一種水文自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及黃河流域水文監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,包括水文測(cè)量控制臺(tái)、測(cè)流鉛魚(yú)和水文絞車(chē),還包括水下無(wú)線信號(hào)發(fā)射器、無(wú)線信號(hào)接收器、觸摸屏、圖像監(jiān)視監(jiān)控及照明設(shè)備;本系統(tǒng)能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、圖像傳輸和實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制,減小了測(cè)量人員的工作強(qiáng)度,提高了工作效率;也避免了因人工直接操作測(cè)量設(shè)備出現(xiàn)測(cè)量誤差的現(xiàn)象,能夠準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)水文信息。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種水文自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及黃河水域的水文測(cè)流領(lǐng)域,尤其涉及一種水文自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]水文纜道測(cè)流是根據(jù)我國(guó)國(guó)情獨(dú)創(chuàng)的一種測(cè)流方式,適用于測(cè)流斷面容易變化的天然河床的斷面面積和平均流速的測(cè)量,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,已經(jīng)形成以纜道測(cè)流為主,其他測(cè)船測(cè)流、水力測(cè)流等為輔的趨勢(shì),現(xiàn)在黃河水域進(jìn)行纜道測(cè)流時(shí),控制測(cè)量設(shè)備經(jīng)常需要人工直接操作,而人工直接操作測(cè)量設(shè)備程序繁瑣,需要對(duì)測(cè)量設(shè)備進(jìn)行多次人工操作致使每次測(cè)流需要時(shí)間較長(zhǎng),長(zhǎng)達(dá)到幾十分鐘甚至幾個(gè)小時(shí);且人工操作易出現(xiàn)錯(cuò)誤,致使監(jiān)測(cè)水文效率比較低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,提出一種水文自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng),包括水文測(cè)量控制臺(tái)、測(cè)流鉛魚(yú)和水文絞車(chē),其特征在于:還包括水下無(wú)線信號(hào)發(fā)射器、無(wú)線信號(hào)接收器、觸摸屏、圖像監(jiān)視監(jiān)控及照明設(shè)備;所述無(wú)線信號(hào)接收器與水文測(cè)量控制臺(tái)連接,用于接收水下無(wú)線信號(hào)發(fā)射器傳輸?shù)男畔?;所述水下無(wú)線信號(hào)發(fā)射器安裝在測(cè)流鉛魚(yú)上,用于把水文信息傳輸給無(wú)線信號(hào)接收器,無(wú)線信號(hào)接收器再把接收到的信息傳輸給水文測(cè)量控制臺(tái);所述觸摸屏是鑲嵌在控制臺(tái)操作面板上的彩色觸摸屏,用于顯示所測(cè)量的水深、流速、河道斷面及操作狀態(tài),并能夠通過(guò)觸摸屏設(shè)定各種參數(shù),以及對(duì)變量和所需數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)修改;所述圖像監(jiān)視監(jiān)控及照明設(shè)備安裝在待測(cè)水流的岸邊,且與水文測(cè)量控制臺(tái)連接,用于實(shí)時(shí)監(jiān)控水文信息,并將水文信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)剿臏y(cè)量控制臺(tái)。
[0004]所述水文測(cè)量控制臺(tái)操作面板上還設(shè)置有儀表盤(pán)和控制按鈕;所述儀表盤(pán)和控制按鈕分別位于觸摸屏的兩側(cè);所述儀表盤(pán)包括電壓指示儀表和電流指示儀表,分別用來(lái)指示系統(tǒng)電源電壓和系統(tǒng)電源電流;所述控制按鈕包括電源按鈕、調(diào)速按鈕和急停按鈕;所述電源按鈕用于控制系統(tǒng)電源的開(kāi)啟,調(diào)速按鈕用于調(diào)節(jié)測(cè)流鉛魚(yú)水平和垂直運(yùn)行時(shí)變頻器的速度,急停按鈕用于緊急停止鉛魚(yú)運(yùn)行、測(cè)速的狀態(tài)。
[0005]有益效果:
