[发明专利]控制闸门排水量及水位观测装置

说明书

本发明属于水利技术领域，提供了一种控制闸门排水量及水位观测装置包括测量装置、云端服务器和显示装置，测量装置与云端服务器的输入端连接，云端服务器的输出端与显示装置连接；云端服务器用于接收测量装置的测量参数并根据测量参数机型计算，最终向显示装置发送计算的排水量和当前的水位示数。本发明通过测量装置向出水口处实时发射光线，光根据发射光线与反射光线的差别获取到实时的出水截面。根据出水截面积计算排水量，根据排水量计算出水位变化量，最后根据水位变化量和原来水位示数计算出当前水位示数。本发明中获取的出水截面的精度较高，误差小，而且可靠性高，可以通过实时的排水量获取实时的水位。

技术领域

本发明属于水利技术领域，具体涉及一种控制闸门排水量及水位观测装置。

背景技术

水库需要阶段性蓄水排水，为了方便控制水库排水，需要在水库里设置大坝，一方面方便控制排水，另一方面方便观测水库中水位的变化。

现有技术中，为了观测水库中的水位，常常在水库的水平面设置浮标，或者在大坝的斜坡上设置水位线，通过观察浮标与大坝斜坡之间的相对高度即可确定水库中水位的变化，或者，通过观察斜坡上水位线的示数即可获得水库中水位的变化。另外，通过流量计测量排出水的流量并根据流量来计算的，再乘以排水的时间即可获得这段时间内水库总的排水量。

但上述现有技术中，观测水位线时，需要提前在大坝斜坡上设置水位线，而且随着使用时间的增长，需要定期维护水位线的刻度，否则水位线的刻度会变淡导致无法观测，显然这种观测方法存在使用不方便而且观测误差大的问题。另外，排水量的测量方法中，只能测出来较长一段时间内的排水量，无法观测较短时间内或实时的排水量。

发明内容

本发明实施例提供了一种控制闸门排水量及水位观测装置，能够解决现有技术中水位观测不方便，观测水位和计算排水量的误差大，无法获取实时的排水量的问题。

为实现上述技术目的，本发明提供了一种控制闸门排水量及水位观测装置,该控制闸门排水量及水位观测装置包括：测量装置、云端服务器以及显示装置，所述测量装置与所述云端服务器的输入端连接，所述云端服务器的输出端与所述显示装置连接。

其中，所述测量装置包括激光发射器、频谱分析仪以及信号发射器，所述激光发射器与所述频谱分析仪的输入端连接，所述频谱分析仪的输出端与所述信号发射器连接，所述信号发射器与所述云端服务器连接；所述激光发射器发射激光在水面发生反射和折射，在出水口底部发生发射，所述频谱分析仪根据光线发射和折射角度和光损耗量计算实际的出水截面积，并将实际的所述出水截面积发送给信号发射器，所述信号发射器将实际所述出水截面积发送给所述云端服务器；所述测量装置的信号发射器将测量出水截面积发送给所述云端服务器，所述云端服务器根据所述测量参数计算排水量和水位变化量、根据当前的水位变化量计算当前水位示数，并将所述排水量和当前水位示数发送给显示装置。所述显示装置用于显示所述排水量和所述当前水位示数并在所述显示装置上操作控制所述测量装置；所述云端服务器计算内容包括：根据出水截面积计算排水量，根据所述排水量计算所述水位变化量，根据所述水位变化量和原来水位示数计算所述当前水位示数。

可选的，所述云端服务器根据所述测量参数计算排水量及所述当前水位示数的过程为：

S110，所述信号发射器获取出水口的出水截面A并发送给所述云端服务器；

S120，所述云端服务器根据所述出水截面A与预存的出水截面对比确认相似的出水截面B，

S130，计算相似比q，其中q＝A/B；

S140,根据q和出水截面B的截面积S0计算出水截面A的截面积S，

S150，根据出水截面A的截面积S计算排水量Q，

Q＝S*V*T

其中，V是T时间段内出水的平均流速，T是测量的时间段；