[发明专利]一种智能水文测沙装置和方法

权利要求书

1.一种智能水文测沙装置，其特征在于，包括导轨、设置于导轨上并沿导轨运动的滑块，以及由滑块直接或间接带动沿导轨上下运动的红外测沙传感器和数据采集与控制模块；所述滑块由电机和丝杆驱动；所述红外测沙传感器上设有水深测量传感器，所述水深测量传感器、电机和红外测沙传感器分别与数据采集与控制模块连接；所述数据采集与控制模块用以数据处理和通信；所述滑块使红外测沙传感器与水面保持距离；所述滑块上设有用于调节方位的云台，所述红外测沙传感器设置在云台上；所述云台为电动云台，所述电动云台是由两台执行电动机来实现，电动机接受来自数据采集与控制模块的信号精确地运行定位；

所述红外测沙传感器包括后散射和侧散射两个光学传感器以及温度传感器；所述红外测沙传感器设有镜头保护装置；所述镜头保护装置包括驱动装置、由驱动装置驱动的活动盖，所述活动盖的内侧设有清洁镜头的刷子。

2.根据权利要求1所述智能水文测沙装置，其特征在于，所述滑块上设置红外测沙传感器和数据采集与控制模块。

3.根据权利要求2所述智能水文测沙装置，其特征在于，所述滑块上设有用于安装数据采集与控制模块的支架，所述支架的长度为大于滑块与水面之间的距离。

4.根据权利要求3所述智能水文测沙装置，其特征在于，所述支架设有高度调节器，高度调节器为伸缩套管。

5.根据权利要求1所述智能水文测沙装置，其特征在于，所述滑块和丝杆设有网罩来罩住；优选地，所述红外测沙传感器的朝向与水面相平行。

6.根据权利要求1所述智能水文测沙装置，其特征在于，所述滑块与导轨、丝杆活动配合；所述电机的转动轴与第一丝杆连接。

7.一种根据权利要求1～6任意一项所述智能水文测沙装置的测沙方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.调节红外测沙传感器与水面之间的距离；测量开始前先预热仪器，直到仪器测量前后的温度相差不超过0.5℃，达到温度平衡后再开始正式测量；

S2.数据采集与控制模块向红外测沙传感器发送测量指令，接收并处理红外测沙传感器返回的浊度数据，根据标准偏差的大小，判定是否需要重测；

S3.建立浊度数据与含沙量的关系:

Y＝aX，其中Y为含沙量，X为浊度，a为系数；

S4.建立含沙量与国家标准方法测量的含沙量数据建立数学模型，求得实际含沙量。

8.根据权利要求7所述智能水文测沙装置的测沙方法，其特征在于，步骤S4中所述数学模型为：

Y’＝a’Y+b或Y’＝a’Y2+bY+c

其中，Y’为国家标准方法测量的含沙量数据，a、b、c为系数。

9.根据权利要求7所述智能水文测沙装置的测沙方法，其特征在于，步骤S1中红外测沙传感器与水面之间的距离为0.5～1m。