【技术实现步骤摘要】
本申请涉及流量检测的领域，尤其是涉及一种水体流量的无人检测方法及装置。
技术介绍
1、河道流量的检测方式有多种，其中，有一种方式采用的是吊索式流速仪，在河道或渠道两端设置吊索，吊索上悬挂流速仪，在岸上设置牵引、驱动、操纵机构，由人来控制吊索上的流速仪逐点按不同深度进行测量；可以采集测量时的流速、水位、流量数据。
2、但是悬挂的流速仪存在弊端，流速仪到达河道待测的设定位置后，整体来看流速仪相对于吊索是不可移动的，位置有局限性，由于流速仪容易受到风力、风向、水流向、水流速度、河道杂质或其他因素的影响，根据单一吊索悬挂的流速仪测得的结果容易存在偏差，因此导致河道流量的检测也存在误差。
技术实现思路
1、为了提高河道水体流量检测的精准度，本申请提供一种水体流量的无人检测方法及装置。
2、一方面，本申请提供的一种水体流量的无人检测方法，采用如下的技术方案：
3、一种水体流量的无人检测方法，包括如下步骤：
4、基于吊索上悬挂的不可移动流速仪的流速检测，获取水体的第一流速数据；
5、基于连接至所述不可移动流速仪的可移动信标的运动检测，获取水体的第二流速数据；
6、基于设置于所述不可移动流速仪上的测距装置，获取水体的尺寸参数，并计算出水体的横截面积s；
7、按照第一设定算法，根据所述第一流速数据和所述第二流速数据计算出水体最终流量数据；所述第一设定算法包括：最终流量数据=α×s×第一流速数据+β×s×第二流速数据；
8、通过采用上述技术方案，通过不可移动流速仪获得相对静止位置的水体流速，并结合可移动信标的运动，获取动态位置的水体流速，采用动静结合的方式，实现对水体流速的测定，从而结合水体的横截面积s，获得相对准确的水体流量，以减少水体流量的检测误差。
9、可选地，所述获取水体的第二流速数据的方法包括：
10、将所述可移动信标通过收卷牵引绳装置连接至所述不可移动流速仪处；
11、计算所述收卷牵引绳装置释放卷绳过程中的实时速度v1=释放的长度/释放的时间；
12、计算释放过程中设定时间段内的实时速度v1和加速度a1，当加速度a1为0时，计算实时速度v1的均值v1；
13、所述第二流速数据=k×均值v1，其中k为调节常数。
14、通过采用上述技术方案，由于可移动信标杠放置于水体中至跟随水体流动的过程中，会存在一段加速度，当加速度为0时，再计算均值，以使得卷绳释放的速度与水流的速度误差相对较小，从而有利于实现更加精准的计算水体的流速。
15、可选地，所述收卷牵引绳装置包括设置在所述不可移动流速仪上的壳体，所述壳体内转动连接有绕线柱，所述壳体上设置有电连接至控制系统的驱动电机，所述驱动电机的动力轴同轴固定连接至所述绕线柱；所述绕线柱上绕设有卷绳，所述卷绳靠近所述绕线柱的一端固定连接至所述绕线柱，所述卷绳远离所述绕线柱的端部固定连接至所述可移动信标；所述壳体上设置有用于夹紧所述卷绳的电磁夹，所述电磁夹电连接至控制系统；所述壳体上转动连接有滚轮，所述滚轮贴合所述卷绳并跟随所述卷绳转动，所述壳体上设置有用于计数所述滚轮转动圈数的霍尔传感器或编码器，所述霍尔传感器或所述编码器电连接至所述控制系统。
