轨道式桥架型自动测流系统的制作方法

1.本发明属于水利测量技术领域，具体涉及一种轨道式桥架型自动测流系统。


背景技术：

2.近年来，随着科技的进步和水利行业的快速发展，河流断面已逐渐由人工测流方式发展成自动化测流，市场上出现了多种自动化断面流量测量设备，通过测量方式的不同可以分为探入式自动测量设备和非探入式自动测量设备。非探入断面流量测量设备采用雷达波方式进行表面流场测量，应用于河道断面变化不大或无淤积的标准河道测量。探入式测量形式主要采用缆道或测桥横跨河道断面的方式，通过下放采集设备探入水中进行接触式测量，由于我国独特的地理自然环境，河道地形复杂多变，现如今市场上主要以探入式测量中的缆道和测桥方式测量断面流量为主要方式。
3.现有技术中，如申请号为cn113654601a的中国发明专利申请文献，公开了一种河道断面流量自动测量系统及测量方法，它包括测流小车、测桥、测流站房、数据中心，测桥横跨安装在河道上，测流小车沿着测桥运行，测流站房建设于测桥的一侧；测流小车包括远程测控终端、数据采集装置；测流站房内设置有启闭控制装置、pc终端，所述数据中心与测流小车、启闭控制装置、pc终端通信连接。本发明通过数据中心与测流站房内设备、测流小车的通信连接，实现通过数据中心对测流小车进行测流控制、紧急制动控制，及对测流站房门启闭控制；远程测控终端根据设定好的渠道截面数据、流量计算公式，利用渠道断面法计算瞬时流量和累计流量并将流量数据传给数据中心，全程不需要人工值守，流量数据较传统测量方式更为精准。
4.但是上述现有技术在具体的测量过程中，受水流影响垂线易产生倾斜，无法通过放线长度来推测放线深度，影响测量效果。
5.因此，需要设计一种能够自动完成测量，并获取垂线倾角，便于根据放线长度来推测放线深度，提高测量效果的轨道式桥架型自动测流系统。