[0006]本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置的水文測(cè)量控制臺(tái)、圖像監(jiān)視監(jiān)控及照明設(shè)備、水下無(wú)線信號(hào)發(fā)射器、無(wú)線信號(hào)接收器和觸摸屏,能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、圖像傳輸和實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制,減小了測(cè)量人員的工作強(qiáng)度,提高了工作效率;也避免了因人工直接操作測(cè)量設(shè)備出現(xiàn)測(cè)量誤差的現(xiàn)象,能夠準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)水文信息。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型的電路框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1,本實(shí)用新型適用于纜道水文測(cè)量,將水下無(wú)線信號(hào)發(fā)射器安裝于測(cè)流鉛魚(yú)上部的信號(hào)發(fā)射器倉(cāng)內(nèi),用于把水文信息通過(guò)光電傳感器實(shí)時(shí)傳輸給無(wú)線信號(hào)接收器,無(wú)線信號(hào)接收器再把信息傳輸給水文測(cè)量控制臺(tái);水下無(wú)線信號(hào)發(fā)射器要與測(cè)流鉛魚(yú)體接觸良好,最好用導(dǎo)線連接,水面信號(hào)安裝于與流速儀同高度;流速信號(hào)接流速儀絕緣柱;河底信號(hào)接河底開(kāi)關(guān)信號(hào)的一端,河底開(kāi)關(guān)信號(hào)的另一端接測(cè)流鉛魚(yú)體;纜道發(fā)射信號(hào)接鉛魚(yú)懸吊索的上端。流速儀,將水下無(wú)線信號(hào)發(fā)射器的流速信號(hào)線接流速儀絕緣柱,流速儀非絕緣柱與測(cè)流鉛魚(yú)體連接,連接完畢,應(yīng)使用絕緣布包好,預(yù)防水、泥沙進(jìn)入造成信號(hào)短路。水文測(cè)量控制臺(tái)通過(guò)變頻器和與水文絞車(chē)連接的導(dǎo)線控制水文絞車(chē)的平穩(wěn)運(yùn)行;水文絞車(chē)與測(cè)流鉛魚(yú)連接,用于控制測(cè)流鉛魚(yú)的運(yùn)行,水文絞車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率是0.75kW-90kW三相交流電機(jī),該電機(jī)功率根據(jù)水文絞車(chē)需要配制;調(diào)頻范圍:O?50Hz ;減速制動(dòng)時(shí)間:〈Is ;優(yōu)選的,水文絞車(chē)的電機(jī)功率是5.5Kw,控制測(cè)流鉛魚(yú)的速度是O?1.0米/秒。
[0009]圖像監(jiān)視監(jiān)控及照明設(shè)備包括攝像機(jī)和照明設(shè)備;圖像監(jiān)視監(jiān)控及照明設(shè)備分別與攝像機(jī)控制解碼器和視頻圖像適配器連接,視頻圖像適配器還與圖像監(jiān)視器連接;圖像監(jiān)視監(jiān)控及照明設(shè)備用于實(shí)時(shí)監(jiān)控水文信息,通過(guò)水文測(cè)量控制臺(tái)控制圖像監(jiān)視監(jiān)控及照明設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0010]水文測(cè)量控制臺(tái)操作面板上設(shè)置觸摸屏、儀表盤(pán)和控制按鈕;觸摸屏采用工業(yè)觸摸屏,觸摸屏與水文測(cè)量控制臺(tái)的控制設(shè)備連接,控制設(shè)備采用成熟的可編程序控制器PLC,觸摸屏用于實(shí)時(shí)顯示水文測(cè)流信息并能夠進(jìn)行人機(jī)界面控制操作,觸摸屏顯示所測(cè)量的水深、流速、河底曲線及操作狀態(tài),測(cè)量人員可直接在觸摸屏上設(shè)定和修改各種變量參數(shù),方便測(cè)量人員對(duì)相關(guān)設(shè)備的操作控制。儀表盤(pán)和控制按鈕分別位于觸摸屏的兩側(cè);儀表盤(pán)和控制按鈕均與水文測(cè)量控制臺(tái)的控制設(shè)備連接,儀表盤(pán)包括電壓指示儀表和電流指示儀表,用來(lái)指示系統(tǒng)電源電壓和系統(tǒng)電源電流;控制按鈕包括電源按鈕、調(diào)速按鈕和急停按鈕;電源按鈕用于控制系統(tǒng)電源的開(kāi)啟,調(diào)速按鈕用于調(diào)節(jié)測(cè)流鉛魚(yú)水平和垂直運(yùn)行時(shí)變頻器的速度,急停按鈕用于緊急停止鉛魚(yú)運(yùn)行、測(cè)速的狀態(tài);操作面板上還設(shè)置變頻顯示屏,用于顯示測(cè)流鉛魚(yú)運(yùn)行時(shí),變頻器的運(yùn)行頻率、運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)參數(shù)的調(diào)整。水文測(cè)量控制臺(tái)的操作板上還設(shè)置應(yīng)急控制系統(tǒng),應(yīng)急控制系統(tǒng)與水文測(cè)量控制臺(tái)的控制設(shè)備PLC連接,應(yīng)急控制系統(tǒng)包括手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換按鈕、探照燈按鈕、下降按鈕、上升按鈕、停止按鈕、后退按鈕和前進(jìn)按鈕。手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換按鈕用于轉(zhuǎn)換手動(dòng)和自動(dòng)模式,工頻操作控制為手動(dòng),變頻操作為自動(dòng);探照燈按鈕用于控制云臺(tái)上照明設(shè)備的開(kāi)閉;下降按鈕用于工頻控制鉛魚(yú)下降,上升按鈕用于工頻控制鉛魚(yú)上升;停止按鈕用于工頻控制鉛魚(yú)停止運(yùn)行;后退按鈕用于工頻控制鉛魚(yú)后退;前進(jìn)按鈕用于工頻控制鉛魚(yú)前進(jìn)。在變頻控制狀態(tài)工作的情況下,如出現(xiàn)調(diào)速控制系統(tǒng)不能工作,可改用應(yīng)急控制裝置,即工頻控制測(cè)流鉛魚(yú)的運(yùn)行。