16、通过采用上述技术方案，收卷的卷绳位于不可移动流速仪上时，有利于保持可移动信标的质量相对稳定，不容易发生变化，减少外界的干扰因素对流速获取的干扰；在释放的过程中，控制系统先控制电磁夹夹紧卷绳，从而实现对卷绳的锁定，当开始释放卷绳时，打开电磁夹；利用滚轮和霍尔传感器或者编码器实现对释放的卷绳长度进行测量，同时，控制系统可以计时电磁夹打开的时间，从而判断卷绳的释放速度，从而间接判断可移动信标的移动速度，即水体的流速。收卷时，利用驱动电机实现对卷绳的收纳，方便操作。
17、可选地，所述收卷牵引绳装置包括设置在所述可移动信标上的壳体，所述壳体内设置有绕线柱，所述绕线柱上绕设有卷绳，所述卷绳的一端固定连接至所述绕线柱，另一端固定连接至所述不可移动流速仪上设置的收卷电机，所述收卷电机电连接至所述控制系统；所述壳体上设置有用于夹紧所述卷绳的电磁夹，所述电磁夹电连接至控制系统；所述壳体上转动连接有滚轮，所述滚轮贴合所述卷绳并跟随所述卷绳转动，所述壳体上设置有用于计数所述滚轮转动圈数的霍尔传感器或编码器，所述霍尔传感器或所述编码器电连接至所述控制系统；所述卷绳包括通电信号的电缆，所述电磁夹通过所述电缆电连接至所述控制系统，所述霍尔传感器或编码器通过所述电缆电连接至所述控制系统。
18、通过采用上述技术方案，收卷的卷绳位于可移动信标上时，在释放的过程中，逐渐减轻重量的收卷牵引绳装置，有利于减小受到阻力，从而有利于使得可移动信标的速度更加适配于水体的流速，从而有利于提高数据的准确度；在释放的过程中，控制系统先控制电磁夹夹紧卷绳，从而实现对卷绳的锁定，当开始释放卷绳时，打开电磁夹；利用滚轮和霍尔传感器或者编码器实现对释放的卷绳长度进行测量，同时，控制系统可以计时电磁夹打开的时间，从而判断卷绳的释放速度，从而间接判断可移动信标的移动速度，即水体的流速。收卷时，利用收卷电机实现对卷绳的收纳，方便操作。
19、可选地，所述卷绳的外径尺寸由靠近所述可移动信标的一端至所述不可移动流速仪处逐渐减小，所述卷绳设置为不吸水的绳。
20、通过采用上述技术方案，卷绳由粗到细，利于优化卷绳在水中受到的阻力，释放时，壳体内随着放线的进行，壳体内的空腔越来越大，水进入壳体后，壳体逐渐下沉，壳体受到外界风力的干扰较小，因此使得流速数据逐渐精准。不吸水的绳，便于收纳，减少阻力，且方便维护和更换。
21、可选地，所述第一设定算法包括：
22、基于所述测距装置测得所述水体的实时宽度尺寸l，并计算均值l1，最终流量数据=b×l1×（α×s×第一流速数据+β×s×第二流速数据），其中，b为调节参数。
23、通过采用上述技术方案，根据水体的宽度的均值调节最终流量数据，水体宽度越宽，流量越大，以提高检测数据的准确性。
24、可选地，所述第一设定算法还包括：
25、基于设于所述可移动信标上且电连接至所述控制系统的拉力传感器，实时获取所述卷绳上的拉力f；
26、计算设定时间内，所述拉力f的均值f1，根据均值f1优化最终流量数据，最终流量数据=（α×s×第一流速数据+β×s×第二流速数据）×f1/c，其中，c为调节参数。
27、通过采用上述技术方案，拉力均值越大，意味着流速越快，从而意味着流量越大，因此根据卷绳的拉力均值，对检测数据进行自适应优化，以提高检测数据的准确性。
28、另一方面，本申请提供的一种水体流量的无人检测装置，采用如下的技术方案：...
