明渠多分辨率网格化自动测流方法研究

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作者 范琪琦 周义仁 《节水灌溉》 北大核心 2025年第8期107-113,共7页

针对传统明渠测流效率低、自动化不足的问题,提出一种多分辨率网格化自动测流方法,以矩形明渠为研究对象,借鉴图像分辨率和渠道几何特征,根据渠宽和水深将断面网格化处理,通过单片机与步进电机协同控制,实现流速传感器在横纵轴方向的精... 针对传统明渠测流效率低、自动化不足的问题,提出一种多分辨率网格化自动测流方法,以矩形明渠为研究对象,借鉴图像分辨率和渠道几何特征,根据渠宽和水深将断面网格化处理,通过单片机与步进电机协同控制,实现流速传感器在横纵轴方向的精确定位,测得测流单元中心点流速后采用流速面积法计算流量。结果表明:一定水深下,相对误差与测流单元面积呈线性递增,与分辨率中的n(n为竖直方向上一列测流单元的数量)呈幂函数递减;测流历时与n呈线性递增。测流单元面积在5~100 cm^(2)时,相对误差在5%以内。该方法突破单点测量局限,实现流速场精细化采样,具有自动、精准、便携等优势。 展开更多

关键词 多分辨率 灌区量水 自动测流 测流单元 明渠流量

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便携式矩形渠道自动测流装置的研究 被引量：4

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作者 许苗苗 周义仁 李浩 《中国农村水利水电》 北大核心 2016年第1期114-116,121,共4页

根据伯努利方程,通过测出矩形渠道动水与静水压力之差可以测出流速,研究并设计了一种压力式流量传感器,并在此基础上设计了一套便携式矩形渠道自动测流装置。该装置根据流速面积法,采用自主研发的压力式流量传感器,整个传感器以具有A/D... 根据伯努利方程,通过测出矩形渠道动水与静水压力之差可以测出流速,研究并设计了一种压力式流量传感器,并在此基础上设计了一套便携式矩形渠道自动测流装置。该装置根据流速面积法,采用自主研发的压力式流量传感器,整个传感器以具有A/D转换功能的STC12C5A60AD单片机作为主控电路,能够测出多点流速信号,并将其送入上位机进行处理,在上位机上可以输入渠道断面参数,最终在上位机以及二次仪表上直接显示出渠道的流量值,让人们直观地了解到当前明渠的流量,达到自动测流的目的。 展开更多

关键词 压力传感器 便携式 明渠 自动测流 单片机

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一种轨道式渠道自动测流系统的研制与应用 被引量：5

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作者 栗克国 孟祥杰 +1 位作者 李志飞 张璇 《人民黄河》 CAS 北大核心 2018年第7期150-156,共7页

针对引黄灌区缺少适用面广、使用方便的量水系统的问题,提出了一种轨道式灌区明渠量水方法。结合PLC自动化技术、计算机及无线数据传输技术,通过系统集成的方法,研制了包括渠道断面自动测流车和远程控制管理软件的轨道式渠道断面自动测... 针对引黄灌区缺少适用面广、使用方便的量水系统的问题,提出了一种轨道式灌区明渠量水方法。结合PLC自动化技术、计算机及无线数据传输技术,通过系统集成的方法,研制了包括渠道断面自动测流车和远程控制管理软件的轨道式渠道断面自动测流系统。该系统可测量水位、水深、分层流速等多个参数,通过内置模型自动计算断面流量,使用GPRS无线网络将测量数据上传到控制软件,同时具备自主充电、自动启闭测流房卷帘门等功能,实现了真正意义上的无人值守和全自动测量。经在部分引黄灌区渠道比测试验,该系统流量测量结果与流速仪精测法的测量结果相比,误差在2%以下,满足灌溉渠道系统量水规范的要求。与传统的明渠量水系统相比,该系统具有效率高、适用性强、精度高等特点。 展开更多

关键词 灌区量水 明渠 自动测流车 水深测量

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天然河道测流槽自动测流技术应用研究 被引量：5

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作者 赵世斗 孔德志 王堃 《人民黄河》 CAS 北大核心 2021年第S02期138-140,共3页

测流槽主要适用于中小河流施测流量,通过介绍测流槽自动测流系统组成,研究其设计思路、施工技术、水位流量关系曲线率定方法,全面论述天然河道采用测流槽自动化测流技术应用过程,并详述大宁水文站测流槽应用实例成果。

