[发明专利]一种水文要素远程在线自动测报系统

说明书

本发明提供了一种水文要素远程在线自动测报系统，包括测量设备，所述测量设备采用水平式声学多普勒流速剖面仪，利用压电陶瓷作为换能器，向水流中发射脉冲声波，然后接收被水中颗粒物散射回来的声波；探头安装平台与轨道采用电动垂直缆绳牵引滑行，快速省力，且能防止漂浮物或河流泥沙落淤出现卡死现象，增加了平台与滑槽的稳定性，上下运动灵活，且安装好后稳定性极高，换能器纵揺、横摇角度极小，且稳定无变化，安装稳定性、可靠性处于国内领先水平。

技术领域

本发明涉及水文测验领域，尤其涉及一种水文要素远程在线自动测报系统。

背景技术

传统的水位-流量测报，主要为船测、电动缆道，既浪费时间和人力，测验精度和质量也难以得到保证。特别是在河道测验断面上游新修水利工程后，改变了河流原有的特性，使常用的水文测验方法、仪器设备难以满足测报要求，甚至测验断面同时还受下游回水顶托的影响，用传统的测验手段无法控制断面的流量过程，比如位于湖北宜都境内的高坝洲水文站。近年来，通过不断的创新，研制了一套自动实时流量监测、报汛系统，不但流量精度高，报汛时效性得到质的飞跃。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种水文要素远程在线自动测报系统，利用水雨情远程实时在线系统进行自动测报，提高水文测验成果质量的同时，还可大大提高工作效率。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种水文要素远程在线自动测报系统，包括测量设备，所述测量设备采用水平式声学多普勒流速剖面仪，利用压电陶瓷作为换能器，向水流中发射脉冲声波，然后接收被水中颗粒物散射回来的声波；

数据接收端，接收所述测量设备所采集的指标流速，并存储；

数据传输通道，连接所述测量设备和所述数据接收端，并采用GPRS或Internet公网或移动专线，将数据发射至水情数据中心；

APP数据显示，移动端APP通过GPRS网络登陆水情数据库，可随时查看实时测验的水文数据；

所述数据接收端包括数据处理，采集的指标流速与转子流速仪测量的流速进行比测，率定所述水平式声学多普勒流速剖面仪测量的指标流速与断面平均流速的相关关系；

流速仪测流断面测得的流量与水平式声学多普勒流速剖面仪比测断面的面积相除得到水平式声学多普勒流速剖面仪断面平均流速；将水平式声学多普勒流速剖面仪断面指标流速与水平式声学多普勒流速剖面仪断面相对应断面平均流速相关，建立水平式声学多普勒流速剖面仪断面平均流速Vm与指标流速Vi关系；

根据相关关系分析的需要，按照不同的测量单元剖面范围回放处理水平式声学多普勒流速剖面仪指标流速数据，建立了多组相关模型进行分析；

最终确定指标流速与断面平均流速的相关关系，将水平式声学多普勒流速剖面仪实测的指标流速推求断面平均流速，再将断面平均流速乘以过水断面面积得到实时流量；

其计算基本公式如下：

1)Vm＝f(Vi)，断面平均流速是指标流速的函数；

2)A＝f(H)，过水断面面积为水位的函数；

3)Q＝A×Vm，流量计算公式；

Vm：断面平均流速，m/s；Vi：指标流速或水平式声学多普勒流速剖面仪流速，m/s；H：水位，m；过水断面面积：m²；Q：流量：m³/s。

进一步，还包括所述测量设备的安装控制；所述安装控制包括：水平式声学多普勒流速剖面仪安装位置河段控制、换能器声束测量范围内断面河床控制、换能器安装位置最小水深以及有效河床宽控制、纵摇和横摇角度控制。