【技术保护点】
1.一种水体流量的无人检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的水体流量的无人检测方法，其特征在于，所述获取水体的第二流速数据的方法包括：
3.根据权利要求2所述的水体流量的无人检测方法，其特征在于，所述收卷牵引绳装置(12)包括设置在所述不可移动流速仪(10)上的壳体(121)，所述壳体(121)内转动连接有绕线柱(122)，所述壳体(121)上设置有电连接至控制系统(9)的驱动电机(128)，所述驱动电机(128)的动力轴同轴固定连接至所述绕线柱(122)；所述绕线柱(122)上绕设有卷绳(123)，所述卷绳(123)靠近所述绕线柱(122)的一端固定连接至所述绕线柱(122)，所述卷绳(123)远离所述绕线柱(122)的端部固定连接至所述可移动信标(11)；所述壳体(121)上设置有用于夹紧所述卷绳(123)的电磁夹(125)，所述电磁夹(125)电连接至控制系统(9)；所述壳体(121)上转动连接有滚轮(127)，所述滚轮(127)贴合所述卷绳(123)并跟随所述卷绳(123)转动，所述壳体(121)上设置有用于计数所述滚轮(1
4.根据权利要求2所述的水体流量的无人检测方法，其特征在于，所述收卷牵引绳装置(12)包括设置在所述可移动信标(11)上的壳体(121)，所述壳体(121)内设置有绕线柱(122)，所述绕线柱(122)上绕设有卷绳(123)，所述卷绳(123)的一端固定连接至所述绕线柱(122)，另一端固定连接至所述不可移动流速仪(10)上设置的收卷电机(129)，所述收卷电机(129)电连接至控制系统(9)；所述壳体(121)上设置有用于夹紧所述卷绳(123)的电磁夹(125)，所述电磁夹(125)电连接至控制系统(9)；所述壳体(121)上转动连接有滚轮(127)，所述滚轮(127)贴合所述卷绳(123)并跟随所述卷绳(123)转动，所述壳体(121)上设置有用于计数所述滚轮(127)转动圈数的霍尔传感器或编码器(126)，所述霍尔传感器或所述编码器(126)电连接至所述控制系统(9)；所述卷绳(123)包括通电信号的电缆，所述电磁夹(125)通过所述电缆电连接至所述控制系统(9)，所述霍尔传感器或编码器(126)通过所述电缆电连接至所述控制系统(9)。
5.根据权利要求3或4所述的水体流量的无人检测方法，其特征在于，所述卷绳(123)的外径尺寸由靠近所述可移动信标(11)的一端至所述不可移动流速仪(10)处逐渐减小，所述卷绳(123)设置为不吸水的绳。
6.根据权利要求1所述的水体流量的无人检测方法，其特征在于，将权利要求1中的所述第一设定算法替换为：
7.根据权利要求1所述的水体流量的无人检测方法，其特征在于，将权利要求1中的所述第一设定算法替换为：
8.一种水体流量的无人检测装置，其特征在于，包括如下模块：
9.根据权利要求8所述的水体流量的无人检测装置，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种水体流量的无人检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的水体流量的无人检测方法，其特征在于，所述获取水体的第二流速数据的方法包括：
3.根据权利要求2所述的水体流量的无人检测方法，其特征在于，所述收卷牵引绳装置(12)包括设置在所述不可移动流速仪(10)上的壳体(121)，所述壳体(121)内转动连接有绕线柱(122)，所述壳体(121)上设置有电连接至控制系统(9)的驱动电机(128)，所述驱动电机(128)的动力轴同轴固定连接至所述绕线柱(122)；所述绕线柱(122)上绕设有卷绳(123)，所述卷绳(123)靠近所述绕线柱(122)的一端固定连接至所述绕线柱(122)，所述卷绳(123)远离所述绕线柱(122)的端部固定连接至所述可移动信标(11)；所述壳体(121)上设置有用于夹紧所述卷绳(123)的电磁夹(125)，所述电磁夹(125)电连接至控制系统(9)；所述壳体(121)上转动连接有滚轮(127)，所述滚轮(127)贴合所述卷绳(123)并跟随所述卷绳(123)转动，所述壳体(121)上设置有用于计数所述滚轮(127)转动圈数的霍尔传感器或编码器(126)，所述霍尔传感器或所述编码器(126)电连接至所述控制系统(9)。
4.根据权利要求2所述的水体流量的无人检测方法，其特征在于，所述收卷牵引绳装置(12)包括设置在所述可移动信标(11)上的壳体(121)，所述壳体(121)内设置有绕线柱(122)，所述绕线柱(122)上绕设有卷绳(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦红，
申请(专利权)人：上海临澜环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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