳以一定的浸水比浮于水面。水流示踪球的制作成本低、续航时间长，测速操作简单、自动化程度较高，能够更好地适应溃堤、洪峰、海湾流场、感潮河流的潮区界和潮流界、口门水道的双向射流以及风暴潮等极端场景和特殊地形水域的表面流速流场测量。本发明专利技术属于水文数据测量技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种水流示踪实时监测系统与测速方法
本专利技术涉及水文数据测量
，是一种水流示踪实时监测系统与测速方法。
技术介绍
水流速度是对江河湖海等水体进行水文观测时所要获取到的重要参数。目前水利行业有各种各样的江河水流速度测量仪器，现有技术通常使用浮标、转子流速仪、手持雷达测速仪以及声学多普勒剖面流速仪等仪器进行水流速度的测量。传统的浮标测量技术需要将浮标设置在水面上特定的位置，使用几何学的方法来计算出水流速度，测量位置受限，效率低；近几年结合GPS卫星定位技术和物联网技术改进的浮标测流速法有了巨大进步，但在流速测定和成本效率方面仍存在一定局限；转子流速仪一般只能测定特定近岸水体的水流速度，还需要借助船只或者钢缆等载体工具才能测量远离河岸的流速；手持雷达测速仪一般只能测量近岸50m范围内的水流速度，应用范围受限，难以测量中大型河流的流速；声学多普勒剖面流速仪的价格昂贵，需要借助船只或者钢缆等载体工具才能测量，测量成本较高，因此不适用于溃堤、洪水泛滥等存在仪器损失可能性的测量场合。上述各种流速测量仪器有自身的优势，适用于不同测绘场景和用途，但也有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水流示踪实时监测系统，其特征在于，包括至少一个水流示踪球，所述水流示踪球包括：/n定位模块，用于定时或不定时地获取所述水流示踪球的位置数据，云平台可根据所述水流示踪球发回的位置数据和时间间隔，测算所述水流示踪球的移动速度；/n通信模块，用于水流示踪球和所述云平台之间的数据通信；/n控制模块，分别与定位模块和通信模块连接，用于缓存定位数据以及定位数据对应的时间数据，通过通信模块定时或不定时地向云平台发送定位数据和时间数据；/n供电模块，用于对所述定位模块、通信模块和控制模块提供电源；/n球形防水外壳，用于将所述定位模块、通信模块、控制模块和供电模块封装在内；所述球形防水外壳被放置于水体中...

【技术特征摘要】
1.一种水流示踪实时监测系统，其特征在于，包括至少一个水流示踪球，所述水流示踪球包括：
定位模块，用于定时或不定时地获取所述水流示踪球的位置数据，云平台可根据所述水流示踪球发回的位置数据和时间间隔，测算所述水流示踪球的移动速度；
通信模块，用于水流示踪球和所述云平台之间的数据通信；
控制模块，分别与定位模块和通信模块连接，用于缓存定位数据以及定位数据对应的时间数据，通过通信模块定时或不定时地向云平台发送定位数据和时间数据；
供电模块，用于对所述定位模块、通信模块和控制模块提供电源；
球形防水外壳，用于将所述定位模块、通信模块、控制模块和供电模块封装在内；所述球形防水外壳被放置于水体中时以一定的浸水比浮于水面。


2.根据权利要求1所述的一种水流示踪实时监测系统，其特征在于，所述水流示踪球还包括：
磁铁开关，连接于所述供电模块与负载之间，用于在外部磁场触发下导通或关断；所述负载包括定位模块、通信模块或控制模块中的至少一个；
所述磁铁开关包括簧片和PCD/SMD传感器，所述簧片连接于所述供电模块与负载之间，PCD/SMD传感器用于在外部磁场触发下驱动所述簧片导通或关断；
所述磁铁开关被封装在所述球形防水外壳内。


3.根据权利要求1所述的一种水流示踪实时监测系统，其特征在于，所述水流示踪球确定一个的浸水比；
所述浸水比决定所述水流示踪球移动速度与水流速度的跟随性f的取值范围及其稳定性，所述水流示踪球的最佳浸水比与水流示踪球的大小和总质量有关，所述浸水比经过现场不同水流测速仪的同步测速实验确定。


4.一种水流测速方法，其特征在于，使用云平台执行以下步骤：
接收如权利要求1-3任一项所述的水流示踪球发送回的位置与时间信息；
测算所述水流示踪球的移动速度；
查询和展示所述水流示踪球的移动轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：王先伟，汪家意，方勇军，郭昱，余琪，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44