專利名稱：水文纜道偏角遙測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
水文纜道偏角遙測系統(tǒng)技術領域：
本實用新型涉及水文測量技術領域，特別地，涉及一種水文纜道偏角遙測系統(tǒng)。背景技術：
由于纜道技術及纜道智能測控技術的迅速發(fā)展，我國中小河流使用纜道進行測驗的測站大幅度增加?，F(xiàn)有使用懸索鉛魚測深和測流的測站仍使用人工量角器目測的方式測量和記錄鉛魚懸索的偏角。然而，在纜道跨度較大、流速水深較大時，由于目測距離的局限，偏角誤差較大，達不到規(guī)范的要求，影響到測量的精度。此外，由于目測的數(shù)據(jù)不能直接進入纜道智能測控設備，對測控操作連續(xù)性及完整性造成了一定的影響和缺失。

實用新型內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種精度高、可靠性高、可遠程無線遙控的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有纜道鉛魚懸索偏角測量不準確的技術問題。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其包括測量行車、固定于測量行車的端機、角度傳感器及測控機；角度傳感器安裝于測量行車，且與安裝于測量行車的鉛魚懸索聯(lián)動；角度傳感器電連接于端機；測控機與端機通過無線通訊的方式電氣連接，且端機根據(jù)測控機發(fā)出的測控指令工作。進一步地，水文纜道偏角遙測系統(tǒng)還包括一個可以向端機發(fā)出測控指令的主控電腦，測控機包括一個轉換電路，測控機通過轉換電路電連接于主控電腦。進一步地，測控機包括一個無線模塊，端機包括與測控機的無線模塊通訊的無線模塊。
進一步地，測控機包括一個單片機系統(tǒng)及與單片機系統(tǒng)電連接的顯示器和按鍵模塊，且測控機的無線模塊電連接于單片機系統(tǒng)。進一步地，端機還包括單片機系統(tǒng)及與單片機系統(tǒng)電連接的數(shù)據(jù)轉換電路，角度傳感器通過數(shù)據(jù)轉換電路電連接于端機的單片機系統(tǒng)；端機的無線模塊電連接端機的單片機系統(tǒng)。進一步地，端機還包括供電電池、與供電電池串聯(lián)的值機電路及與值機電路串聯(lián)的電子開關，且電子開關電連接于端機的單片機系統(tǒng)。進一步地，值機電路電氣連接測量行車，且測量行車啟動即可觸發(fā)開啟值機電路。進一步地，測量行車上固定設有太陽能電池，太陽能電池與供電電池電連接，且太陽能電池與供電電池之間設有充電保護裝置。進一步地，測量行車包括滑動運動的車體及固定于車體的四桿機構；四桿機構包括固定于車體的第一桿、樞轉安裝于第一桿的第二桿、樞轉安裝于第一桿的第三桿及固定連接第二桿和第三桿的第四桿，鉛魚懸索安裝于第三桿，第二桿的一端與角度傳感器的轉軸固定，以帶動角度傳感器聯(lián)動。進一步地，測量行車還包括樞轉安裝于第一桿的重錘，且角度傳感器固定于重錘。[0014]本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:本實用新型的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)的測控機或主控電腦向端機發(fā)出測控指令，端機接收測控指令后將角度傳感器測出的懸吊鉛魚的鉛魚懸索的偏角數(shù)據(jù)回傳給測控機，并測控機將該測量的偏角數(shù)據(jù)傳送給主控電腦進行分析處理，保證了測控操作的連續(xù)性及完整性，增加了纜道智能設備的連續(xù)性功能；并且，角度傳感器通過四桿機構安裝于端機，并與鉛魚懸索保持聯(lián)動，這樣，鉛魚懸索產(chǎn)生一定的偏角時，角度傳感器與鉛魚懸索同步轉動相同的角度，以此來測得鉛魚懸索的偏角數(shù)據(jù)，提高了偏角測驗的精度。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)的結構示意圖，該水文纜道偏角遙測系統(tǒng)包括端機、角度傳感器、測量行車、測控機及主控電腦；圖2是圖1的端機、角度傳感器及測量行車之間的安裝結構示意圖；圖3為圖1的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)使用時的結構示意圖。
