一种水渠流量的测量系统技术方案

本申请公开了一种水渠流量的测量系统，包括超声波流量计箱体、流量计控制系统和上位机。超声波流量计箱体包括设置在自动化闸门前端的箱形本体；在箱形本体内设置有水位传感器和多个超声波探头；流量计控制系统设置有水位信号接口、多个流速信号接口、闸门开度接口和数据交互接口；水位信号接口水位信号；每个流速信号接口用于接收流速信号；闸门开度信号接口用于接收闸门开度信号；数据交互端与上位机连接，用于向上位机输出流量计控制系统基于水位信号、多个流量信号、闸门开度信号和流量模型得到的流量数据；上位机用于接收流量数据，以使用户能够读取流量数据。从而为水资源的科学调配提供了数据参考依据。

【技术实现步骤摘要】
一种水渠流量的测量系统
本申请涉及水利
，更具体地说，涉及一种水渠流量的测量系统。
技术介绍
水渠是灌溉系统中重要的输水系统，其用于将水输送到各个用水节点，中间通过闸门和支流对水量和流向进行控制，从而实现按需供水的目的。然而，水作为一种宝贵的自然资源必须节约使用，特别是对于我国这种水资源较为贫乏且南北分布严重不均的国家来说，必须加以合理管控做到科学用水。在水利用过程中，必须对水渠中的流量进行精确测量，以便根据测量结果对水资源进行科学调配，从而实现节约用水精细用水的目的。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供一种水渠流量的测量系统，用于测量水渠中水的流量，为水资源的科学调配提供数据参考依据。为了实现上述目的，现提出的方案如下：一种水渠流量的测量系统，所述测量系统包括超声波流量计箱体、流量计控制系统和上位机，其中：所述超声波流量计箱体包括设置在自动化闸门前端的箱形本体；所述箱形本体的内腔为水流的通道，在所述箱形本体内设置有水位传感器，在所述箱形本体的侧壁的内侧沿同水位高度横向设置有多个超声波探头；所述流量计控制系统设置有水位信号接口、多个流速信号接口、闸门开度信号接口和数据交互接口；所述水位信号接口与所述水位传感器连接，用于接收所述水位传感器输出的水位信号；每个所述流速信号接口与对应的所述超声波探头连接，用于接收所述超声波探头输出的流速信号，以使所述流量计控制系统得到多个所述流速信号；所述闸门开度信号接口与所述自动化闸门的闸门开度信号输出端连接，用于接收闸门开度信号；所述数据交互端与所述上位机连接，用于向所述上位机输出所述流量计控制系统基于所述水位信号、多个所述流速信号、闸门开度信号和流量模型得到的流量数据；所述上位机用于接收所述流量数据，以使用户能够读取所述流量数据。可选的，所述流量计控制系统包括微控制器模块、先进先出存储器、多路选择开关、傅里叶变换模块、随机存储器和卷积神经网络模块，其中：所述微控制器分别与所述水位信号接口、所述流速信号接口、所述闸门开度接口、数据交互接口连接，还分别与所述先进先出存储器、所述多路选择开关、所述傅里叶变换模块、所述随机存储器、所述卷积神经网络连接；所述先进先出存储器的分别与每个所述流速信号接口连接，还与所述多路选择开关连接；所述傅里叶变换模块还分别与所述多路选择开关、所述随机存储器连接；所述随机存储器还与所述卷积神经网络模块连接。可选的，所述数据交互接口还用于向所述上位机发送所述水位信号、所述流速信号和所述闸门开度信号。可选的，所述数据交互接口还用于将所述上位机基于所述水位信号、所述流速信号和/或所述闸门开度信号输出的模型更新数据发送至所述微控制器模块，以使所述微控制器模块基于所述模型更新数据对所述卷积神经网络模块中的流量模型进行更新。从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种水渠流量的测量系统，包括超声波流量计箱体、流量计控制系统和上位机。超声波流量计箱体包括设置在自动化闸门前端的箱形本体；在箱形本体内设置有水位传感器和多个超声波探头；流量计控制系统设置有水位信号接口、多个流速信号接口、闸门开度接口和数据交互接口；水位信号接口水位信号；每个流速信号接口用于接收流速信号；闸门开度信号接口用于接收闸门开度信号；数据交互端与上位机连接，用于向上位机输出流量计控制系统基于水位信号、多个流量信号、闸门开度信号和流量模型得到的流量数据；上位机用于接收流量数据，以使用户能够读取流量数据。通过上述方案即可使用户获取到精确的流量数据，从而为水资源的科学调配提供了数据参考依据。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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。图1为本申请实施例的一种水渠流量的测量系统的示意图；图2为本申请实施例的一种流量计控制系统的框图；图3为本申请实施例的频谱分析的过程图；图4为本申请实施例的测量系统的工作模式图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。图1为本申请实施例的一种水渠流量的测量系统的示意图。