一种倾斜自适应式水位监测方法技术

本发明专利技术提供一种倾斜自适应式水位监测方法包括自适应测量调试、自适应测量和通过水位高程公式来计算水位，解决当前水位自动监测技术难以实现大变幅河流全量程水位观测的不足，该设备发射和接收装置分别安装于河岸两侧，测量仪器无需安装于水面正上方，不受岸边地形环境限制，采用不同频率、波段测量信号，适用不同河宽的水位监测，安装方式简单，安装时间灵活。安装时间灵活。安装时间灵活。

【技术实现步骤摘要】
一种倾斜自适应式水位监测方法


[0001]本专利技术涉及水位自动测量
，尤其涉及一种倾斜自适应式水位监测方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，水位自动测量方式主要分为接触式和非接触式，接触式水位测量仪包括浮子式水位计、压力式水位计等，非接触式水位测量仪器包括雷达水位计、激光水位计、视频水位计等。
[0003]接触式水位计需涉水安装，探头应安装于历史最低水位以下，对安装时间和技术要求较高，工程量大，维护困难。高洪等场景下，探头、管线等水下设施容易毁坏，毁坏后临时恢复的设备，要根据水位变化进多次调整，过程复杂。
[0004]非接触式水位计中，雷达水位计和激光水位计需安装于水面正上方，垂直发射、接收信号，因安装条件限制，当水位降至测量临界值以下时，河床裸露，无法正确测量水位，难以实现水位全量程监测。视频水位计对摄像头和观测水尺有一定要求，水体污垢附着和污染物腐蚀等会影响水尺刻度，致使无法正常观读水位，且测验精度受光线和环境影响较大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种倾斜自适应式水位监测方法，能快速自动调节设备最佳测量角度，有效保证测验精度，实现水位全量程监测。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术提供了一种倾斜自适应式水位监测方法，包括以下步骤：S1、自适应测量调试：确定主控制箱接受最强信号时，信号发射器的角度；所述S1包括以下具体步骤：S101、所述信号发射器处于偏角，时间，设备稳定；在时，发射测量信号；时，所述信号发射器转动角度，发射偏角为；重复信号发射和所述信号发射器的转动过程，当所述信号发射器转动次，当时，所述信号发射器第次转动时间为，转动至；时，发射测量信号，所述信号发射器转动过程结束；S102、所述信号发射器按照所述S101发射信号，抛物面天线接受信号，并立即将接受的信号时间和信号强度，通过从机控制箱传回主机控制箱；S103、当时刻，所述信号发射器发出信号，所述主机控制箱在时刻前，接受到所述从机控制箱发出的接收信号，记录该次测量的时间
和接受信号强度；S104、所述主机控制箱根据所述抛物面天线接受最强信号时对应所述信号发射器的角度，自动控制竖直旋转装置，调整转动所述信号发射器至角度； S2、自适应测量：在通过所述S1获得所述信号发射器的测量角的基础上，连续开展水位测量；S3、通过水位高程公式来计算水位。
[0007]进一步，所述S2包括如下步骤：所述信号发射器的初始测量偏角为，时间为，仪器稳定时长，时刻，发射第一次测量信号；时刻，所述信号发射器转动角，发射偏角为，准备下一次信号发射；仪器稳定时长，时，发射第二次测量信号；时刻之前，所述主机控制箱接收到所述从机控制箱发出的接受信号，记录所述信号发射器发射时间，所述抛物面天线接受信号时间为，信号强度为；时刻之前，所述主机控制箱接受到所述从机控制箱发出的接受信号，记录所述信号发射器发射时间，所述抛物面天线接受信号时间为，信号强度为。
[0008]进一步，当，所述抛物面天线接收信号到时刻发出的测验信号强度大于时刻发出的测验信号强度，进行同向测量；时刻，所述信号发射器转动角，发射偏角为；仪器稳定时长；时刻，发射测量信号；时刻之前，所述主机控制箱接受到所述从机控制箱发出的接受信号，时间为，信号强度为。
[0009]进一步，若，所述抛物面天线接受信号到时刻发出的测验信号强度大于时刻发出的测验信号强度，继续进行同向找寻，直至，单次自适应测量过程结束，即所述抛物面天线接受信号到时刻，发出的测验信号强度最大；采用时刻测量数据成果，令所述信号发射器发射时间为，所述抛物面天线接受信号时间为，测量偏角为。
[0010]进一步，若，单次自适用测量过程结束，则所述抛物面天线接收信号到时刻发出的测验信号强度最大；
采用时刻测量的结果，令所述信号发射器1发射时间，所述抛物面天线接收信号时间为，测量偏角为。
[0011]进一步， 当，单次自适应测量过程结束，则所述抛物面天线接收信号到时刻发出的测验信号强度等于时刻发出的测验信号强度；采用时刻测量的结果，令所述信号发射器发射时间，所述抛物面天线2接收信号时间为，测量偏角为。
[0012]进一步， 当，所述抛物面天线接受信号到时刻发出的测验信号强度小于时刻发出的测验信号强度，进行反向测量；时刻，所述信号发射器逆向转动，发射偏角；仪器稳定时长，时，发射测量信号；时刻之前，所述主机控制箱接收到所述从机控制箱发出的接收信号，时间为,信号强度为。
[0013]进一步，若,所述抛物面天线接收信号到时刻发出的测验信号强度大于时刻发出的测验信号强度,继续反向测量；时刻，所述信号发射器逆向转动，发射偏角；仪器稳定时长，时，发射测量信号；时刻内，所述主机控制箱接收到所述从机控制箱发出的接收信号，时间为,信号强度为；重复逆向转动，直至，单次自适应测量过程结束，所述抛物面天线接收信号到时刻发出的测验信号强度最大；采用时刻测量数据，令所述信号发射器发射时间,所述抛物面天线接收该信号时间，测量偏角为。