技术实现要素：

6.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种能够自动完成测量，并获取垂线倾角，便于根据放线长度来推测放线深度，提高测量效果的轨道式桥架型自动测流系统来解决目前所面临的技术问题。
7.本发明的技术方案为：轨道式桥架型自动测流系统，包括测流车、架设在河床上方的测流桥，所述测流桥上设置有与所述测流车相配合的轨道，所述轨道的一端设置有测流房，所述测流车设置在所述测流房的内部；所述测流房的内部设置有控制柜，所述控制柜与所述测流车之间无线通讯；所述测流车具有车底盘及旋桨流速仪，所述旋桨流速仪上连接有线缆，所述车底盘的顶部设置有用于收放所述线缆的线辊及驱动所述线辊转动的线辊驱动电机，所述车底盘的顶部加架设有与所述线辊相对应的放线轮，所述放线轮上连接有第一编码器，所述放线轮的顶部设置有称重传感器，所述放线轮的下方设置有摆线测角机构。
8.所述摆线测角机构具有第三编码器，所述第三编码器上装配有摆尺，所述摆尺上开设有与所述放线轮相对应的穿线孔；所述第三编码器的外侧设置有测角护罩，所述测角护罩上固定设置有摆线定位板。
9.所述车底盘的顶部沿竖直方向滑动设置有防撞梁，所述摆线测角机构固定设置在所述防撞梁的顶部，所述防撞梁的上方架设有与其相对应的限位开关。
10.所述防撞梁的底部设置有护罩；所述防撞梁的两端均设置有滑块，所述滑块的内部滑动套装有固定垂直设置在所述车底盘顶部的导杆。
11.所述称重传感器通过门字架固定架设在所述车底盘的顶部。
12.所述车底盘具有底盘本体，所述底盘本体的底部设置有行走轮及驱动轮，所述底盘本体的顶部设置有驱动所述驱动轮转动的行走驱动电机。
13.所述驱动轮固定装配在驱动轴的端部，所述行走驱动电机上装配有主动轮，所述驱动轴上装配有与所述主动轮相对应的从动轮，所述主动轮与所述从动轮之间通过皮带传动连接。
14.所述底盘本体的顶部设置有与所述皮带相配合的摩擦轮，所述摩擦轮上装配有第二编码器。
15.所述测流桥的顶部轨道的一侧设置有人行道。
16.所述测流房的内部设置有监控系统，所述监控系统具有设置在所述测流房外侧的摄像头，所述测流房上设置有用于供所述测流车出入的电动卷闸门及供操作人员从出入的防盗门。
17.本发明的有益效果：（1）在本发明中，测流车能够从测流房驶出，移动至轨道上方，对河道的流量等数据自动进行测量，测量完毕后通过zigbee等无线传输方式，将测量数据传输至测流房的控制柜处，控制柜处可通过显示屏对测量数据进行显示，方便现场人员查看，同时，也可以通过以太网等将数据同步至远程服务器处，便于远程查看；（2）通过摆线测角机构能测量实时的线缆角度，第一编码器配合放线轮能够测定放线长度，根据三角函数易推测放线的实际深度，从而提高测量效果。
附图说明
18.图1为本发明中轨道式桥架型自动测流系统的结构示意图。
19.图2为本发明中测流车的结构示意图之一。
20.图3为本发明中测流车的结构示意图之二。
21.图4为本发明中测流车的结构示意图之三。
22.图5为本发明中测流车摆线测角机构的结构示意图。
具体实施方式
23.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。本发明可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本发明透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本发明的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施
例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
24.本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
25.如图1至4所示，轨道式桥架型自动测流系统，包括测流车100、架设在河床300上方的测流桥600，测流桥600上设置有与测流车100相配合的轨道200，轨道200的一端设置有测流房500，测流车100设置在测流房500的内部；测流房100的内部设置有控制柜，控制柜与测流车100之间无线通讯，测流车100能够从测流房500驶出，移动至轨道200上方，对河道的流量等数据进行测量，测量完毕后通过zigbee等无线传输方式，将测量数据传输至测流房500的控制柜处，控制柜处可通过显示屏对测量数据进行显示，方便现场人员查看，同时，也可以通过以太网等将数据同步至远程服务器处，便于远程查看；测流车100具有车底盘1及旋桨流速仪，旋桨流速仪上连接有线缆（旋桨流速仪及线缆图中均未示出），旋桨式流速仪的线缆缠绕在线辊6的外侧，通过线辊驱动电机7驱动线辊6正反转动，即可实现对旋桨式流速仪线缆的收放，车底盘1的顶部加架设有与线辊6相对应的放线轮4，放线轮4上连接有第一编码器12，放线轮4的顶部设置有称重传感器3，放线轮4的下方设置有摆线测角机构5，通过摆线测角机构5能测量实时的线缆角度，第一编码器12配合放线轮4能够测定放线长度，根据三角函数易推测放线的实际深度，从而提高测量效果。
26.作为摆线测角机构5具体的一种实施方式，如图5所示，摆线测角机构5具有第三编码器501，第三编码器501上装配有摆尺502，摆尺502呈l型机构，摆尺502的一端固定装配在第三编码器501的输入轴上，摆尺502上开设有与放线轮4相对应的穿线孔502，旋桨式流速仪的线缆绕过放线轮4之后向下穿过穿线孔503，线缆在测量过程中随水流倾斜会带动摆尺502倾斜，通过第三编码器501测量摆尺502倾斜的角度，即可得到线缆倾斜的角度；第三编码器501的外侧设置有测角护罩505，测角护罩505上固定设置有摆线定位板504，测角护罩505对设置其内部的第三编码器501、摆尺502起到一定的保护作用，同时能够对摆尺502隔挡，避免异物卡住摆尺502对测角造成影响，摆线定位板504上开设有供线缆穿过的通孔，摆线定位板504通过螺栓装配固定在测角护罩505上。
27.在一些实施例中，车底盘1的顶部沿竖直方向滑动设置有防撞梁13，摆线测角机构5固定设置在防撞梁13的顶部，防撞梁13的上方架设有与其相对应的限位开关11，通过线辊6收卷线缆，拉动旋桨式流速仪上移时，旋桨式流速仪会带动防撞梁13上移，防撞梁13上移到位后会触发限位开关11通，过采集限位开关11的输出信号，停止线辊6转动，能够避免线缆收卷过多造成旋桨式流速仪碰撞。
