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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水文监测,具体而言,涉及一种悬臂回转式雷达波在线测流系统。
技术介绍
1、水文水资源监测是防汛抗旱减灾、水资源管理、河(湖)长制落实、水生态保护和经济社会可持续发展的重要技术支撑。由于中小河流水文站分布广、地域宽、站点多,特别是山溪性河流汇流速度快,洪水陡涨陡落等特点,使得传统的流速仪测流、走航式adcp测流等人工流量测验极为困难。
2、非接触式雷达波流速仪应用于中小河流流量在线监测、山区河道常规水文站流量在线监测具有良好的适应性,其安装模式主要有桥体固定安装方式、缆道式等,但对于环境的适应性均存在一定的缺陷,桥墩固定式要求测验环境需要有桥体建筑,而且一旦固定不方便后期调整;缆道式需要在两岸做铁塔基础,设备检修存在很大困难;特别的,对于测验断面上下游既无桥体,且两岸无法同时做基础的河道,上述两种安装方式均无法实施。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供了一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,解决了非接触式雷达测流对于环境的适应性均存在一定的缺陷,桥墩固定式且一旦固定不方便后期调整,缆道式的设备检修存在很大困难的问题。
2、鉴于上述问题,本专利技术提出的技术方案是:
3、本专利技术提供一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,包括悬臂回转式铁塔、流量计主机、水位计、解析器和实时监测系统,旋臂回转式铁塔包括基座、立柱、悬臂变径锥管、雷达波探头、配重箱和旋转动力结构,所述立柱设置在所述基座的顶端,所述悬臂变径锥管位于所述立柱的其中一侧,所述雷达波探
4、旋转动力结构包括回转支撑座、电动控制箱、电动机、角度传感器、小齿轮和大齿轮,所述回转支撑座位于所述基座与所述立柱之间,所述电动控制箱设置在靠近所述基座的底部一侧,所述小齿轮和所述大齿轮均设置在所述回转支撑座的一侧,所述电动机设置在所述大齿轮的底部,所述角度传感器设置在所述小齿轮的底部;
5、所述实时监测系统包括控制模块、太阳能供电模块、网络传输层和信息管理模块,所述控制模块用于对悬臂回转式铁塔、流量计主机、水位计和解析器进行控制,所述太阳能供电模块用于给部件提供电源,所述网络传输层采用4g网络传输方式将数据发送至所述信息管理模块,所述信息管理模块用于对接收的信息进行处理;
6、所述信息管理模块包括数据可视化单元、风险预警单元和统计分析单元,所述数据可视化单元用于对来自所述网络传输层传输的来自所述流量计主机、所述水位计和所述雷达波探头监测的数据进行可视化处理,所述风险预警单元利用统计学,建立风险预警模型,识别潜在的风险因素,所述统计分析单元对收集到的水文数据进行整理、分类和排序。
7、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述立柱的顶端一侧设有钢丝绳锁扣的钢丝绳,所述钢丝绳锁扣所述锁扣用于将所述钢丝绳固定连接到所述悬臂变径锥管的上表面,且所述悬臂变径锥管的上表面固定有至少三根所述钢丝绳,所述悬臂变径锥管的底面等距设置有若干个所述雷达波探头。
8、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述悬臂变径锥管和所述配重箱与所述立柱之间通过设置法兰盘连接,所述配重箱与所述法兰盘之间设置有配重支臂,所述配重支臂与所述立柱之间设置有斜拉杆,所述配重支臂的上表面固定有钢丝绳拉环,所述斜拉杆的两端均设置有所述钢丝绳锁扣,所述斜拉杆通过所述钢丝绳锁扣分别与所述钢丝绳拉环和所述立柱连接。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述回转支撑座的两端分别与所述基座和所述立柱固定连接,所述大齿轮和所述小齿轮均与所述回转支撑座啮合,所述电动机的输出端与所述大齿轮传动连接,所述角度传感器通过所述小齿轮与所述回转支撑座啮合。
10、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述基座和所述立柱的外侧均焊接有若干个爬梯。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述数据可视化单元的可视化处理具体为:将采集的水文数据进行清洗、整合和格式化,根据数据的特点和分析目标,设计可视化方案,包括折线图、柱状图及散点图,以及配色、标签和注释,利用可视化工具,通过数据的映射、转换和渲染等操作将水文数据转换为直观的可视化图表;
12、所述风险预警单元利用预警模型对实时数据进行评估,通过设置阈值和计算风险指数判断是否超出警戒值,是否存在风险,当检测到风险时,通过短信、邮件和应用通知的方式将预警信息发送给工作人员,进行预警提醒;
13、所述统计分析单元利用描述性统计方法对数据进行初步分析,计算相应指标,通过假设检验、方差分析、回归分析等方法,进一步探索数据之间的关系和规律,揭示潜在的因果关系,将统计分析的结果以图表和报告的形式呈现出来。
14、作为本专利技术的一种优选技术方案,所述电动控制箱和所述角度传感器的输出端均与所述解析器的输出端通信连接,所述电动控制箱的输出端与所述电动机的输入端通信连接,所述电动控制箱的输出端与所述网络传输层通过4g信号无线连接。
15、相对于现有技术,本专利技术的有益效果是:
