[发明专利]一种水文站缆道式流速自动测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种缆道模式无人值守水文站自动测流监控系统，特别是一种水文站缆道式流速自动测量装置。 

背景技术

目前很多基本水文站测验河段前后修建有水电工程，导致水文站原测验河段的水位～流量关系遭到严重的破坏，断面横向流速分布也因电站的运行更加复杂。

为解决该类水文站水资源监测难题，目前常用的做法仍然是尽量增加水文测验的次数，或者直接移用上游（下游）水电工程的出库流量过程，导致河流上下游水资源量不平衡，同时也极大地加大了水文测验人员的劳动强度和资料整编的难度，导致人员成本和缆道系统的运行成本显著增加，也与新时期水文现代化的发展战略不符。

常规流量监测方法有缆道流速仪法、走航式ADCP法、测船流速仪法等多种方法，但均需要测验人员现场操控，不能做到无人值守。

ADCP:声学多普勒流速剖面仪（Acoustic Doppler  Current Profilers）的简称。

1）缆道流速仪法(如图1)：需要在控制室人工开启缆道控制台，将铅鱼15从水面逐步下放到河底进行施测，仪器入水深、测验时间长、遇漂浮物等比较危险，且每次测验完成需要将安装在铅鱼15上的流速仪取回，繁琐且不安全；

2）走航式ADCP法(如图2)：需要将ADCP固定安装在测船上，开动测船在测验河段往返施测，同样不能自动在线监测；

3）测船流速仪法：利用测船在河道中定位，绞车悬吊流速仪，下放至预定测点进行流速测验，是一种更加原始且不安全的测验手段。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种可靠性高的水文站缆道式流速自动测量装置，解决现有装置需要测验人员现场操控的问题，实现无人值守的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种水文站缆道式流速自动测量装置，包括顶端悬吊于缆道系统上的若干根固定索，所述固定索下端连接有内部设有ADCP控制器的仪器箱，所述仪器箱下方通过连接杆固定有导流结构，所述导流结构底端固定有与所述ADCP控制器电连接的ADCP；所述ADCP控制器与安装在水文站控制室内的控制系统通信；所述控制系统控制所述缆道系统的电机。

作为优选方案，所述导流结构迎水流方向一端为倾斜的弧形，且伸出水面；所述导流结构侧面设置有与所述ADCP控制器电连接的浮球、两个用于测量水阻的绝缘子；所述连接杆上从下至上依次设有一级浮球和二级浮球，所述一级浮球与所述ADCP控制器电连接，所述二级浮球、用于测量水阻的绝缘子与设置在所述控制箱内的水下信号源电连接；所述水下信号源通过水面信号接收器与所述控制系统通信；所述固定索与仪器箱之间固定有太阳能光板；所述仪器箱或连接杆或导流结构上固定有配重块；所述仪器箱或连接杆上固定有与所述ADCP控制器连接的报警装置和数据采集装置；所述报警装置包括光报警装置和/或声音报警装置；所述固定索与所述缆道系统之间设有绝缘子。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明的装置可靠性高，解决了现有装置需要测验人员现场操控的问题，实现了无人值守的目的；导流结构迎水流方向一端以倾斜的弧形斜伸出水面，解决了流速测验过程中水草、漂浮物缠绕测验设备的难题，保证测速位置流态不变，测验过程结束后，在本发明的装置提出水面时，缠绕物容易自行脱落；在本发明的测验装置下放、测验过程中，结合当时的天气状况和时间，采用声、光结合的报警模式，白天采用声音报警，晚上利用灯光报警，防止过往船只碰撞，同时在夜晚和休息时段不扰民；浮球的设置能确保本发明装置的仪器箱不会因为控制系统故障入水，避免损坏仪器设备。

附图说明

图1为现有的缆道式流速仪测验系统结构示意图；

图2为走航式ADCP测验系统结构示意图；

图3为本发明一实施例结构示意图；

图4为本发明一实施例电路结构框图。

具体实施方式

如图3和图4所示，本发明一实施例包括顶端悬吊于缆道系统14上的若干根固定索1，所述固定索1下端连接有内部设有ADCP控制器的仪器箱2，所述仪器箱2下方通过连接杆3固定有导流结构4，所述导流结构4底端固定有与所述ADCP控制器电连接的ADCP；所述ADCP控制器通过无线电台与安装在水文站控制室内的控制系统通信；所述控制系统控制所述缆道系统的电机。