一种实时河流断面测量装置和方法与流程

本发明涉及河流底部形状的测量领域，尤其涉及一种实时河流断面测量装置和方法。

背景技术：

目前现有的河流底部形状测量方法有人工垂线测量、船载超声波雷达探测等，都是作业式间歇测量，需要定期人工制定测量计划，缺乏一种实时测量方法，不利于紧急情况下如洪水来临时的实时测量；在河流泥沙淤积较多的河道，河底泥沙淤积情况需要及时了解，也需要一种实时测量方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种实时河流断面测量装置和方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种实时河流断面测量装置，包括：主链条、多个辅链条和多个水压力测量器，所述主链条横跨所述河流，且所述主链条的两端分别设置在所述河流的两岸，所述辅链条的一端连接在所述主链条上，所述辅链条的另一端连接所述水压力测量器，所述辅链条间隔设置在所述主链条上；

所述主链条可沉入河底贴合在所述河流横断面的河槽上，所述主链条可拉出水面。

优选地，还包括：数据处理器，所述水压力测量器与所述数据处理器数据连接。

优选地，还包括：显示器，所述显示器与所述数据处理器数据连接。

优选地，所述显示器与所述数据处理器有线数据连接。

优选地，还包括:卷扬机，所述河流的两岸分别设置有所述卷扬机，所述主链条的两端分别连接在两个所述卷扬机上，两个所述卷扬机配合工作，完成主链条的下放和上拉操作。

优选地，还包括:机房，所述卷扬机位于所述机房内。

优选地，还包括：控制器，所述控制器分别与两个所述卷扬机连接，控制两个所述卷扬机配合工作，自动定期完成主链条的下放和上拉操作。

优选地，所述辅链条的长度为0.5m。

优选地，所述辅链条均匀间隔设置在所述主链条上。

一种实时河流断面测量方法，利用上述实时河流断面测量装置，包括如下步骤：

S1，将所述主链条沉入河底贴合在所述河流横断面的河槽上，

S2，利用所述水压力测量器测量所处位置的水下压力值，得到所有的所述水压力测量器测量所处位置的水下压力值；

S3，将所有的所述水下压力值换算成对应位置的垂线水位高度，

S4，利用所有位置的所述垂线水位高度测量出河流断面情况；

S5，将所述主链条拉出河面；

S6，重复S1-S5，获取实时河流断面情况。

本发明的有益效果是：本发明实施例提供的实时河流断面测量装置和方法，当主链条沉入河流底部达到松弛状态时，因为重力可以与河流底部的河槽贴合，利用连接在主链条上的均匀间隔安装的水下压力传感器测量各自所处位置的水下压力，换算成对应点的垂线水位高度。通过将主链条沉入水底，利用水压力测量器测出河槽上各间隔点的水位高度，间接的测量出河流断面情况、河流水位高低等值；再将主链条拉出水面，重新将主链条沉入水底并重复测量，得出河流断面情况、河流水位高低的实时值。所以，利用本发明实施例提供的实时河流断面测量装置和方法，测量得到的实时数据值可以作为河流水位高低的实时监测值，用以计算河流径流量，还可以为洪水预警及由于河流泥沙淤积较多导致水位降低等异常现象提供连续实时数据，以便及时做出相应处理。

附图说明

图1是本实施例提供的实时河流断面测量装置的整体应用示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是利用本实施例提供的装置实时测量的原理示意图；

图4是河槽上堆积淤泥时的应用示意图。

图中，各符号的含义如下：

1河床，2河槽，3卷扬机房，4主链条，5辅链条，6水压力测量器,7河流水平面，8淤泥堆积区。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1-2所示，本发明实施例提供了一种实时河流断面测量装置，包括：主链条、多个辅链条和多个水压力测量器，所述主链条横跨所述河流，且所述主链条的两端分别设置在所述河流的两岸，所述辅链条的一端连接在所述主链条上，所述辅链条的另一端连接所述水压力测量器，所述辅链条间隔设置在所述主链条上；

所述主链条可沉入河底贴合在所述河流横断面的河槽上，所述主链条可拉出水面。

上述结构的实时河流断面测量装置，其使用过程可以为：

将主链条沉入河流底部达到松弛状态时，因为重力可以与河流底部即河槽贴合。

其中，通过辅链条连接在主链条上的每个水压力测量器可测量得到所处位置的水下压力，换算成该点的垂线到河流水平面的水位高度，所有水压力测量器测得的水位高度值即是河流断面截面(如图3所示)，同时也是河底河槽的轮廓值，轮廓的精度与水压力测量器的数量有关，布置安装的水压力测量器数量越多，越密集，测量得到的水下压力值越多，则得到的河底河槽的轮廓值越精确。

