一种无人机水利水文流量测量方法技术

本发明专利技术提供一种无人机水利水文流量测量方法，包括如下步骤：S1、检测人员开启PC机测流软件设置所测断面及各个垂线；S2、检测人员和飞手再对无人机进行上电、检查电压及增温云台以及与地面通信是否顺畅；S3、飞手操控无人机起飞，将无人机飞行至断面起点距为0的正上方；S4、飞手操控无人机沿河流垂直的方向，飞至第一个垂线正上方，并悬停；S5、地面PC机测流软件选取1号垂线，选取流速测速历时（10S/60S/100S/300S），点击测速。本发明专利技术通过S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7的流程配合，可预先对河流断面进行分割成11个小端面进行垂线检测，再通过地面PC机测流软件对各个断面的测试数据进行流量计算，完成各个垂线位置的流量测试作业。完成各个垂线位置的流量测试作业。完成各个垂线位置的流量测试作业。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机水利水文流量测量方法


[0001]本专利技术涉及水利工程领域，尤其涉及一种无人机水利水文流量测量方法。

技术介绍

[0002]随着现代科技发展，近年来河流流量测验方法呈现出多样化趋势，技术革新手段不断推陈出新，特别是对于防汛应急抢险流量测验，传统的测流手段和设备已不能满足信息化发展以及应急抢险的需求，当河流处于洪水期间，传统测流设备如缆道铅鱼，无法下水作业，另外，当河流流速大于2m/s时，走航式ADCP遥控船也无法安全地进行流量测验，设备和人员安全得不到保障，现有的水文流速流量监测方法在实施过程中，不能运用无人机雷达波测流系统对流量测验进行精准雷达检测，不适用于防汛应急抢险测流，不可对突发状况进行及时应对。
[0003]因此，有必要提供一种无人机水利水文流量测量方法解决上述技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种无人机水利水文流量测量方法，解决了当河流流速大于2m/s时，传统方式无法实时测量水文流量的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供的无人机水利水文流量测量方法，包括如下步骤：S1、检测人员开启PC机测流软件设置所测断面及各个垂线；S2、检测人员和飞手再对无人机进行上电、检查电压及增温云台以及与地面通信是否顺畅；S3、飞手操控无人机起飞，将无人机飞行至断面起点距为0的正上方；S4、飞手操控无人机沿河流垂直的方向，飞至第一个垂线正上方，并悬停；S5、地面PC机测流软件选取1号垂线，选取流速测速历时（10S/60S/100S/300S），点击测速；S6、测速历时结束，雷达流速仪将流速数据无线传至地面设备，飞手将无人机飞行至第二条垂线的正上方，按第一条垂线的流速测试方式，开始测速，以此类推，完成所有垂线流速测试；S7、飞手操控无人机返回地面，地面PC机测流软件自动完成流量计算，生产excel文件自动保存。
[0006]优选的，所述在S1步骤中，如图1所示：被检测河流测流断面的垂线共为10条，且将测流断面区域面积分割为11个小断面，且11个小断面分别用断面1、断面2、断面3、断面4、断面5、断面6、断面7、断面8、断面9、断面10和断面11。
[0007]优选的，所述在S1步骤中，每条垂线上的垂线平均流速V
n垂
为无人机在该测点雷达流速仪所测的表面流速 V
n表
与水面流速系数 k 两者的乘积，即：V
n垂 = V
n表 * k，其中 n表示对应的垂线序号。
[0008]优选的，所述在S1步骤中，11个断面各自小断面流量计算法则如下：优选的，所述在S1步骤中，11个断面各自小断面流量计算法则如下：其中m取值范围2至10，S
m
为相应小断面面积，P1和P2为岸边系数。
[0009]优选的，所述在步骤S1中，如图2所示，在水深均匀变浅至0的斜坡岸边情况下，岸边系数范围介于0.67-0.75，在陡岸边不平整和光滑的情况下，岸边系数分别为0.8和0.9，在死水与流水交界处的死水边情况下，岸边系数为0.6。
[0010]优选的，所述无人机雷达波测流系统工作时，现场需2名工作人员，其中1名工作人员操控无人机，担任飞手，另一名工作人员操作无人机地面设备进行流量测验。
[0011]优选的，所述在步骤S5、S6和S7中，如图4所示，无人机机载雷达测流系统地面移动终端配套测流软件与空中的无线雷达流速仪形成配套一对一使用，测流软件可以手动描点设置测流断面或将断面导入软件，若要将断面导入测流软件，需要提前获取断面信息，并生成对应TXT文本文件，才能进行断面导入，点击“导入”按钮，软件会弹出断面导入对话框，如图5所示，选取对应的断面信息即可，测流软件主界面会显示测试站点、测试人员、天气、测量参数及测流断面，如图6所示，可以对站点、测试人员及天气信息进行编辑。
[0012]优选的，所述在步骤S5、S6和S7中，测量参数里面包括水位、左右两岸边坡系数及对应垂线水面流速系数、垂线号以及每条垂线表面流速测速历时等，通过选取垂线号、设置水面流速系数和对应的测速历时时间，点击“测速”按钮，即开始当前垂线处表面流速测试，所有垂线测试完毕后，点击“保存测试结果”按钮，软件会自动生成流量统计报表并保存，可以随时导出，进行资料整编和归档。