具體實施方式為更好地理解本實用新型，以下將結合附圖對實用新型的實施例進行詳細的說明。請參照圖1，本實用新型優(yōu)選實施例的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，用于在使用懸索鉛魚測深和測流的過程中，測量和記錄懸吊鉛魚的鉛魚懸索4 (見圖2)的偏角。該水文纜道偏角遙測系統(tǒng)包括測量行車1、安裝于測量行車I上的端機3、安裝于測量行車I上的角度傳感器5、安放于水文纜道控制室(圖未示)內(nèi)的測控機7、與測控機7電連接的主控電腦9。水文纜道控制室內(nèi)還安放有控制測量行車I運動或停止的纜道智能控制儀(圖未示)。測控機7或主控電腦9向端機3發(fā)出測控指令，端機3接收測控指令后將角度傳感器5測出的鉛魚懸索4的偏角數(shù)據(jù)回傳給測控機7，測控機7接收偏角數(shù)據(jù)并確認數(shù)據(jù)正常后，將該測量的偏角數(shù)據(jù)傳送給主控電腦9進行分析處理。[0022]請結合參照圖2，測量行車I包括滑動安裝于纜道2 (見圖3)上的車體11、固定于車體11頂端的太陽能電池13、安裝于車體11的底部的四桿機構15及安裝于車體11的底部的重錘17。四桿機構15包括一個L形的第一桿151、樞轉安裝于第一桿151的第二桿153、樞轉安裝于第一桿151的第三桿155及固定連接第二桿153和第三桿155的第四桿157。第一桿151的第一端固定于車體11。重錘17樞轉的安裝于第一桿151的第二端,且角度傳感器5固定于重錘17,以與重錘17 —起繞著第一桿151的第二端轉動。第二桿153的第一端與角度傳感器5的轉軸固定,第二桿153的第二端通過第四桿157與第三桿155連接。鉛魚懸索4安裝于第三桿155，以與第三桿155聯(lián)動。當鉛魚懸索4無偏角時，鉛魚懸索4、第三桿155、重錘17均處于原始狀態(tài)。當鉛魚在流速較大的水中時，鉛魚懸索4產(chǎn)生一定的偏角時，在第二桿153、第三桿155及第四桿157的聯(lián)動的作用下使角度傳感器5與鉛魚懸索4同步轉動相同的角度，以此來測得鉛魚懸索4的偏角數(shù)據(jù)，提高了偏角測驗的精度。端機3固定于測量行車I的車體11。端機3包括單片機系統(tǒng)31、電連接單片機系統(tǒng)31的無線模塊33、電連接單片機系統(tǒng)31的數(shù)據(jù)轉換電路35、供電電池36、值機電路37、電子開關38及充電保護裝置39。其中，單片機系統(tǒng)31內(nèi)設置有“看門狗”技術及定時強制關機裝置，以防止突發(fā)性干擾和一些軟故障造成的端機3故障，并保護供電電池36。供電電池36與測量行車I的太陽能電池13電連接，從而通過太陽能電池13對供電電池36供電；優(yōu)選地，在本實施方式中，供電電池36為鋰電池。充電保護裝置39設置在太陽能電池13與供電電池36之間，以防止了供電電池36的過充，延長了供電電池36的使用壽命。供電電池36分別通過值機電路37和電子開關38與單片機系統(tǒng)31串聯(lián)電連接，且值機電路37電連接測量行車I上的開關(圖未示)；通過測量行車I來觸發(fā)值機電路37，通過值機電路37的微小電流觸發(fā)電子開關38開通，使得供電電池36、值機電路37、電子開關38及單片機系統(tǒng)31之間的電路連通，從而使得單片機系統(tǒng)31加電并初始化，以進入工作狀態(tài)。角度傳感器5電連接于端機3的數(shù)據(jù)轉換電路35，以通過數(shù)據(jù)轉換電路35將角度傳感器5測得的偏角數(shù)據(jù)轉化為數(shù)字信號，傳送給端機3的單片機系統(tǒng)31后以無線電通訊方式通過測控機7傳送給主控電腦9。測控機7包括單片機系統(tǒng)71、電連接單片機系統(tǒng)71的無線模塊73及電連接單片機系統(tǒng)71的轉換電路75。測控機7通過該轉換電路75電連接于主控電腦9，且優(yōu)選地，轉換電路75為RS232轉換電路75。