关键词 测流槽 施工技术 曲线率定 自动测流

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山区小流量渠道自动测流供电系统研究 被引量：1

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作者 李军 张和喜 +1 位作者 蒋毛席 方小宇 《中国农村水利水电》 北大核心 2010年第10期128-129,共2页

信息化建设是我国灌区节水配套改造项目的主要内容之一。由于我国渠系复杂、测点众多、供电系统无法保障,使得我国大多数灌区目前仍采用人工测量的方法。研发出适合山区小流量渠道自动观测的供电系统是实现山区小流量灌区自动化得关键... 信息化建设是我国灌区节水配套改造项目的主要内容之一。由于我国渠系复杂、测点众多、供电系统无法保障,使得我国大多数灌区目前仍采用人工测量的方法。研发出适合山区小流量渠道自动观测的供电系统是实现山区小流量灌区自动化得关键技术之一。本文通过对解决渠道自动测流野外作业的电源问题研究,寻找一种能为灌区量水设施提供可靠、安全的供电系统,为精准农业及中小灌区渠道水位、流量等信息监控系统打下坚实基础。 展开更多

关键词 信息化 渠道 自动测流 供电系统

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基于稀释法的矩形明渠自动测流研究 被引量：2

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作者 胡琳君 周义仁 《节水灌溉》 北大核心 2020年第7期85-88,共4页

为了探索基于稀释法的自动测流装置在矩形明渠中的测流精度及影响因素,利用YD-1H型盐度计测量示踪剂溶液投入前后矩形明渠水流的盐度变化,可得到各个时段水流的盐度值。基于稀释法的自动测流装置结合了YD-1H型盐度计与物联网云平台,自... 为了探索基于稀释法的自动测流装置在矩形明渠中的测流精度及影响因素,利用YD-1H型盐度计测量示踪剂溶液投入前后矩形明渠水流的盐度变化,可得到各个时段水流的盐度值。基于稀释法的自动测流装置结合了YD-1H型盐度计与物联网云平台,自动测量水流盐度,从而得出流量QC-1V/∫T-0(C-2-C-0)d t。通过观察电磁流量计的流量以及对实验测流数据的分析,结果发现,基于稀释法的自动测流装置得到的流量与矩形明渠中实际流量平均相对误差在4以内,符合明渠测流装置测量精度的要求,进一步证明了基于稀释法的自动测流装置的可行性,具有一定的推广应用价值。 展开更多

关键词 稀释法 明渠测流 自动测流 盐度计

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便携式超声波U型渠自动测流装置研究 被引量：2

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作者 郭蓉蓉 周义仁 《人民长江》 北大核心 2018年第3期49-51,56,共4页

渠道流量的准确、快捷测量对于农业灌区实行计划用水,提高用水效率具有关健的基础作用,而提供一种便于携带的测流量装置对于推动渠道测流工作具有重要意义。鉴于此,设计了一种便携式超声波U型渠自动测流装置。通过该装置可计算出渠道水... 渠道流量的准确、快捷测量对于农业灌区实行计划用水,提高用水效率具有关健的基础作用,而提供一种便于携带的测流量装置对于推动渠道测流工作具有重要意义。鉴于此,设计了一种便携式超声波U型渠自动测流装置。通过该装置可计算出渠道水面坡度i,再根据谢才公式可以得出流量Q。该装置测得的数据可通过智能设备控制器以无线的方式传输给监控设备,用户可在监控设备上读取流量的历史数据和实时数据,从而可实现自动测流目的。 展开更多

关键词 超声波传感器 便携式 U型渠 自动测流

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雷达波自动测流系统设计与应用 被引量：26

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作者 刘代勇 邓思滨 贺丽阳 《人民长江》 北大核心 2018年第18期64-68,共5页

人工方式水文测流工作效率低、时效性差、安全风险大、成本高。因此,开发无人值守自动测流系统十分必要。基于自动化控制理论开发了自动测流系统。系统以非接触式雷达波流速仪作为水面流速测验传感器,利用简易双轨缆道将雷达波流速仪移... 人工方式水文测流工作效率低、时效性差、安全风险大、成本高。因此,开发无人值守自动测流系统十分必要。基于自动化控制理论开发了自动测流系统。系统以非接触式雷达波流速仪作为水面流速测验传感器,利用简易双轨缆道将雷达波流速仪移动到设定垂线水面上方施测水面流速,同时实时采集水位数据,实现了河道水位、流量的实时自动监测。该系统可全过程自动控制测流,具备较强的差错控制能力和良好的系统辅助管理能力,很好地解决了无人值守条件下中小河流、山区性暴涨暴落河流流量自动测验的难题。 展开更多

