[发明专利]一种排水管网流量测量装置及方法

权利要求书

1.一种排水管网流量测量装置，包括主机(1)，其特征在于，还包括传感探头(3)，主机(1)和传感探头(3)之间通过牵引绳缆(2)连接，

传感探头(3)包括壳体、设置在壳体内的陀螺仪(303)、设置在壳体底部的流速测量探头(301)、设置在壳体上的激光测距探头(302)、设置在壳体底部的尾端的方向舵(304)，激光测距探头(302)为多个，且周向均匀设置在壳体上，激光测距探头(302)的探测方向在壳体的同一横截面上等角度分布且反向交汇于壳体的横截面中心，上述横截面中心记为扫描中心点，横截面所在的平面为扫描平面，各个激光测距探头(302)的探测方向与管内壁交汇的点为扫描点。

2.一种排水管网流量测量方法，利用上述权利要求1所述一种排水管网流量测量装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、首先将传感探头(3)放入市政管网检查井的横管段，并确定扫描中心点的初始位置坐标和传感探头(3)的中心轴初始方位；

步骤2、传感探头(3)中的激光测距探头(302)和陀螺仪(303)启动工作，各个激光测距探头(302)测量扫描平面上的各个扫描点到扫描中心点的距离，陀螺仪(303)计算当前时间之前设定时间长度的传感探头(3)的中心轴方位作为基准方位，激光测距探头(302)测量的各个扫描点的距离和方位投影到垂直于基准方位的平面上；

步骤3、将当前传感探头(3)位置获得的各个投影后的扫描点进行圆拟合，获得当前传感探头(3)所处位置的管网内径，根据扫描中心点的初始位置坐标和传感探头(3)各个位置的基准方位获得扫描中心点在各个位置的坐标，根据扫描中心点的各个位置的坐标以及扫描中心点在拟合圆上的位置，计算传感探头(3)所在管网位置的拟合圆的圆心坐标，根据拟合圆的各个圆心坐标以及拟合圆直径获得管网轨迹；

步骤4、将传感探头(3)放到管网设定位置处，即传感探头(3)所在位置位于管网的顺直管段，即传感探头(3)前方有不小于前面10倍管网直径的顺直管段，传感探头(3)后面不小于5倍管网直径的顺直管段，陀螺仪(303)计算当前时间之前设定时间长度的传感探头(3)的中心轴方位作为复核基准方位，激光测距探头(302)测量的各个扫描点的距离和方位投影到垂直于复核基准方位的平面上，进而求取各个投影扫描点的拟合圆作为复核拟合圆，复核拟合圆的直径即为复核管网直径；

步骤5、获取扫描中心点在复核拟合圆的位置，水平横线过扫描中心点且位于复核拟合圆所在平面，复核拟合圆位于水平横线以下的面积即为过水截面积，流速测量探头(301)测量出水相对于传感探头(3)的相对流速，计算复核基准方位和当前陀螺仪(303)获得传感探头(3)的中心轴方位的方位差，根据方位差对流速测量探头(301)测量的流速进行角度修正，根据过水截面积和角度修正后的流速计算出管网流量；

步骤6、计算出的管网流量通过线缆(2)传输到主机(1)再通过无线发送到服务器。