一种渠道流量监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种渠道流量监测系统，包括：控制主机，与所述控制主机连接的距离测量装置、流速测量装置、采集装置；所述距离测量装置用于测量表征渠道水位信息的特征物理量，并将所述特征物理量传输至所述控制主机；所述采集装置用于采集所述渠道被监测断面的断面面积，并将所述断面面积传输至所述控制主机；流速测量装置用于测量预设测点处的水体流速，并将所述水体流速传输至所述控制主机，其中，预设测点在所述被监测断面内；控制主机用于根据所述特征物理量以及所述水体流速，对水体流速进行补偿校准，并根据补偿校准后的水体流速、所述断面面积，得到所述被监测断面的水流量。本发明专利技术提供的渠道流量监测系统能够降低渠道水流量的测量误差。水流量的测量误差。水流量的测量误差。

A channel flow monitoring system

【技术实现步骤摘要】
一种渠道流量监测系统


[0001]本专利技术涉及民用水利领域，尤其涉及一种渠道流量监测系统。

技术介绍

[0002]随着城市的扩张、农业及工业的不断发展，对水的需求量也越来越大，因此需要及时掌握水库、水渠的水文状况，以满足生活及生产用水的需求。明渠的流量是必不可少的测量数据。
[0003]现有技术中，测量明渠的流量通常是用水流速度、明渠横截面积等数据来计算得出明渠的流量，然而在实际应用中，特别是在水中泥沙含量较多的渠道中，经常会遇到渠道底部有淤泥堆积，从而影响了过水断面的形状及大小。在传统的流量计算过程中无法获取淤泥的多少和断面的变化，所以会不同程度影响流量测量的精度。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种渠道流量监测系统，其能够降低渠道水流量的测量误差。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种渠道流量监测系统，包括：控制主机，与所述控制主机连接的距离测量装置、流速测量装置、采集装置；所述距离测量装置用于测量表征渠道水位信息的特征物理量，并将所述特征物理量传输至所述控制主机；所述采集装置用于采集所述渠道被监测断面的断面面积，并将所述断面面积传输至所述控制主机；所述流速测量装置用于测量预设测点处的水体流速，并将所述水体流速传输至所述控制主机，其中，所述预设测点在所述被监测断面内；所述控制主机用于根据所述特征物理量以及所述水体流速，对所述水体流速进行补偿校准，并根据补偿校准后的水体流速、所述断面面积，得到所述被监测断面的水流量。
[0006]另外，所述控制主机包括电机控制器和运算器；所述电机控制器用于向所述距离测量装置、流速测量装置以及采集装置供电；所述运算器用于对所述水体流速进行补偿校准，并根据补偿校准后的水体流速、所述断面面积，得到所述被监测断面的水流量。通过将控制主机划分为多个模块，每个模块分工合作，提高了控制主机的工作效率。
[0007]另外，所述特征物理量包括水面到渠道底部的第一距离、水面到淤泥面的第二距离；所述根据所述特征物理量以及所述水体流速，对所述水体流速进行补偿校准，具体为：根据以下公式对所述水体流速进行补偿校准：其中，u为所述水体流速，H为所述第一距离，y为所述第二距离，Vi为所述补偿校准后的水体流速，a2、b2、c2均为预设的已知参数；根据所述被监测断面的平均流速、所述断面面积，得到所述水流量。通过此种方式，进一步确保了水流量测量的准确性。
[0008]另外，所述控制主机还包括远程模块；所述远程模块用于将所述特征物理量、所述水体流速、所述断面面积以及所述水流量发送至云端服务器。
[0009]另外，所述渠道流量监测系统还包括太阳能供电装置；所述太阳能供电装置与所
述控制主机电连接，用于向所述控制主机供电。通过此种方式，使得渠道流量监测系统更加节能。
[0010]另外，所述流速测量装置安装于水面以下，且所述流速测量装置距离所述渠道的底部的高度可调节。通过此种方式，提高了渠道流量监测系统的实用性。
[0011]另外，所述渠道包括相对设置的两岸边，所述渠道流量监测系统还包括传送装置，所述传送装置横跨所述两岸边；所述传动装置与所述流速测量装置传动连接，所述传动装置用于传动所述流速测量装置，以使所述流速测量装置到岸边的距离可调节。
[0012]另外，所述距离测量装置包括水位计和超声波泥位计。