[0013]与相关技术相比较，本专利技术提供的无人机水利水文流量测量方法具有如下有益效果：本专利技术提供一种无人机水利水文流量测量方法，1、本专利技术通过S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7的流程配合，可预先对河流断面进行分割成11个小端面进行垂线检测，再通过地面PC机测流软件对各个断面的测试数据进行流量计算，完成各个垂线位置的流量测试作业，提高河流断面流量测试的精准度，且在河流流速大于2m/s时，运用无人机雷达波测流系统对流量测验进行精准雷达检测，适用于防汛应急抢险测流，可对突发状况进行及时应对；2、本专利技术通过河流测流断面的垂线共为10条且分割为11个小断面，可对被检测河流测流断面进行检测区域划分，对各个区域进行精准测试，从而提高被检测河流测流断面的整体测试精准度，通过V
n垂 = V
n表 * k，可准确计算无人机对每个垂线区域的测试数据，通过11个断面各自小断面流量计算法则，精准计算每个小端面的河流区域数据，从而得到整体河流断面的准确数据，避免河流断面数据整体误差过大，给测试人员造成误判，通过断面水流和岸边系数的关系，可根据不同情况的断面水流得到不同的岸边系数，给测试人员提供不同情况的数据参考，通过无人机机载雷达测流系统地面移动终端配套测流软件与空中的无
线雷达流速仪形成配套一对一使用，可对每个断面反馈的信息进行系统运算，同时也便于测试人员对软件设备进行运用操作，通过测量参数里面包括水位、左右两岸边坡系数及对应垂线水面流速系数、垂线号以及每条垂线表面流速测速历时等，可对断面信息数据进行全面采集和运算处理，从而得到全面性的检测结果。
[0014]附图说明
[0015]图1为本专利技术提供的无人机水利水文流量测量方法的一种较佳实施例的测流断面示意图；图2为图1所示无人机水利水文流量测量方法的岸边系数表；图3为图1所示无人机水利水文流量测量方法的工作流程图；图4为图1所示无人机水利水文流量测量方法的界面示意图；图5为图1所示无人机水利水文流量测量方法的界面示意图；图6为图1所示无人机水利水文流量测量方法的界面示意图。
[0016]具体实施方式
[0017]下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0018]请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中图1为本专利技术提供的无人机水利水文流量测量方法的一种较佳实施例的测流断面示意图；图2为图1所示无人机水利水文流量测量方法的岸边系数表；图3为图1所示无人机水利水文流量测量方法的工作流程图。无人机水利水文流量测量方法，包括如下步骤：S1、检测人员开启PC机测流软件设置所测断面及各个垂线；S2、检测人员和飞手再对无人机进行上电、检查电压及增温云台以及与地面通信是否顺畅；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机水利水文流量测量方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、检测人员开启PC机测流软件设置所测断面及各个垂线；S2、检测人员和飞手再对无人机进行上电、检查电压及增温云台以及与地面通信是否顺畅；S3、飞手操控无人机起飞，将无人机飞行至断面起点距为0的正上方；S4、飞手操控无人机沿河流垂直的方向，飞至第一个垂线正上方，并悬停；S5、地面PC机测流软件选取1号垂线，选取流速测速历时（10S/60S/100S/300S），点击测速；S6、测速历时结束，雷达流速仪将流速数据无线传至地面设备，飞手将无人机飞行至第二条垂线的正上方，按第一条垂线的流速测试方式，开始测速，以此类推，完成所有垂线流速测试；S7、飞手操控无人机返回地面，地面PC机测流软件自动完成流量计算，生产excel文件自动保存。2.根据权利要求1所述的无人机水利水文流量测量方法，其特征在于，所述在S1步骤中，如图1所示：被检测河流测流断面的垂线共为10条，且将测流断面区域面积分割为11个小断面，且11个小断面分别用断面1、断面2、断面3、断面4、断面5、断面6、断面7、断面8、断面9、断面10和断面11。3.根据权利要求1所述的无人机水利水文流量测量方法，其特征在于，所述在S1步骤中，每条垂线上的垂线平均流速V
n垂
为无人机在该测点雷达流速仪所测的表面流速 V
n表
与水面流速系数 k 两者的乘积，即：V
n垂 = V
n表 * k，其中 n表示对应的垂线序号。4.根据权利要求1所述的无人机水利水文流量测量方法，其特征在于，所述在S1步骤中，11个断面各自小断面流量计算法则如下：中，11个断面各自小断面流量计算法则如下：其中m取值范围2至10，S

【专利技术属性】
技术研发人员：叶永清，许伟强，钱敏，莫柯明，叶向阳，
申请(专利权)人：浙江天禹信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：