为了得到河流断面的实时情况，需要不断的测量，在本实施例中，可以先将主链条拉出河面，再重复上述操作，既使得主链条重新放下时，可以重新与河槽贴合，从而得到新的河流断面情况。

例如，如图4所示，如果河流出现泥沙淤积，形成淤泥堆积区，此时可通过先将主链条提起后再放下，使主链条重新与新的河槽贴合，测得新的河流断面。

本实施例中，上述操作过程可以通过自动化设置定期自动动作，保证能够及时测得河底河槽的变化情况。

因此，利用本发明实施例提供的实时河流断面测量装置，通过将主链条沉入水底，利用水压力测量器测出河槽上各间隔点的水位高度，间接的测量出河流断面情况、河流水位高低等值；再将主链条拉出水面，重新将主链条沉入水底并重复测量，得出河流断面情况、河流水位高低的实时值。测量得到的实时数据值可以作为河流水位高低的实时监测值，用以计算河流径流量，还可以为洪水预警及由于河流泥沙淤积较多导致水位降低等异常现象提供连续实时数据，以便及时做出相应处理。

本发明实施例提供的实时河流断面测量装置，还可以包括：数据处理器，所述水压力测量器与所述数据处理器数据连接。

采用上述结构，可以将所有水压力测量器测得的水位压力值通过有线方式传输到地面数据处理器，通过计算机应用软件展示，为河流水文监测提供实时有效的数据。

本发明实施例提供的实时河流断面测量装置，还可以包括：显示器，所述显示器与所述数据处理器数据连接。

采用上述结构，可以通过显示器将数据处理器中的数据进行显示，以便工作人员可以方便直观的查看所有相关数据。

本实施例中，所述显示器与所述数据处理器有线数据连接。

如本领域技术人员可以理解的，还可以通过其他的方式进行连接。

本发明实施例提供的实时河流断面测量装置，还可以包括:卷扬机，所述河流的两岸分别设置有所述卷扬机，所述主链条的两端分别连接在两个所述卷扬机上，两个所述卷扬机配合工作，完成主链条的下放和上拉操作。

采用上述结构，可以无需人工参与，直接采用卷扬机完成主链条的下放和上拉操作。

本发明实施例提供的实时河流断面测量装置，还可以包括:机房，所述卷扬机位于所述机房内。

采用上述结构，可以使得卷扬机受到保护，免受外界因素的影响或破坏。

本发明实施例提供的实时河流断面测量装置，还可以包括：控制器，所述控制器分别与两个所述卷扬机连接，控制两个所述卷扬机配合工作，自动定期完成主链条的下放和上拉操作。

采用上述结构，可以实现控制器对卷扬机操作的控制，使卷扬机对主链条的下方和上拉操作自动定期完成。

本实施例中，所述辅链条的长度可以为0.5m。

采用上述结构，可以使得主链条下沉入水底，处于松弛状态，并与河槽贴合时，能够使得水压力测量器处于自由状态。

本实施例中，所述辅链条均匀间隔设置在所述主链条上。

采用上述结构，可以使得测量得出的河流断面情况更加准确。

实施例二

本发明实施例提供了一种实时河流断面测量方法，利用实施例所述的实时河流断面测量装置，包括如下步骤：

S1，将所述主链条沉入河底贴合在所述河流横断面的河槽上，

S2，利用所述水压力测量器测量所处位置的水下压力值，得到所有的所述水压力测量器测量所处位置的水下压力值；

S3，将所有的所述水下压力值换算成对应位置的垂线水位高度，

S4，利用所有位置的所述垂线水位高度测量出河流断面情况；

S5，将所述主链条拉出河面；

S6，重复S1-S5，获取实时河流断面情况。

上述方法的实际操作过程和功能如实施例一中所述，在此不再赘述。

通过采用本发明公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本发明实施例提供的实时河流断面测量装置和方法，当主链条沉入河流底部达到松弛状态时，因为重力可以与河流底部的河槽贴合，利用连接在主链条上的均匀间隔安装的水下压力传感器测量各自所处位置的水下压力，换算成对应点的垂线水位高度。通过将主链条沉入水底，利用水压力测量器测出河槽上各间隔点的水位高度，间接的测量出河流断面情况、河流水位高低等值；再将主链条拉出水面，重新将主链条沉入水底并重复测量，得出河流断面情况、河流水位高低的实时值。所以，利用本发明实施例提供的实时河流断面测量装置和方法，测量得到的实时数据值可以作为河流水位高低的实时监测值，用以计算河流径流量，还可以为洪水预警及由于河流泥沙淤积较多导致水位降低等异常现象提供连续实时数据，以便及时做出相应处理。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。

上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。