[0013]另外，所述流速测量装置为双探头超声波测速计。
[0014]本专利技术的实施例与相关技术相比，至少存在以下优点：
[0015]通过设置距离测量装置以测量用于表征渠道水位信息的特征物理量，能够消除渠底淤泥对测量精度的影响，设置采集装置以采集被检测断面的断面面积，能够为后续测量被监测断面的水流量提供精确的数据；此外，通过流速测量装置测量预设测点处的水体流速，再根据特征物理量对水体流速进行补偿校准，使得补偿校准后的水体流速能够精确表征断面的平均流速，从而能够降低渠道水流量的测量误差，获得更精准的水流量数据。
[0016]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是根据本专利技术实施例一提供的渠道流量监测系统的结构示意图；
[0019]图2是根据本专利技术实施例一提供的渠道等效线平均流速横向分布律图；
[0020]图3是根据本专利技术实施例二提供的渠道规格参数图；
[0021]图4是根据本专利技术实施例三提供的渠道流量监测系统的结构示意图。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0023]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于
清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0024]实施例一
[0025]本专利技术实施例一提供了一种渠道流量监测系统100，具体结构如图1所示，包括：
[0026]控制主机1，与控制主机1连接的距离测量装置2、流速测量装置3、采集装置4；距离测量装置2用于测量表征渠道水位信息的特征物理量，并将特征物理量传输至控制主机1；采集装置4用于采集渠道被监测断面的断面面积，并将断面面积传输至控制主机1；流速测量装置3用于测量预设测点处的水体流速，并将水体流速传输至控制主机1，预设测点在被监测断面内；控制主机1用于根据特征物理量以及水体流速，对水体流速进行补偿校准，并根据补偿校准后的水体流速、断面面积，得到被监测断面的水流量。
[0027]本专利技术的实施例与相关技术相比，至少存在以下优点：通过设置距离测量装置2以测量用于表征渠道水位信息的特征物理量，能够消除渠底淤泥对测量精度的影响，设置采集装置4以采集被检测断面的断面面积，能够为后续测量被监测断面的水流量提供精确的数据；此外，通过流速测量装置3测量预设测点处的水体流速，再根据特征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种渠道流量监测系统，其特征在于，包括：控制主机，与所述控制主机连接的距离测量装置、流速测量装置、采集装置；所述距离测量装置用于测量表征渠道水位信息的特征物理量，并将所述特征物理量传输至所述控制主机；所述采集装置用于采集所述渠道被监测断面的断面面积，并将所述断面面积传输至所述控制主机；所述流速测量装置用于测量预设测点处的水体流速，并将所述水体流速传输至所述控制主机，其中，所述预设测点在所述被监测断面内；所述控制主机用于根据所述特征物理量以及所述水体流速，对所述水体流速进行补偿校准，并根据补偿校准后的水体流速、所述断面面积，得到所述被监测断面的水流量。2.根据权利要求1所述的渠道流量监测系统，其特征在于，所述控制主机包括电机控制器和运算器；所述电机控制器用于向所述距离测量装置、流速测量装置以及采集装置供电；所述运算器用于对所述水体流速进行补偿校准，并根据补偿校准后的水体流速、所述断面面积，得到所述被监测断面的水流量。3.根据权利要求1或2所述的渠道流量监测系统，其特征在于，所述特征物理量包括水面到渠道底部的第一距离、水面到淤泥面的第二距离；所述根据所述特征物理量以及所述水体流速，对所述水体流速进行补偿校准，具体为：根据以下公式对所述水体流速进行补偿校准：其中，u为所述水体流速，H为所述第一距离，y为所述第二距离，Vi为所述补偿校准后的水体流速，a2、b2、c2均为预设的已知参数。4.根据权利要求3所述的渠道流量监测系统，其特征在于，所述根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯阳，李丛，周志明，王桐，邓权，张清波，
申请(专利权)人：深圳市宏电技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：