[实用新型]河流流量在线监测测量系统

说明书

本实用新型公开了一种河流流量在线监测测量系统，该系统由流量计算系统、测流仪和安装平台组成；流量计算系统安装在监控室内并位于水面上方、用于控制测流仪工作，同时将测流仪测量的数据进行处理和计算，得出流量数据；所述的测流仪安装在安装平台上并位于河流的河道内、用于测量水流的流速流向；安装平台用于安装固定测流仪、且其底部位于河道内。本实用新型系统结构简单，利用声学多普勒测流仪可实时监测流速流向，具有测量数据准确、效率高、安装简单、不影响流场、不影响航道等优点。

技术领域

本实用新型属于水文监测设备领域，具体涉及一种河流流量在线监测测量系统及流量计算方法。

背景技术

河流流量测量是水文工作者的重要任务之一。传统的河流流量测量方法包括人工船测、桥测、缆道测量和涉水测量等。其基本原理是在测流断面上布设多条垂线，在每条垂线测量水深并用流速仪测量一至几个点的流速，从而得到垂线平均流速，进而得到断面面积和断面平均流速，流量则由断面面积和断面平均流速的乘积得到。这种传统方法费工费时，效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的正是为了克服传统方法的不足，而提供的一种河流流量在线监测测量系统，通过采用声学多普勒测流仪实时测量断面流速流向，比传统方法测量效率提高几十倍，准确度大大提高；而且本实用的测量系统具有不影响流场、不影响航道、测速范围大、自动化程度高的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种河流流量在线监测测量系统，该系统由流量计算系统、测流仪和安装平台组成；流量计算系统安装在监控室内并位于水面上方、用于控制测流仪工作，同时将测流仪测量的数据进行处理和计算，得出流量数据；所述的测流仪安装在安装平台上并位于河流的河道内、用于测量水流的流速流向；安装平台用于安装固定测流仪、且其底部位于河道内。

作为优选，所述的测流仪为声学多普勒测流仪，它利用声学多普勒效应，它的换能器发射出一定频率的脉冲，该脉冲碰到水体中的悬浮物质后产生散射回波信号，该信号为声学多普勒测流仪所接收。由于悬浮物质随流而漂移，使该回波信号的频率与发射的频率之间产生一个频差，即多普勒频移。根据这一频移的大小和正负符号，即能计算出流速和流向。

作为优选，所述的安装平台采用固定桩式或桁架式或浮台式。

作为优选，所述的固定桩式安装平台包括一根底部固定于河道底部的固定桩，固定桩上靠近河道底部位置设置有测流仪，所述的测流仪通过电缆与监控室内的流量计算系统电连接；所述的固定桩的上端延伸出水面以上，且还固定有警示灯支架，警示灯支架上述设置有警示灯。警示灯在晚上可以闪烁，提醒过往船只注意避让。

作为优选，所述的桁架式安装平台包括下端位于水中的竖向测量杆，与测量杆垂直设置有一根与河道侧面的岩石基层固定连接的横杆，测量杆的上端垂直连接有一个钢桁架平台，钢桁架平台的另一端与河道侧面的混凝土基层内的支撑架连接；所述的测量杆上从下自上依次设置有三个测流仪。

作为优选，所述的浮台式安装平台包括能漂浮于水面之上的浮台本体，浮台本体的下端面连接有一根深入到水面直线的连接杆，所述的连接杆上从下至上依次设置有三个测流仪；浮台本体的两侧通过锚链与河道侧面的岩石基层连接。

作为优选，所述的固定桩式或桁架式安装平台的上端设置有手摇绞车，用于维修时提起测量仪；节省了人力。

作为优选，在河流断面较宽时，采用两个或多个测流仪进行全断面实时测量。流量计算系统根据实量流速流向数据，能及河流断面形状、水位数据，计算河流断面，通过微积分方式计算出流量。根据测流仪的声波频率不同，测量距离也不一至，比如600kHz的测流仪最大测量距离在40米左右。

本实用新型的系统结构简单，利用声学多普勒测流仪可实时监测流速流向，具有测量数据准确、效率高、安装简单、不影响流场、不影响航道等优点。声学多普勒测流仪是近十多年来发展起来的新技术。该仪器的特点是能够直接测出断面的流速和流向，测量时不扰动流场，测验耗时少，测速范围大，诊断维修方便等。