無線模塊73與端機3的無線模塊33配合使用，從而使得端機3內(nèi)的信號通過無線通訊傳輸?shù)姆绞捷斔徒o測控機7。優(yōu)選地，在本實施方式中，為了便于通過測控機7控制或輸入信號，測控機7還設有顯示器76及按鍵模塊77。請結合參照圖3，使用本實用新型的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)時，測量行車I的車體I滑動安裝于河流兩岸的鋼塔6上的纜道2。纜道智能控制儀控制測量行車I沿著纜道2滑動，這樣，測量行車I開始運動時即通過測量行車I上的開關發(fā)出一個觸發(fā)值機電路37的脈沖信號，并通過值機電路37的開關信號觸發(fā)開通電子開關38。此時，端機3的單片機系統(tǒng)31通電，并進入工作狀態(tài)。測控機7或主控電腦9發(fā)出測控指令，端機3接收并確認該測控指令無誤后將角度傳感器5測量到的鉛魚懸索4的偏角數(shù)據(jù)回傳給測控機7，測控機7接收偏角數(shù)據(jù)并確認數(shù)據(jù)正常后，將該測量的偏角數(shù)據(jù)傳送給主控電腦9進行分析處理，且該偏角數(shù)據(jù)同時顯示于測控機7的顯示器76上，這樣，測量的數(shù)據(jù)直接通過主控電腦9進入纜道智能測控設備，保證了測控操作的連續(xù)性及完整性，增加了纜道智能設備的連續(xù)性功能。當完成測量時，測控機7或主控電腦9并向端機3發(fā)出“關機”指令，值機電路37的開關信號關斷，從而回到微功耗值狀態(tài)，端機3的單片機系統(tǒng)31與供電電池36之間的電路斷路，端機3的電源關斷。在其它實施方式中，也可以不用設置上述主控電腦9，而是通過測控機7將連續(xù)測量的數(shù)據(jù)保存；最后再將測控機7內(nèi)的數(shù)據(jù)導出進行分析。由上述敘述可知:本實用新型的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)的測控機7或主控電腦9向端機3發(fā)出測控指令，端機3接收測控指令后將角度傳感器5測出的懸吊鉛魚的鉛魚懸索4的偏角數(shù)據(jù)回傳給測控機7，并測控機7將該測量的偏角數(shù)據(jù)傳送給主控電腦9進行分析處理，保證了測控操作的連續(xù)性及完整性，增加了纜道智能設備的連續(xù)性功能；并且，角度傳感器5通過四桿機構15安裝于端機3，并與鉛魚懸索4保持聯(lián)動，這樣，鉛魚懸索4產(chǎn)生一定的偏角時，角度傳感器5與鉛魚懸索4同步轉動相同的角度，以此來測得鉛魚懸索4的偏角數(shù)據(jù)，提高了偏角測驗的精度。以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其包括測量行車(I)，其特征在于:所述水文纜道偏角遙測系統(tǒng)還包括固定于所述測量行車(I)的端機(3)、角度傳感器(5)及測控機(7)； 所述角度傳感器(5)安裝于所述測量行車(I )，且與安裝于所述測量行車(I)的懸吊鉛魚的鉛魚懸索(4)聯(lián)動； 所述角度傳感器(5)電連接于所述端機(3)； 所述測控機(7 )與所述端機(3 )通過無線通訊的方式電氣連接，且所述端機(3 )根據(jù)所述測控機(7)發(fā)出的測控指令工作。
2.根據(jù)權利要求1所述的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其特征在于:所述水文纜道偏角遙測系統(tǒng)還包括一個可以向所述端機(3)發(fā)出測控指令的主控電腦(9)，所述測控機(3)包括一個轉換電路(75 )，所述測控機(3 )通過所述轉換電路(75 )電連接于所述主控電腦(9 )。
3.根據(jù)權利要求1所述的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其特征在于:所述測控機(7)包括一個無線模塊(73)，所述端機(3)包括與所述測控機(7)的無線模塊(73)通訊的無線模塊(33)。