16、(1)本专利技术通过电机驱使铁塔悬臂旋转,带动雷达波探头精确定位,钢丝绳索及配重箱保证铁塔结构运行的稳定性,配合传感器反馈提高定位精度,大大降低了成本和能耗,对于中小河流的流量在线监测有广泛的应用前景。
17、(2)本专利技术结合悬臂回转式铁塔结构与雷达波测量原理,配合数据可视化、风险预警和统计分析实现了对水位、流速、流量等水文要素的在线实时监测,这种系统具有高精度、高可靠性以及适应性强的特点,在水文监测领域有广泛的应用前景。
18、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本专利技术的具体实施方式。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,其特征在于,包括悬臂回转式铁塔、流量计主机(22)、水位计(23)、解析器(19)和实时监测系统,旋臂回转式铁塔包括基座(9)、立柱(1)、悬臂变径锥管(6)、雷达波探头(5)、配重箱(16)和旋转动力结构,所述立柱(1)设置在所述基座(9)的顶端,所述悬臂变径锥管(6)位于所述立柱(1)的其中一侧,所述雷达波探头(5)设置在所述悬臂变径锥管(6)的底面,所述配重箱(16)位于所述立柱(1)的另一侧;
2.根据权利要求1所述的一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,其特征在于,所述立柱(1)的顶端一侧设有钢丝绳锁扣(2)的钢丝绳(4),所述钢丝绳锁扣(2)所述锁扣用于将所述钢丝绳(4)固定连接到所述悬臂变径锥管(6)的上表面,且所述悬臂变径锥管(6)的上表面固定有至少三根所述钢丝绳(4),所述悬臂变径锥管(6)的底面等距设置有若干个所述雷达波探头(5)。
3.根据权利要求2所述的一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,其特征在于,所述悬臂变径锥管(6)和所述配重箱(16)与所述立柱(1)之间通过设置法兰盘(7)连接,所述配重箱(1
4.根据权利要求1所述的一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,其特征在于,所述回转支撑座(8)的两端分别与所述基座(9)和所述立柱(1)固定连接,所述大齿轮(14)和所述小齿轮(13)均与所述回转支撑座(8)啮合,所述电动机(11)的输出端与所述大齿轮(14)传动连接,所述角度传感器(12)通过所述小齿轮(13)与所述回转支撑座(8)啮合。
5.根据权利要求1所述的一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,其特征在于,所述基座(9)和所述立柱(1)的外侧均焊接有若干个爬梯(3)。
6.根据权利要求1所述的一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,其特征在于,所述数据可视化单元(2501)的可视化处理具体为:将采集的水文数据进行清洗、整合和格式化,根据数据的特点和分析目标,设计可视化方案,包括折线图、柱状图及散点图,以及配色、标签和注释,利用可视化工具,通过数据的映射、转换和渲染等操作将水文数据转换为直观的可视化图表;
7.根据权利要求1所述的一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,其特征在于,所述电动控制箱(10)和所述角度传感器(12)的输出端均与所述解析器(19)的输出端通信连接,所述电动控制箱(10)的输出端与所述电动机(11)的输入端通信连接,所述电动控制箱(10)的输出端与所述网络传输层(24)通过4G信号无线连接。
...【技术特征摘要】
1.一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,其特征在于,包括悬臂回转式铁塔、流量计主机(22)、水位计(23)、解析器(19)和实时监测系统,旋臂回转式铁塔包括基座(9)、立柱(1)、悬臂变径锥管(6)、雷达波探头(5)、配重箱(16)和旋转动力结构,所述立柱(1)设置在所述基座(9)的顶端,所述悬臂变径锥管(6)位于所述立柱(1)的其中一侧,所述雷达波探头(5)设置在所述悬臂变径锥管(6)的底面,所述配重箱(16)位于所述立柱(1)的另一侧;
2.根据权利要求1所述的一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,其特征在于,所述立柱(1)的顶端一侧设有钢丝绳锁扣(2)的钢丝绳(4),所述钢丝绳锁扣(2)所述锁扣用于将所述钢丝绳(4)固定连接到所述悬臂变径锥管(6)的上表面,且所述悬臂变径锥管(6)的上表面固定有至少三根所述钢丝绳(4),所述悬臂变径锥管(6)的底面等距设置有若干个所述雷达波探头(5)。
3.根据权利要求2所述的一种悬臂回转式雷达波在线测流系统,其特征在于,所述悬臂变径锥管(6)和所述配重箱(16)与所述立柱(1)之间通过设置法兰盘(7)连接,所述配重箱(16)与所述法兰盘(7)之间设置有配重支臂(15),所述配重支臂(15)与所述立柱(1)之间设置有斜拉杆(18),所述配重支臂(15)的上表面固定有钢丝绳拉环(17),所述斜拉杆(18)的两端均设置有所述钢丝绳锁扣(2),所述斜拉杆(18)通过所...
【专利技术属性】
技术研发人员:张振军,陈兴农,董斌,冯能操,谌红信,毕勇,贾勇帅,龚波涛,杨鑫,汤黎明,石晓霞,彭智慧,张洁芳,
申请(专利权)人:长江水利委员会水文局汉江水文水资源勘测局长江水利委员会水文局汉江水环境监测中心,
类型:发明
国别省市:
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