一种扇形运动式明渠测流装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于物联网监测技术领域，具体涉及一种用于精确测量明渠流量的装置；具体技术方案为：一种扇形运动式明渠测流装置，包括多个测流设备，多个测流设备与传输网络进行双向信号传输，传输网络与云平台进行双向信号传输，多个测流设备测得的流量数据上传至云平台进行处理，云平台与多个手机客户端进行双向信号传输，用户通过手机操作，云平台转发控制命令，经过传输网络后，流量设备接收控制命令，设备将测量结果再通过传输网络反向上传至云平台进行存储，用户通过手机查看测量结果或查询历史测量记录，测量结果自动保存到云平台，方便统计查询。便统计查询。便统计查询。

【技术实现步骤摘要】
一种扇形运动式明渠测流装置


[0001]本技术属于物联网监测
，具体涉及一种用于精确测量明渠流量的装置。

技术介绍

[0002]随着社会发展、技术进步，信息化、自动化技术在各领域得到广泛应用，农业灌溉计量越来越受重视，现有计量方法有管道计量、巴歇尔槽、手持转子流量计等，由于农渠分布分散、规格多、现场没有市电等问题，导致现有计量方式在精度、便利和成本等方面存在明显不足，具体如下：
[0003]一、成本高；巴歇尔槽是现有农田斗渠计量的重要方法，但该方法建设成本高，只能用在主区，无法分户计量，建设时间长、成本高，有水头损失，同时，分户计量的频率低，大面积巴歇尔槽建设会造成极大浪费，远不足以用出售的水费弥补。
[0004]二、测流环境差：电磁流量计是被普遍使用的成熟测流装置，适用于管道上水质较好、水流平稳的场所，然而，由于农渠的水流大多是在露天的U型槽输送，往往水质浑浊，有杂草等杂物，无法用管道的形式安装管段式流量计。
[0005]三、信息化水平低：与上述两种测量方法相比，由于便携、单点测量精度高等优点，手持式转子流量计得到广泛使用，但也存在明显不足，通常采用3点法，分别对U型槽中线3个深度点进行测速，近似代表整个渠道的整体流速，在实际测量时，点的选择全凭操作员个人经验，测量时抖动会造成扰动误差，同时，测量结果只能在手持设备上显示，不利于保存共享。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术存在的技术问题，本技术提供了一种测量明渠流量的装置，该测量装置通过互联网接收云平台预置、实时命令，利用扇形运动轨迹的方式，测量U型渠道各点流速，将流速与分块面积计算后，得出渠道瞬时流量，将采集与反馈数据处理并提交至云平台。
[0007]为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为：一种扇形运动式明渠测流装置，包括多个测流设备，多个测流设备与传输网络进行双向信号传输，传输网络与云平台进行双向信号传输，多个测流设备测得的流量数据上传至云平台进行处理，云平台与多个手机客户端进行双向信号传输，用户通过手机操作，云平台转发控制命令，经过传输网络后，流量设备接收控制命令，设备将测量结果在通过传输网络反向上传至云平台进行存储，用户通过手机查看测量结果或查询历史测量记录。
[0008]测流设备包括横轴和纵轴，横轴的两端均布置有支座，两个支座分置明渠的两侧，横轴的长度方向上设有横向轨道，纵轴通过第一驱动装置安装在横轴上，在第一驱动装置的作用下，纵轴可沿横向轨道移动，在第一驱动装置的作用下，纵轴可上下移动，纵轴的底部装有第二驱动装置，第二驱动装置上装有摆轴，摆轴的底部装有传感器。
[0009]在使用时，将横轴的两个支座跨在明渠的两侧，在测量明渠底部半圆形区域的流量时，在第一驱动装置的作用下，将纵轴固定在横轴的中部，在第二驱动装置的作用下，摆轴绕摆轴与纵轴的铰接点做弧形摆动，实现摆轴从一侧摆动到另一侧，传感器对底部圆弧形区域进行流量检测；测量完最底部的弧形区域流量后，在第一驱动装置的作用下，纵轴向上运动至下一测量区域并固定，在第二驱动装置的作用下，摆轴绕摆轴与纵轴的铰接点做弧形摆动，摆轴从一侧摆动到另一侧，传感器对下一圆弧形区域进行流量检测；重复上述动作，实现底部圆形区域的流量检测。
