一种河道过流面积检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及水文检测领域，特别涉及到一种河道过流面积检测装置及检测方法。检测装置包括设置于河道两侧的塔架、行走于塔架之间的吊箱、吊箱内设有检测装置，检测装置包括水深检测装置和离岸距离检测装置，离岸距离检测装置包括第一通讯器、第二通讯器、第三通讯器，其中，第一通讯器设置于吊箱，第二通讯器、第三通讯器设置于塔架，第二通讯器、第三通讯器设置于不同高度。通过设置三个通讯器，采用解三角形的方法，精确测量离岸距离，采用腔体压强差的方式实时判断水深，从而能够精确地测得河道过流面积。过流面积。过流面积。

【技术实现步骤摘要】
一种河道过流面积检测装置及检测方法


[0001]本专利技术涉及水文检测领域，特别涉及到一种河道过流面积检测装置及检测方法。

技术介绍

[0002]在河道的水文测量中，过流面积是十分重要的测量参数，常作为研究河道变化，河流流量等的基础参数。当今测量河道过流面积的方法是通过测量过流截面上不同位置的水深，形成若干水平方向岸边距离与竖直方向水深的二维坐标数据，从而测得过流截面的面积，但在实际测量中，对于水深和岸边距离的测量精度均无法保障。
[0003]岸边距的检测方式为，在岸边设置一通讯装置，在水深检测装置上对应设置另一通讯装置，二者之间的距离即为岸边距离。这样的检测方法存在如下问题：由于水深检测装置的行走方式为在两岸之间架设缆线行走，缆线在承重时不可避免的会发生形变，导致检测装置的高度发生变化，使得两通讯装置的相对高度随水深检测装置的位置不断发生变化，检测结果远大于实际的岸边距离。
[0004]水深检测的方式包括：1、提前记录河道截面各个点位的海拔高度，检测时，直接检测河面的海拔高度，二者之差即为水深；2、采用雷达探测河面、河底之间的距离，该距离即为水深；3、采用带有刻度的检测尺或端部固定有重物的检测绳直接测量，将端部置于河底后，通过观察河面的刻度，判断水深。标记海拔高度的方法，由于海拔高度动辄千米的测量范围对于大部分深度仅为几米至十几米的河流来说远远不满足高精度测量要求，河道面的记录点位在河流的常年流动中或被冲刷，或沉积导致河床高度变化，进一步降低检测精度。雷达检测方式为接触式测量，对于测量设备的精度、稳定性、耐久度要求高，导致设备采购成本、维护成本极高，同时，雷达检测易受到河流内杂质、浑浊度等影响，数据采集成功率较低，同样影响检测效率。直接测量法面临的最大问题在于水流，无论何种测量工具，进入河流后不可避免地受到水流影响发生歪斜，从而极大地影响测量精度。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种河道过流面积检测装置及检测方法，投入成本低，易操作。
[0006]本专利技术所采取的技术方案是：一种河道过流面积检测装置，包括设置于河道两侧的塔架、行走于塔架之间的吊箱、吊箱内设有检测装置，检测装置包括水深检测装置和离岸距离检测装置，离岸距离检测装置包括第一通讯器、第二通讯器、第三通讯器，其中，第一通讯器设置于吊箱，第二通讯器、第三通讯器设置于塔架，第二通讯器、第三通讯器设置于不同高度。
[0007]进一步地，水深检测装置包括检测齿条、电机，检测齿条安装于纵向设置的滑动板上，电机驱动齿轮带动检测齿条升降；检测齿条设置有贯穿的圆形通孔，圆形通孔顶端设置有用于旋拧压力传感器的螺纹孔。
[0008]进一步地，水深检测装置还包括滑动板安装板，滑动板安装板包括纵向设置的基
板和翼板，翼板固定安装于基板上并且折弯，折弯部分与基板平行，滑动板安装板在水平方向分为安装侧和插装侧，其中，翼板折弯一侧为插装侧、插装侧另一侧为安装侧，安装侧固定安装于吊箱的方钢架体上，翼板折弯部分与基板之间形成第一限位滑槽，滑动板插装于第一限位滑槽。
[0009]进一步地，基板位于插装侧部分设置有纵向的第二限位滑槽，滑动板为T形结构，其T形结构包括凸台部分和两翼部分，凸台部分与第二限位滑槽匹配，两翼部分中，一侧翼插装于第一限位滑槽中。
[0010]进一步地，水深检测装置还包括距离感应器，检测齿条侧壁设置有等距间隔的检测标记，距离感应器朝向检测齿条侧壁，通过感应检测标记检测齿条的位移。
[0011]进一步地，河道两侧的塔架之间设置有导向钢索和行车架牵引钢索，吊箱吊装于行车架下方，行车架顶部设置有匹配导向钢索的行车架导向轮，行车架两侧各设置有一组用于固定连接行车架牵引钢索的牵引连接件。