4.根據(jù)權利要求3所述的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其特征在于:所述測控機(7)包括一個單片機系統(tǒng)(71)及與所述單片機系統(tǒng)(71)電連接的顯示器(76)和按鍵模塊(77)，且所述測控機(7)的無線模塊(73)電連接于所述單片機系統(tǒng)(71)。
5.根據(jù)權利要求3所述的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其特征在于:所述端機(3)還包括單片機系統(tǒng)(31)及與所述單片機系統(tǒng)(31)電連接的數(shù)據(jù)轉換電路(35)，所述角度傳感器(5)通過所述數(shù)據(jù)轉換電路(35)電連接于所述端機(3)的單片機系統(tǒng)(31);所述端機(3)的無線模塊(33)電連接所述端機(3)的單片機系統(tǒng)(31)。
6.根據(jù)權利要求5所述的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其特征在于:所述端機(3)還包括供電電池(36 )、與所述供電電池(36 )連接的值機電路(37 )及與所述值機電路(37 )連接的電子開關(38)，且所述電子開關(38)電連接于所述端機(3)的單片機系統(tǒng)(31)。
7.根據(jù)權利要求6所述的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其特征在于:所述值機電路(37)電氣連接所述測量行車(I)，且所述測量行車(I)啟動即可觸發(fā)開啟所述值機電路(37 )。
8.根據(jù)權利要求6所述的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其特征在于:所述測量行車(I)上固定設有太陽能電池(13)，所述太陽能電池(13)與所述供電電池(36)電連接，且所述太陽能電池(13 )與所述供電電池(36 )之間設有充電保護裝置(39 )。
9.根據(jù)權利要求1所述的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其特征在于:所述測量行車(I)包括滑動運動的車體(11)及固定于所述車體(11)的四桿機構(15);所述四桿機構(15)包括固定于所述車體(11)的第一桿(151)、樞轉安裝于所述第一桿(151)的第二桿(153)、樞轉安裝于所述第一桿(151)的第三桿(155)及固定連接所述第二桿(153)和所述第三桿(155)的第四桿(157)，所述鉛魚懸索(4)安裝于所述第三桿(155)，所述第二桿(153)的一端與所述角度傳感器(5)的轉軸固定，以帶動所述角度傳感器(5)聯(lián)動。
10.根據(jù)權利要求9所述的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其特征在于:所述測量行車(I)還包括樞轉安裝于所述第一桿(151)的重錘(17)，且所述角度傳感器(5)固定于所述重錘(17)。
專利摘要本實用新型提供了一種水文纜道偏角遙測系統(tǒng)，其包括測量行車、端機、角度傳感器及測控機；角度傳感器安裝于測量行車，且與安裝于測量行車的鉛魚懸索聯(lián)動；角度傳感器電連接于端機；測控機與端機通過無線通訊的方式電氣連接，且端機根據(jù)測控機發(fā)出的測控指令工作。本實用新型的水文纜道偏角遙測系統(tǒng)的端機接收測控機的測控指令后將角度傳感器測出的鉛魚的偏角數(shù)據(jù)回傳給測控機，保證了測控操作的連續(xù)性及完整性，增加了纜道智能設備的連續(xù)性功能；并且，角度傳感器與懸吊鉛魚的鉛魚懸索保持聯(lián)動，這樣，鉛魚懸索產(chǎn)生一定的偏角時，角度傳感器與鉛魚懸索同步轉動相同的角度，以此來測得鉛魚懸索的偏角數(shù)據(jù)，提高了偏角測驗的精度。
文檔編號G01C1/00GK203024758SQ20132000345
公開日2013年6月26日 申請日期2013年1月4日 優(yōu)先權日2013年1月4日
發(fā)明者徐劍秋, 梅軍亞, 張潮, 榮新武, 胡志強, 左念 申請人:長江水利委員會水文局