[0014]进一步，若，单次自适应测量过程结束，则所述抛物面天线2接收信号到时刻发出的测验信号强度不大于时刻发出的测验信号强度，即所述抛物面天线2接收信号到时刻发出的测验信号强度最大；采用时刻测量的结果，令所述信号发射器1发射时间；所述抛物面天线2接收信号时间为，测量偏角为。
[0015]进一步，所述单次自适应测量过程结束后，采用所述水位高程公式计算水位：
其中，为信号发射器转动点高程；为抛物面天线转动支点高程；为抛物面天线接收该信号时间；为信号发射器发射时间；为信号发射源距转动点长度；抛物面天线焦距长；为发射信号传播速度。
[0016]本专利技术的有益效果为：解决当前水位自动监测技术难以实现大变幅河流全量程水位观测的不足，该设备发射和接收装置分别安装于河岸两侧，测量仪器无需安装于水面正上方，不受岸边地形环境限制，安装方式简单，安装时间灵活。
[0017]该设备根据测验河道宽度，采用不同频率、波段测量信号，适用性强，可实现不同河宽的水位监测。
[0018]根据该设备的自适应测量实现方法，能快速自动调节设备最佳测量角度，有效保证测验精度，实现水位全量程监测。
附图说明
[0019]图1 为本专利技术一种倾斜自适应式水位监测方法的设备结构示意图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图，对本专利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用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]一种倾斜自适应式水位监测方法，包括以下步骤：S1、自适应测量调试：确定主控制箱4接受最强信号时，信号发射器1的角度；所述S1包括以下具体步骤：S101、所述信号发射器（1）处于偏角，时间，设备稳定；在时，发射测量信号；时，所述信号发射器1转动角度，发射偏角为；重复信号发射和所述信号发射器1的转动过程，当所述信号发射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种倾斜自适应式水位监测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、自适应测量调试：确定主控制箱（4）接受最强信号时，信号发射器（1）的角度；所述S1包括以下具体步骤：S101、所述信号发射器（1）处于偏角，时间，设备稳定；在时，发射测量信号；时，所述信号发射器（1）转动角度，发射偏角为；重复信号发射和所述信号发射器（1）的转动过程，当所述信号发射器（1）转动次，当时，所述信号发射器（1）第次转动时间为，转动至；时，发射测量信号，所述信号发射器（1）转动过程结束；S102、所述信号发射器（1）按照所述S101发射信号，抛物面天线（2）接受信号，并立即将接受的信号时间和信号强度，通过从机控制箱（5）传回主机控制箱（4）；S103、当时刻，所述信号发射器（1）发出信号，所述主机控制箱（4）在时刻前，接受到所述从机控制箱（5）发出的接收信号，记录该次测量的时间和接受信号强度；S104、所述主机控制箱（4）根据所述抛物面天线（2）接受最强信号时对应所述信号发射器（1）的角度，自动控制竖直旋转装置（3），调整转动所述信号发射器（1）至角度； S2、自适应测量：在通过所述S1获得所述信号发射器（1）的测量角的基础上，连续开展水位测量；S3、通过水位高程公式来计算水位。2.根据权利要求1所述的一种倾斜自适应式水位监测方法，其特征在于，所述S2包括如下步骤：所述信号发射器（1）的初始测量偏角为，时间为，仪器稳定时长，时刻，发射第一次测量信号；时刻，所述信号发射器（1）转动角，发射偏角为，准备下一次信号发射；仪器稳定时长，时，发射第二次测量信号；时刻之前，所述主机控制箱（4）接收到所述从机控制箱（5）发出的接受信号，记录所述信号发射器（1）发射时间，所述抛物面天线（2）接受信号时间为，信号强度为；时刻之前，所述主机控制箱（4）接受到所述从机控制箱（5）发出的接受信号，记录所述信号发射器（1）发射时间，所述抛物面天线（2）接受信号时间为，信号强度为
。3.根据权利要求2所述的一种倾斜自适应式水位监测方法，其特征在于：当，所述抛物面天线（2）接收信号到时刻发出的测验信号强度大于时刻发出的测验信号强度，进行同向测量；时刻，所述信号发射器（1）转动角，发射偏角为；仪器稳定时长；时刻，发射测量信号；时刻之前，所述主机控制箱（4）接受到所述从机控制箱（5）发出的接受信号，时间为，信号强度为。4.根据权利要求3所述的一种倾斜自适应式水位监测方法，其特征在于：若，所述抛物面天线（2）接受信号到时刻发出的测验信号强度大于时刻发出的测验信号强度，继续进行同向找寻，直至，单次自适应测量过程结束，即所述抛物面天线（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅军亚，赵昕，邓山，香天元，吴琼，周波，李家明，张莉，朱子园，龙雪峰，杜兴强，孙光宝，
申请(专利权)人：长江水利委员会水文局，
类型：发明
国别省市：