一种简易便携式测流系统装置

本技术属于水文水资源监测领域，具体涉及一种简易便携式测流系统装置。

背景技术：

1、水文测量对于经济建设和社会发展等有重要的作用，现有的测流系统可以分为全自动缆道测流系统和半自动缆道测流系统。全自动缆道测流系统可以实现全自动测流，能够自动控制铅鱼到河流中合适的位置、深度，自动完成流速测量，自动将回收铅鱼。但是全自动缆道测流系统的价格非常昂贵，一般一套设备在20万左右。而半自动揽道测流系统价格相对适中，也还在有比较多使用。半自动揽道测流系统需要通过手动控制铅鱼到河流中合适的位置、深度，通过秒表人工记录时间和相应时间内流速信号产生的次数，计算得到流速流量。使用半自动揽道测流系统测量流速流量每次测量需要人在测量时间内保持高度集中的注意力，容易因为注意力不集中导致计数或者计时错误进而导致流速测量结果错误，为了减少错误又需要反复测量，造成浪费时间、消耗人力；并且由于每年汛期都需进行大量的测量，导致使用半自动揽道测流系统测流工作量大且繁琐，效益差。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术所存在的不足，提供了一种简易便携式测流系统装置。

2、本实用新型通过以下技术方案得以实现。

3、一种简易便携式测流系统装置，包括信号接收装置、信号桶和铅鱼，其特征在于：所述信号接收装置与信号桶相连；所述信号桶固定在铅鱼上；所述信号桶设有流速仪；所述信号接收装置设有stm主控板、ac-dc电源板接口板、串口屏和电源板；所述stm主控板、ac-dc电源板接口板分别与串口屏相连。流速仪能够测量流速，信号桶固定在铅鱼上，信号桶能够测量入水和铅鱼触底情况。信号桶能够将流速仪螺旋桨旋转产生开关转化为电脉冲信号、信号桶本身能够产生电脉冲信号形式的入水信号、触底信号。信号桶通过揽道上的钢索、水体和岸边连接信号接收装置的极板构成通信回路，将电脉冲信号发送到信号接收装置。信号接收装置能够将得到的入水信号、触底信号、流速信号转换为微处理器能够读取的开关信号。stm主控板能够接收来自信号接收装置的开关信号，并且能够在串口屏上实时显示测量结果。通过对串口屏操作测量。接收装置能够对铅鱼触底发出警报声音。stm主控板上设置有两个rs接口和一个以太网接口。信号接收装置用于封装整套电器系统，便于携带操作。信号接收装置能够直接配合半自动缆道测流系统安装使用。信号接收装置内部的stm主控板能够对接收到的开关信号进行滤波，能够按照指定方法进行流速测量。能够通过喇叭对触底信号发出警报声，使用串口与屏幕进行交互，实现测量信息显示和测量控制。测量计时精度为0.秒，stm主控板可以直接计算出最后的流速并且显示到串口屏的屏幕上。

4、作为进一步技术改进，以上所述串口屏设有开始测量按钮、重置按钮和悬浮小键盘。串口屏的用户界面有启动测量按钮、重置测量按钮、测量时间设置悬浮小键盘、测量结果显示标签、流速标签、入水标签、触底标签、计数显示标签、计时显示标签。其能够实时展示流速信号计数、测量时间、测量状态，且能够图形化显示入水信号、触底信号、流速信号。能够通过按钮控制测量开始、重置以结束。能够通过测量时间设置悬浮小键盘设置测量时长，能自动判断输入是否合法，规避错误输入。

5、作为进一步技术改进，以上所述信号桶通过钢索与接收装置相连；所述钢索上设有绝缘环。通过揽道钢索、水体和与放置在岸边与接收装置相连的金属极板构成回路，利用该回路与岸上信号盒实现通信。

6、作为进一步技术改进，以上所述信号接收装置设有风扇；所述信号接收装置设有控制风扇的自锁开关和固定复位按钮。风扇通过手动启动从而达到降低设备内部温度的目的，避免长时间在高温环境使用过热而导致电子元器件损坏。

7、作为进一步技术改进，以上所述信号接收装置设有电子接口。信号接收装置上设置了连接接线端子的安装接口，便于电性连接。

8、作为进一步技术改进，以上所述流速仪采用流速螺旋桨。螺旋桨式流速仪是一种在水文测验中进行流速测量的通用型仪器，用于江河、湖泊、水库、水渠等过水断面中预定测点的时段平均流速的测量。螺旋桨式流速仪测量原理是设备依据明渠测流的流速面积法原理设计，测出流速即可得流量q＝v·ss为断面面积。