关键词 自动测流系统 雷达波 系统设计 山区中小河流

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U形渠道自动测流仪数据处理方法研究 被引量：2

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作者 崔岩 郝红科 +1 位作者 张志昌 肖宏武 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2002年第5期149-151,共3页

以陕西省地方标准"U形渠道直壁式测流槽"的流量计算公式为依据制作计算机软件,利用传感器传递水位信息,将计算机软件与硬件有机结合,研制出U形渠道自动测流仪UQ-Ⅰ型自动测流仪.经实验测试,能实现瞬时测流量,累计流量,精度较高.

关键词 U形渠道 直壁式测流槽 自动测流

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AFS-Ⅱ型自动化缆道测流系统研究应用 被引量：6

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作者 赵达森 武利生 +1 位作者 杨红星 陈宝华 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第12期154-157,共4页

针对我国缆道测流自动化程度不高、测流效率低的问题,研制开发了AFS-Ⅱ型自动化缆道测流系统。在满足常规上人操作同时,全新设计的吊箱式测验平台实现了旋桨流速仪测速与悬杆测深的全自动化。测控系统采用IPC-PLC二级主从控制结构,测验... 针对我国缆道测流自动化程度不高、测流效率低的问题,研制开发了AFS-Ⅱ型自动化缆道测流系统。在满足常规上人操作同时,全新设计的吊箱式测验平台实现了旋桨流速仪测速与悬杆测深的全自动化。测控系统采用IPC-PLC二级主从控制结构,测验平台与控制室之间通过无线数传模块基于Modbus通讯进行信息交换,采用标准通讯接口并制定了各控制子单元之间的通讯协议,各部分可以组成统一的系统,还可以根据需要独立应用。目前整个系统运行稳定可靠,极大的提升了测流效率,值得推广应用。 展开更多

关键词 水文缆道 自动化测流 自动测深 远程控制 MODBUS

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自动化测流系统在西浚灌区的应用 被引量：1

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作者 梁心涛 《农业科技与信息》 2020年第23期96-97,共2页

西浚灌区正在积极推行节水灌溉方式,增加了科学技术的投入,积极应用自动化测流系统进行灌溉管理,以此改变灌区现行管理的滞后状况,进一步提高水资源利用率,根据灌区管理现状和持续发展的实际要求,通过系统规划,逐步建设灌区用水管理信... 西浚灌区正在积极推行节水灌溉方式,增加了科学技术的投入,积极应用自动化测流系统进行灌溉管理,以此改变灌区现行管理的滞后状况,进一步提高水资源利用率,根据灌区管理现状和持续发展的实际要求,通过系统规划,逐步建设灌区用水管理信息化系统。本文介绍了西浚灌区概况以及水利工程的发展现状基础上,探讨了自动化测流系统在西浚灌区中的应用。 展开更多

关键词 自动化测流系统 西浚灌区 应用

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刘庄闸水文站在线自动雷达波测流系统比测分析 被引量：1

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作者 刘豪 严芳芳 《数字农业与智能农机》 2023年第9期61-63,共3页

在线自动雷达波流量监测系统中的流量系数是影响水文测验计算结果的重要因素之一,精准、高效地利用流量系数是提高洪水测验数据精度的关键,通过对刘庄闸水文站在线自动雷达波测流系统的比测分析试验,为刘庄闸水文站获得科学实际的流量... 在线自动雷达波流量监测系统中的流量系数是影响水文测验计算结果的重要因素之一,精准、高效地利用流量系数是提高洪水测验数据精度的关键,通过对刘庄闸水文站在线自动雷达波测流系统的比测分析试验,为刘庄闸水文站获得科学实际的流量系数。通过对比监测使用情况,为在线自动雷达波流量监测使用提供数据支持和适用依据,为实现水文测验自动化提供技术保障。 展开更多