[0011]供電電源分別與水文絞車(chē)、水文測(cè)量控制臺(tái)和圖像監(jiān)視監(jiān)控及照明設(shè)備連接,為其提供電力。水文測(cè)量控制臺(tái)供電電源是380V± 10%,50Hz ;或者電源是220V± 10%,50Hz。為了使冷卻循環(huán)效果良好,必須將水文測(cè)量控制臺(tái)的背面距墻體200mm,并安裝在無(wú)水滴、蒸汽、灰塵及油性灰塵之場(chǎng)所,水文測(cè)量應(yīng)確保無(wú)腐蝕、易燃性之氣、液體、無(wú)漂浮性塵埃及金屬微粒;安裝場(chǎng)所的使用環(huán)境溫度為一 10°c?50°C。
[0012]水文測(cè)量控制臺(tái)采用現(xiàn)代工業(yè)控制中成熟的可編程序控制器PLC ;較大的提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性及準(zhǔn)確性;系統(tǒng)具有可靠性強(qiáng)、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。本系統(tǒng)是為纜道水文測(cè)量而設(shè)計(jì)的,具有變頻調(diào)速、手動(dòng)控制、半自動(dòng)控制、自動(dòng)控制,用大屏幕觸摸屏顯示所測(cè)量的水深、流速、河道斷面及操作狀態(tài),并可在觸摸屏設(shè)定各種參數(shù),以及對(duì)變量和所需數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)修改,通過(guò)控制臺(tái)簡(jiǎn)單的操作即可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)起點(diǎn)距、水深、流速進(jìn)行精確測(cè)量和顯示。
【權(quán)利要求】
1.一種水文自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng),包括水文測(cè)量控制臺(tái)、測(cè)流鉛魚(yú)和水文絞車(chē),其特征在于:還包括水下無(wú)線信號(hào)發(fā)射器、無(wú)線信號(hào)接收器、觸摸屏、圖像監(jiān)視監(jiān)控及照明設(shè)備;所述無(wú)線信號(hào)接收器與水文測(cè)量控制臺(tái)連接,用于接收水下無(wú)線信號(hào)發(fā)射器傳輸?shù)男畔?;所述水下無(wú)線信號(hào)發(fā)射器安裝在測(cè)流鉛魚(yú)上,用于把水文信息傳輸給無(wú)線信號(hào)接收器,無(wú)線信號(hào)接收器再把接收到的信息傳輸給水文測(cè)量控制臺(tái);所述觸摸屏是鑲嵌在控制臺(tái)操作面板上的彩色觸摸屏,用于顯示所測(cè)量的水深、流速、河道斷面及操作狀態(tài),并能夠通過(guò)觸摸屏設(shè)定各種參數(shù),以及對(duì)變量和所需數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)修改;所述圖像監(jiān)視監(jiān)控及照明設(shè)備安裝在待測(cè)水流的岸邊,且與水文測(cè)量控制臺(tái)連接,用于實(shí)時(shí)監(jiān)控水文信息,并將水文信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)剿臏y(cè)量控制臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水文自動(dòng)化測(cè)量系統(tǒng),其特征在于:所述水文測(cè)量控制臺(tái)操作面板上還設(shè)置有儀表盤(pán)和控制按鈕;所述儀表盤(pán)和控制按鈕分別位于觸摸屏的兩側(cè);所述儀表盤(pán)包括電壓指示儀表和電流指示儀表,分別用來(lái)指示系統(tǒng)電源電壓和系統(tǒng)電源電流;所述控制按鈕包括電源按鈕、調(diào)速按鈕和急停按鈕;所述電源按鈕用于控制系統(tǒng)電源的開(kāi)啟,調(diào)速按鈕用于調(diào)節(jié)測(cè)流鉛魚(yú)水平和垂直運(yùn)行時(shí)變頻器的速度,急停按鈕用于緊急停止鉛魚(yú)運(yùn)行、測(cè)速的狀態(tài)。
【文檔編號(hào)】G01C13/00GK203929071SQ201420367828
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】張曦明, 李向陽(yáng), 牛茂蒼 申請(qǐng)人:鄭州星睿水利科技有限公司