[0010]圆形区域的流量检测完成后，在第一驱动装置的驱动下，传感器置于明渠的梯形区域内，纵轴从横轴的一侧移动到横轴的另一侧，传感器对梯形区域的底部进行流量检测；测量完最底部的条形区域流量后，在第一驱动装置的驱动下，纵轴继续上升，传感器继续上升至下一测量区域，纵轴从横轴的一侧移动到横轴的另一侧，传感器对下一条形区域进行流量检测；重复上述动作，实现梯形区域的流量检测。
[0011]将明渠分割为圆形区域和梯形区域，通过上下部分分别运动测流，得出每个分区中心点的流速值，再按照面积乘以流速并累加，得出整个水流断面的瞬时流量，可大大提高测量精度。
[0012]第一驱动装置和第二驱动装置通过可充电电池驱动，操作便捷。
[0013]本技术与现有技术相比，具体有益效果体现在：
[0014]一、本测流装置采用便携式设计，无需像巴歇尔槽一样大面积建设，节省了大量费用，单台设备一人携带至现场，模块化快速组装，几分钟内就能完成测量，随后便可到下一测量点，节省了人力成本。可调宽度的机械支脚设计，能满足现在所有支斗渠宽度要求，渠道适应性强。
[0015]二、本测流装置可直接将设备架设在渠槽上方，测量时，只有流量探测杆伸入水中，设备对水流几乎不产生影响，无水头损失，也无需像管段流量计必须的上下游直管段条件，本装置可放置在渠道上下游任何位置，对水流平稳度无要求。
[0016]三、本测流装置将U型槽分隔为圆形部分和梯形部分，分别进行逐点流速测量的方法，避免了其他设备取近似点的弊端，本装置经过逐点测量累加积分后，流速精确度得到极大提高。
[0017]四、本测流装置使用液晶显示控制屏，在现场可实现设备的控制和测量结果的显示查看，直观方便，避免了原设备人工机械读数的缺点。
[0018]五、本测流装置以4G的通信方式与云平台通信，用户可使用手机客户端对设备进行操作，测量结果自动保存到云平台，方便统计查询，避免了原设备数据孤岛问题。
附图说明
[0019]图1为本技术的控制原理图。
[0020]图2为测量设备的控制原理图。
[0021]图3为本技术的测量状态图。
[0022]图4为明渠水流断面分割测量示意图。
[0023]图5为明渠水流断面各分区中心点示意图。
[0024]图6为摆轴测流运动轨迹图。
[0025]图中，1为测流设备，2为横轴，3为纵轴，4为支座，5为第一驱动装置，6为摆轴，7为第二驱动装置，8为传感器。
具体实施方式
[0026]为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0027]如图1所示，一种扇形运动式明渠测流装置，包括多个测流设备1，多个测流设备1与传输网络进行双向信号传输，传输网络与云平台进行双向信号传输，多个测流设备1测得的流量数据上传至云平台进行处理，云平台与多个手机客户端进行双向信号传输，用户通过手机操作，云平台转发控制命令，经过传输网络后，流量设备接收控制命令，设备将测量结果再通过传输网络反向上传至云平台进行存储，用户通过手机查看测量结果或查询历史测量记录。
[0028]如图2所示，测流设备1主要有机械部分、可充电电池、硬件控制电路、传感器采集部分、运动控制驱动部分、软件操作系统和应用软件系统组成，测流设备1采用AM3358 ARM Cortex
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种扇形运动式明渠测流装置，其特征在于，包括多个测流设备（1），多个测流设备（1）与传输网络进行双向信号传输，传输网络与云平台进行双向信号传输，云平台与多个手机客户端进行双向信号传输；所述测流设备（1）包括横轴（2）和纵轴（3），所述横轴（2）的两端均布置有支座（4），两个支座（4）分置明渠的两侧，所述横轴（2）的长度方向上设有横向轨道，纵轴（3）通过第一驱动装置（5）安...

【专利技术属性】
技术研发人员：李雷，
申请(专利权)人：山西三凡信息工程有限公司，
类型：新型
国别省市：