AFS型吊箱式缆道自动化测流系统的研究与应用pptx.ppt

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1、毕业论文答辩AFS型吊箱式缆道自动化测流系统的研究与应用学生姓名：杨红星指导老师：武利生研究背景河流流量的测量对于水情监测和防洪防汛来说是一份极其重要的工作选题来源于黄河水利委员会吴堡水文站大跨度吊箱缆道改造项目目前我国水文站广泛采用的缆道测流设备，许多测流关键环节还主要依托人的参与，测流效率低，安全性不高国内外测流技术分析0102桥测法：在桥面或护栏上安装起重机，起重机携带测验仪器对河流流量完成巡测工作，在国外应用比较普遍，美国USGS有60%以上的监测站采用桥测设施进行流量的测验工作。但这种方法必须在有桥梁的

2、地方进行，而且实施成本较高。涉水测验：通过手持流速仪直接对河流流量进行测验简单便捷，适用于水深较浅、流量较小的河流。国内外最常用测验方法是流速面积法，即根据水面宽度、垂线水深和垂线平均流速来演算断面流量。然而受地理因素、社会环境等多方面影响，国内外围绕流速面积法所展开的具体施测方法有所差异。国内外测流技术分析0304缆道测验法：利用跨河索道系统将测验仪器或测验人员运送到测验断面内的指定垂线位置和测点位置，进而完成测流作业。国外应用较少，美国USGS仅有6%的测站具备缆道设施，技术并不先进。但在我国是应用最广泛、测

3、量最有效的一种流量测验技术，目前国内有65%以上的水文监测站以缆道为主要的测流设施。船测法：巡测船开到指定的测验断面位置，悬吊测验铅鱼、测流悬杆等测验装置到水面以下完成测验工作，适用于水面较宽、水深较大的集水区和库区。国内外最常用测验方法是流速面积法，即根据水面宽度、垂线水深和垂线平均流速来演算断面流量。然而受地理因素、社会环境等多方面影响，国内外围绕流速面积法所展开的具体施测方法有所差异。水文缆道的两种主要形式铅鱼缆道：将铅鱼悬吊在跨河索道下面，测量仪器安装在铅鱼上，测验人员在岸上控制铅鱼的水平或垂直运行并进行

4、测验作业。吊箱缆道：相比于铅鱼缆道，吊箱缆道在作为水文站日常运载工具的同时，又是可扩展的综合测验平台，在我国的应用比重也比较大，尤其是对于大跨度河流，轻铅鱼入水困难，重铅鱼又严重降低了缆道运行的安全性，吊箱缆道是更好的选择，在黄河上就有50%以上的驻测站以吊箱缆道为主要的测流设施。课题采用的技术方案AFS型吊箱式缆道自动化测流系统主要由总控演算中心，起点距测控系统和测验平台测控系统三个部分组成，三个子系统之间通过标准的通讯接口联接，如图所示。吊箱式缆道测流的基本原理流量的计算方法断面流量的测算通常采用流速面积法，

5、即先用部分面积乘以部分面积内的平均流速计算出部分流量，再对各部分流量求和得到断面总流量。测流断面示意图吊箱式缆道测流的基本原理1-水文绞车；2-水平测距轮；3-巡回索；4-水平行车架；5-主索；6-塔架；7-平台悬吊索；8-测验平台；9-测流悬杆吊箱式缆道测流的基本原理工作过程1、水文绞车拖动巡回索，通过水平行车架运送测验平台到测验断面内指定的垂线位置。2、由于缆道垂度的原因，测验平台的垂直高度需要随时调整，一般调整到距水面高度1米左右位置时，再通过测流悬杆进行测深。3、然后通过测流悬杆携带转子流速仪到指定测点深

6、度进行测速。4、根据测验规范选取多组垂线位置和测点位置按如上步骤重复测量，最后根据测得的河道断面流速分布情况演算出过水断面的总流量。吊箱式缆道测流的基本原理副索拉偏由于测流悬杆进入水面以下作业时，受水流冲击影响会产生偏角，偏角过大时则会严重影响测流精度。因此，缆道还设有副索拉偏装置，在测流过程中，通过调节拉偏索的长短可将测验平台的偏角控制在允许范围内。1-测流悬杆；2-测验平台；3-平台悬吊索；4-水平行车架；5-拉偏滚轮；6-拉偏索；7-游轮；8-副索；9-主索；10-巡回索主要执行机构水平巡回机构由水文绞车驱

7、动巡回轮转动，从而带动巡回索的循环移动，拖动水平行车架完成水平运动。在合适位置安装测距轮和旋转编码器，测算巡回索运行长度即可实现起点距的位置测算。1-水文绞车；2-巡回轮；3-测距轮；4-巡回索；5-水平行车架；6-主索；7-导向滑轮;8-测验平台主要执行机构吊箱式测验平台能够自主完成平台的升降、悬杆的升降、拉偏的收放等必要动作。上面集成了平台升降机构、悬杆升降机构、电动拉偏机构以及其他辅助机构，实现了测流过程中所有动作的电动操作。主要执行机构吊箱式测验平台平台升降机构：由平台升降电机、蜗轮蜗杆减速器、平台升降卷

8、筒和悬索导向及张紧装置等部分组成。平台升降电机经蜗轮蜗杆减速器减速，驱动平台升降卷筒，进而完成平台的升降悬杆升降机构：由悬杆升降绞车、悬索导向轮和测距轮、悬杆导向装置、悬杆及其他附件构成，升降卷筒、减速器、电机设计成一体式绞车，由直流电机驱动，经行星减速器减速，采用失电制动器进行同步刹车电动拉偏绞车：卷筒、减速器、电机设计成一体式绞车，由直流电机驱动，经行星减速器减速，采