如图1所示，本实施例提供的测量系统用于对水渠的流量进行精确测量，其具体包括超声波流量计量箱10、流量计控制系统20和上位机30。其中，该流量计控制系统分别与超声波流量计量箱、上位机通过数据线信号连接。该超声波流量计量箱设置在水渠的自动化闸门100的前端，用户在需要时，可以通过程控方式或手动方式对其闸门开度进行控制，从而实现对水渠流量进行控制。自动化闸门设置有闸门开度信号输出端101，用于输出闸门开度信号。该超声波流量计箱体包括箱形本体，该箱形本体为一个正反向或矩形的箱形通道，水流从该箱形通道中流过。在箱形通道内设置有水位传感器(未示出)和多个横向设置的超声波探头(未示出)。水位传感器用于检测箱形本体内流过的水流的水位，并基于检测结果输出反映水位的水位信号。该多个超声波探头设置在该箱形本体的内侧的侧壁上，并且设置在该箱形本体的不同高度，用于对箱形本体内水流的不同流层的水流的流速进行检测，并输出反映不同流层的流速的流速信号。该流量计控制系统设置有水位信号接口21、多个流速信号接口22和闸门开度信号接口23和数据交互接口24。水位信号接口与水位传感器连接，用于接收水位传感器输出的水位信号；闸门开度接口与自动化闸门的闸门开度信号输出端连接，用于接收闸门开度信号。从而使该故障识别流量计控制系统接收到水位信号和闸门开度信号。流速信号接口的数量和超声波探头的数量相同，且一一对应连接，这样每个超声波探头通过对相应流层进行探测所产生的流速信号会依次输出到对应的流速信号接口，从而使该智能故障流量计控制系统得到多个流速信号。该流量计控制系统基于上述水位信号、流量信号、闸门开度和流量模型计算流量数据。流速v的测量采用时差法，其计算公式如下：其中，L是超声探头距离，和水流方向的夹角，t1和t2为超声波的飞行时间。数据交互接口与上位机连接，上位机可以是计算机，也可以是移动设备，为了方便与上位机连接，该数据交互接口可以为wifi接口或蓝牙接口等可以双向传输数据的无线数据接口。该数据交互接口用于向上位机输出所述流量计控制系统基于所述水位信号、多个所述流量信号、闸门开度信号和流量模型得到的流量数据。上位机用于接收流量数据，以使用户能够读取流量数据，还可以对该流量数据进行记录、归档等，以满足用户对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水渠流量的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括超声波流量计箱体、流量计控制系统和上位机，其中：/n所述超声波流量计箱体包括设置在自动化闸门前端的箱形本体；/n所述箱形本体的内腔为水流的通道，在所述箱形本体内设置有水位传感器，在所述箱形本体的侧壁的内侧沿同水位高度横向设置有多个超声波探头；/n所述流量计控制系统设置有水位信号接口、多个流速信号接口、闸门开度信号接口和数据交互接口；/n所述水位信号接口与所述水位传感器连接，用于接收所述水位传感器输出的水位信号；/n每个所述流速信号接口与对应的所述超声波探头连接，用于接收所述超声波探头输出的流速信号，以使所述流量计控制系统得到多个所述流速信号；/n所述闸门开度信号接口与所述自动化闸门的闸门开度信号输出端连接，用于接收闸门开度信号；/n所述数据交互端与所述上位机连接，用于向所述上位机输出所述流量计控制系统基于所述水位信号、多个所述流速信号、闸门开度信号和流量模型得到的流量数据；/n所述上位机用于接收所述流量数据，以使用户能够读取所述流量数据。/n

【技术特征摘要】
1.一种水渠流量的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括超声波流量计箱体、流量计控制系统和上位机，其中：
所述超声波流量计箱体包括设置在自动化闸门前端的箱形本体；
所述箱形本体的内腔为水流的通道，在所述箱形本体内设置有水位传感器，在所述箱形本体的侧壁的内侧沿同水位高度横向设置有多个超声波探头；
所述流量计控制系统设置有水位信号接口、多个流速信号接口、闸门开度信号接口和数据交互接口；
所述水位信号接口与所述水位传感器连接，用于接收所述水位传感器输出的水位信号；
每个所述流速信号接口与对应的所述超声波探头连接，用于接收所述超声波探头输出的流速信号，以使所述流量计控制系统得到多个所述流速信号；
所述闸门开度信号接口与所述自动化闸门的闸门开度信号输出端连接，用于接收闸门开度信号；
所述数据交互端与所述上位机连接，用于向所述上位机输出所述流量计控制系统基于所述水位信号、多个所述流速信号、闸门开度信号和流量模型得到的流量数据；
所述上位机用于接收所述流量数据，以使用户能够读取所述流量数据。


2.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李献，程博，赵君虎，
申请(专利权)人：北京奥特美克科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11