28.在一些实施例中，防撞梁13的底部设置有护罩8，护罩8在拉动旋桨式流速仪的外侧，通过护罩8对拉动旋桨式流速仪提供一定的保护，避免在自动测流车移动的过程中，拉动旋桨式流速仪产生与外部机构发生碰撞；防撞梁13的两端均设置有滑块9，滑块9的内部滑动套装有固定垂直设置在车底盘1顶部的导杆10，导杆10的两端固定设置在门字架2的侧面，防撞梁13的两端通过滑块9沿导杆10上下滑动。
29.在一些实施例中，称重传感器3通过门字架2固定架设在车底盘1的顶部，放线轮4转动设置在称重传感器3的底部，通过称重传感器3能够对线缆所收到的拉力进行计量。
30.在一些实施例中，车底盘1具有底盘本体111，底盘本体111的底部设置有行走轮10及驱动轮102，底盘本体111的顶部设置有驱动该驱动轮102转动的行走驱动电机104，其中行走驱动电机104驱使驱动轮102转动，驱使行走轮101与驱动轮102一同在轨道200上移动。
31.在一些实施例中，驱动轮102固定装配在驱动轴103的端部，行走驱动电机104上装配有主动轮105，驱动轴103上装配有与主动轮105相对应的从动轮106，主动轮105与从动轮106之间通过皮带112传动连接，行走驱动电机104驱使主动轮105转动，主动轮105通过皮带112与从动轮106之间传动，驱使从动轮106带动驱动轴103及驱动轮102转动。
32.在一些实施例中，底盘本体1的顶部设置有与皮带112相配合的摩擦轮109，摩擦轮109上装配有第二编码器110，第二编码器110通过支臂108固定支撑在底盘本体111的顶部，第二编码器110通过摩擦力109与皮带112之间传动，能够获取驱动轮102行走的距离。
33.在一些实施例中，测流桥600采用无立柱设计，可以保证渠道断面水流的稳定性，测流桥600的一侧设置有供测流车100移动的轨道200，另一侧为人行道，人行道宽度100cm，人行道铺设花纹板板材3mm；测流桥600采用钢结构加固设计，焊缝做防锈处理，整体桥身喷涂两遍漆，底漆喷漆防锈漆。
34.在一些实施例中，测流房500的内部设置有监控系统，监控系统具有设置在测流房500外侧的摄像头400，摄像头400用于拍摄测流车100在轨道200上的运行状态，测流房500上设置有用于供测流车100出入的电动卷闸门及供操作人员从出入的防盗门。
35.至此，已经详细描述了本发明的各实施例。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
36.以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种轨道式桥架型自动测流系统，其特征在于，包括测流车、架设在河床上方的测流桥，所述测流桥上设置有与所述测流车相配合的轨道，所述轨道的一端设置有测流房，所述测流车设置在所述测流房的内部；所述测流房的内部设置有控制柜，所述控制柜与所述测流车之间无线通讯；所述测流车具有车底盘及旋桨流速仪，所述旋桨流速仪上连接有线缆，所述车底盘的顶部设置有用于收放所述线缆的线辊及驱动所述线辊转动的线辊驱动电机，所述车底盘的顶部加架设有与所述线辊相对应的放线轮，所述放线轮上连接有第一编码器，所述放线轮的顶部设置有称重传感器，所述放线轮的下方设置有摆线测角机构。2.根据权利要求1所述的轨道式桥架型自动测流系统，其特征在于：所述摆线测角机构具有第三编码器，所述第三编码器上装配有摆尺，所述摆尺上开设有与所述放线轮相对应的穿线孔；所述第三编码器的外侧设置有测角护罩，所述测角护罩上固定设置有摆线定位板。3.根据权利要求1所述的轨道式桥架型自动测流系统，其特征在于：所述车底盘的顶部沿竖直方向滑动设置有防撞梁，所述摆线测角机构固定设置在所述防撞梁的顶部，所述防撞梁的上方架设有与其相对应的限位开关。4.根据权利要求3所述的轨道式桥架型自动测流系统，其特征在于：所述防撞梁的底部设置有护罩；所述防撞梁的两端均设置有滑块，所述滑块的内部滑动套装有固定垂直设置在所述车底盘顶部的导杆。5.根据权利要求1所述的轨道式桥架型自动测流系统，其特征在于：所述称重传感器通过门字架固定架设在所述车底盘的顶部。6.根据权利要求1所述的轨道式桥架型自动测流系统，其特征在于：所述车底盘具有底盘本体，所述底盘本体的底部设置有行走轮及驱动轮，所述底盘本体的顶部设置有驱动所述驱动轮转动的行走驱动电机。7.根据权利要求6所述的轨道式桥架型自动测流系统，其特征在于：所述驱动轮固定装配在驱动轴的端部，所述行走驱动电机上装配有主动轮，所述驱动轴上装配有与所述主动轮相对应的从动轮，所述主动轮与所述从动轮之间通过皮带传动连接。8.根据权利要求7所述的轨道式桥架型自动测流系统，其特征在于：所述底盘本体的顶部设置有与所述皮带相配合的摩擦轮，所述摩擦轮上装配有第二编码器。9.根据权利要求1所述的轨道式桥架型自动测流系统，其特征在于：所述测流桥的顶部轨道的一侧设置有人行道。10.根据权利要求1所述的轨道式桥架型自动测流系统，其特征在于：所述测流房的内部设置有监控系统，所述监控系统具有设置在所述测流房外侧的摄像头，所述测流房上设置有用于供所述测流车出入的电动卷闸门及供操作人员从出入的防盗门。

技术总结
本发明提供一种轨道式桥架型自动测流系统，包括测流车、架设在河床上方的测流桥，测流桥上设置有与测流车相配合的轨道，轨道的一端设置有测流房，测流车设置在测流房的内部；测流房的内部设置有控制柜，控制柜与测流车之间无线通讯；在本发明中，测流车能够从测流房驶出，移动至轨道上方，对河道的流量等数据自动进行测量，测量完毕后通过无线传输方式，将测量数据传输至测流房的控制柜处，控制柜处通过显示屏对数据进行显示，方便现场人员查看，也可以通过以太网等将数据同步至远程服务器处，便于远程查看；摆线测角机构能测量实时的线缆角度，第一编码器配合放线轮能够测定放线长度，根据三角函数易推测放线的实际深度，从而提高测量效果。提高测量效果。提高测量效果。


技术研发人员：张新喜 杨帆 于凯华
受保护的技术使用者：郑州农人灌溉科技有限公司
技术研发日：2022.02.08
技术公布日：2022/5/25