9、作为进一步技术改进，以上所述ac-dc电源板接口板设有emc滤波器。作用是具有抗电源电压波动干扰能力。

10、作为进一步技术改进，以上所述ac-dc电源板接口板采用220vac供电。电源板使用220ac供电，内部提供24v,12v,5v直流电源输出。

11、作为进一步技术改进，以上所述信号接收装置设有底座，所述底座的宽度216mm，长度430.53mm；除去所述底座部分为信号接收装置的主体部分，尺寸为宽度216mm，高度70mm，长度216mm；所述stm32主控板尺寸为160mm*121mm，stm32主控板厚度为20mm；所述串口屏尺寸设为7寸，比例为16:9。

12、本实用新型的有益效果在于：

13、1、本实用新型操作简单方便，能够自动准确地测量计算流速，能够图形化显示流速、铅鱼入水、铅鱼触底信号，整个系统总体成本控制在2000元左右，相较于全自动测流系统具有非常大的成本优势。本实用新型可以直接安装连接到传统半自动揽道测流系统上使用，进一步降低了成本，提高工作效率。

14、2、本实用新型在界面设计上清晰明了，使用方便，计时精度可以达到0.1秒，相较于传统半自动揽道测流系统人工计数计时，减少了人力成本，又提高了测量结果的准确可靠性。

15、3、本实用新型充分考虑了设备的工作环境，除了设备元器件本身有较宽的正常工作温度范围，还可以通过风扇在较为炎热的环境下主动散热，系统稳定性高。通过使用了emc滤波器，增强电源的抗干扰能力。

16、4、本实用新型解决了全自动揽道测流系统价格昂贵，传统半自动揽道测流系统耗时耗力的问题，填补了市场空缺。

技术特征：

1.一种简易便携式测流系统装置，包括信号接收装置(21)、信号桶(5)和铅鱼，其特征在于：所述信号接收装置(21)与信号桶(5)相连；所述信号桶(5)固定在铅鱼上；所述信号桶(5)设有流速仪；所述信号接收装置(21)设有stm32主控板(1)、ac-dc电源板接口板(3)、串口屏(2)和电源板；所述stm32主控板(1)、ac-dc电源板接口板(3)分别与串口屏(2)相连。

2.如权利要求1所述的简易便携式测流系统装置，其特征在于：所述串口屏(2)设有开始测量按钮(6)、重置按钮(7)和悬浮小键盘。

3.如权利要求1所述的简易便携式测流系统装置，其特征在于：所述信号桶(5)通过钢索与接收装置相连；所述钢索上设有绝缘环。

4.如权利要求1所述的简易便携式测流系统装置，其特征在于：所述信号接收装置(21)设有风扇(14)；所述信号接收装置(21)设有控制风扇(14)的自锁开关(18)和固定复位按钮(19)。

5.如权利要求1所述的简易便携式测流系统装置，其特征在于：所述信号接收装置(21)设有电子接口(16)。

6.如权利要求1所述的简易便携式测流系统装置，其特征在于：所述流速仪采用流速螺旋桨(22)。

7.如权利要求1所述的简易便携式测流系统装置，其特征在于：所述ac-dc电源板接口板(3)设有emc滤波器。

8.如权利要求1所述的简易便携式测流系统装置，其特征在于：所述ac-dc电源板接口板(3)采用220vac供电。

9.如权利要求1所述的简易便携式测流系统装置，其特征在于：

技术总结
本技术提供了一种简易便携式测流系统装置，包括信号接收装置、信号桶和铅鱼，所述信号接收装置与信号桶相连；所述信号桶固定在铅鱼上；所述信号桶设有流速仪；所述信号接收装置设有STM32主控板、AC‑DC电源板接口板、串口屏和电源板；所述STM32主控板、AC‑DC电源板接口板分别与串口屏相连。本技术操作简单方便，能够自动准确地测量计算流速，能够图形化显示流速、铅鱼入水、铅鱼触底信号，整个系统总体成本控制在2000元左右，相较于全自动测流系统具有非常大的成本优势。本技术可以直接安装连接到传统半自动揽道测流系统上使用，进一步降低了成本，提高工作效率。

技术研发人员：刘沅林,金建辉
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：20220919
技术公布日：2024/1/11