关键词 流量系数 在线自动雷达波测流系统 比测试验

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轨式自动化测流装备技术研究与应用

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作者 姜锋 李锦洋 +2 位作者 谈晓珊 刘昊霖 郝斌 《节水灌溉》 2025年第11期26-31,39,共7页

水文监测与自动化技术交叉融合的趋势下,传统技术如阵列式雷达波测流装置虽曾占据一席之地,但其所展现的局限性已难以满足日益增长的精准度与智能化需求。为了克服传统测流技术的不足,提出了一种双轨自动化测流装置。该装置融合了物联... 水文监测与自动化技术交叉融合的趋势下,传统技术如阵列式雷达波测流装置虽曾占据一席之地,但其所展现的局限性已难以满足日益增长的精准度与智能化需求。为了克服传统测流技术的不足,提出了一种双轨自动化测流装置。该装置融合了物联网技术与自动化技术,摒弃了阵列式雷达波测流装置的传统模式,在渠道上方执行高精度的测流任务,实现了对流速、流量等关键参数的全面、一体化监测。双轨测量装置不仅显著提升了测流的精确度和工作效率,还具备了自主导航、智能避障以及数据远程传输等一系列先进功能。该文旨在深入探讨双轨测量装置的系统设计原理、关键技术突破以及其在流域监测领域的实际应用价值,旨在为水资源管理领域提供一种全新的、高效的技术解决方案,进一步推动该领域的科技进步与发展。 展开更多

关键词 自动化测流装置 物联网 明渠测流 双轨测流

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测流河域水面水草视觉实时识别方法研究

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作者 高霄凡 武利生 +1 位作者 张金柱 赵帮强 《机械设计与制造》 2025年第11期222-226,共5页

针对水文测验平台在测流过程中需要人工监视上游水域情况避免水草缠绕在测流悬杆上,工作效率较低的问题,提出了一种基于机器视觉识别水草并向测流系统实时反馈的研究方法。首先总控中心对摄像机视频进行帧化处理,得到水域图片;而后对其... 针对水文测验平台在测流过程中需要人工监视上游水域情况避免水草缠绕在测流悬杆上,工作效率较低的问题,提出了一种基于机器视觉识别水草并向测流系统实时反馈的研究方法。首先总控中心对摄像机视频进行帧化处理,得到水域图片;而后对其进行预处理,在过滤颜色特征及部分图像噪声的同时保留水草的形态特征,降低后期数据处理量;接着采用改进的阈值处理方法,自适应选取局部阈值减弱亮度不均匀的影响,实现水草等前景区域的分割;在二值图基础上进行形态学操作,强化前景区域的形态特征;最后通过面积过滤,排除水藻等杂物干扰,实现水草的识别。实验结果表明,该方法可以有效识别复杂水体背景下的水草,识别流程平均耗时0.64s,能够满足悬杆测流系统自适应调节对信号的实时要求,极大地降低了人工劳动强度,为实现全自动化无人测流夯实基础。 展开更多

关键词 水草 预处理 阈值处理 形态学操作 面积过滤 全自动化无人测流

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河域水陆分界线实时视觉识别方法研究

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作者 赵帮强 武利生 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第4期33-37,共5页

为实现全自动化无人测流的目标,现通过高分影像摄像机实时获取现场数据,针对河域边界实时视觉识别进行了方法研究和实验分析。研究过程中,首先对研究对象进行预处理以得到初步降噪的灰度图,然后采用阈值分割法进行二值化处理以得到水陆... 为实现全自动化无人测流的目标,现通过高分影像摄像机实时获取现场数据,针对河域边界实时视觉识别进行了方法研究和实验分析。研究过程中,首先对研究对象进行预处理以得到初步降噪的灰度图,然后采用阈值分割法进行二值化处理以得到水陆二值图,在二值图的基础上进行种子填充来避免非水体中连通域噪声的影响及数学形态学运算使水陆分界线的边缘特征连续且清晰,最后采用canny算子进行边缘检测提取并细化处理,最终实现了对河域水陆分界线的实时视觉识别。实验结果表明,该方法可以有效地识别定位在碎石淤泥河沙等物复杂干扰下的水陆分界线,避免了目前测流工作中的人工目视识别定位水边线的弊端,为实现全自动化测流奠定坚实基础,可极大减少在河域测流工作中人力及财力的投入。 展开更多

关键词 全自动化测流 水陆分界线 灰度化 二值化 数学形态学 边缘检测

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