[0012]一种应用河道过流面积检测装置的河道过流面积检测方法，包括如下步骤：步骤1：水深检测装置以垂直于河流流向方向运行至河道上方检测位置；步骤2：测量水深检测装置所在检测位置的水深；步骤3：测量水深检测装置与岸边的水平距离：水深检测装置匹配设置第一通讯器，岸边设置第二通讯器、第三通讯器，第二通讯器、第三通讯器在竖直方向排列设置，第一通讯器与第二通讯器、第三通讯器的连线与河道水流方向垂直，通过第一通讯器、第二通讯器、第三通讯器测得第一通讯器与第二通讯器之间距离b，第一通讯器与第三通讯器之间距离c，通过直接测量手段测得第二通讯器与第三通讯器之间距离a，通过三角形性质，求得第一通讯器与第二通讯器、第三通讯器的水平距离y，通过直接测量手段测得第二通讯器、第三通讯器与岸边的距离z，从而得出第一通讯器与岸边的水平距离，即水深检测装置距离岸边的水平距离x；步骤4：将水深检测装置以垂直于河流流向方向运行至下一检测位置，并重复步骤2、步骤3；步骤5：根据实际测量需要，不断重复步骤4，得出若干水深、与岸边的水平距离数据；步骤6：根据步骤5所得出的数据建立河道过流截面模型，得出河道过流面积。
[0013]进一步地，测量水深检测装置包括一个底部开孔的腔体以及检测该腔体气压的压力检测装置；步骤2具体为：将测量水深检测装置底部开孔的腔体降至河道底部并测得腔体内气压，减去水面气压得到气压差，通过液体压强原理计算出水深。
[0014]本专利技术的有益效果：本专利技术针对河道过流面积检测中，离岸距离检测不准的问题，采用三台通讯器相互测距，形成已知三边长的三角形，并通过解三角形的方法，准确计算出岸边距。在水深检测中，创新性的采用腔体压强差的方式实时判断水深，避免了由于河道内复杂水流环境造成的检测设备倾斜、信号遮挡、河床变化导致的检测偏差。
附图说明
[0015]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
[0016]图1为本专利技术的整体结构图；图2为本专利技术行车架结构示意图；图3为本专利技术吊箱结构示意图；图4为本滑动板安装板结构示意图；图5为本专利技术水深检测装置整体结构示意图；图6为本专利技术电机的驱动连接结构、安装位置与距离感应器安装位置示意图；图7为本专利技术滑动板安装板、滑动板、检测齿条的安装结构示意图；图8为本专利技术齿条结构示意图；图9为本专利技术检测方法中各测量数据标注示意图。
[0017]图中：1
‑
塔架；2
‑
行车架，201
‑
行车架导向轮，202
‑
第一滑轮，203
‑
牵引连接件，3
‑
吊箱，301
‑
吊装连接件，302
‑
第二滑轮；4
‑
导向钢索；5
‑
水深检测装置，501
‑
滑动板安装板，5011
‑
第一限位滑槽，5012
‑
第二限位滑槽，5013
‑
基板，5014...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种河道过流面积检测装置，包括设置于河道两侧的塔架（1）、行走于塔架之间的吊箱（3）、所述吊箱（3）内设有检测装置，其特征在于：所述检测装置包括水深检测装置（5）和离岸距离检测装置，所述离岸距离检测装置包括第一通讯器（10）、第二通讯器（11）、第三通讯器（12），其中，第一通讯器（10）设置于所述吊箱（3），第二通讯器（11）、第三通讯器（12）设置于所述塔架（1），所述第二通讯器（11）、第三通讯器（12）设置于不同高度。2.根据权利要求1所述的一种河道过流面积检测装置，其特征在于：所述水深检测装置（5）包括检测齿条（503）、电机（505），所述检测齿条（503）安装于纵向设置的滑动板（502）上，所述电机（505）驱动齿轮（506）带动所述检测齿条（503）升降；所述检测齿条（503）设置有贯穿的圆形通孔（5031），所述圆形通孔（5031）顶端设置有用于旋拧压力传感器（504）的螺纹孔（5032）。3.根据权利要求2所述的一种河道过流面积检测装置，其特征在于：所述水深检测装置（5）还包括滑动板安装板（501），所述滑动板安装板（501）包括纵向设置的基板（5013）和翼板（5014），翼板（5014）固定安装于基板（5013）上并且折弯，折弯部分与基板（5013）平行，滑动板安装板（501）在水平方向分为安装侧和插装侧，其中，翼板（5014）折弯一侧为插装侧、插装侧另一侧为安装侧，所述安装侧固定安装于吊箱（3）的方钢架体上，所述翼板（5014）折弯部分与所述基板（5013）之间形成第一限位滑槽（5011），所述滑动板（502）插装于第一限位滑槽（5011）。4.根据权利要求3所述的一种河道过流面积检测装置，其特征在于：所述基板（5013）位于插装侧部分设置有纵向的第二限位滑槽（5012），滑动板（502）为T形结构，其T形结构包括凸台部分和两翼部分，凸台部分与第二限位滑槽（5012）匹配，两翼部分中，一侧翼插装于第一限位滑槽（5011）中。5.根据权利要求3所述的一种河道过流面积检测装置，其特征在于：所述水深检测装置（5）还包括距离感应器（507），所述检测齿条（503）侧壁设置有等距间隔的检测标记（5033），所述距离感应器（507）朝向检测齿条（503）侧壁，通过感应检测标记（5...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩丽卿，宋彤垚，张晓波，
申请(专利权)人：山西旭睿金盟科技有限公司，
类型：发明
国别省市：