本发明涉及流量监测,尤其涉及一种用于测量明渠流量的方法、装置、明渠流量计及存储介质。
背景技术:
1、明渠指的是敞开式排水渠道和虽不敞开、但在非受压非满水状态下的下水渠道。明渠中的水是靠水路本身坡度形成的自由表面而流动的,采用明渠流量计加以测量。
2、现有的明渠流量计,大多是单声道或者双声道,不能有效消除流速分布不均匀对流量测量产生的影响,因此采用现有的流量计进行流量的测量,测量精度会不够高,并且其能够测量的渠道宽度不够宽。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题在于,提供一种用于测量明渠流量的方法、装置、明渠流量计及存储介质,能够提高流量测量精度以及提升可测量的渠道宽度范围。
2、为了解决上述技术问题,本发明第一方面公开了一种用于测量明渠流量的方法,应用于明渠流量计,所述明渠流量计包括超声测流系统,所述超声测流系统包括多组设置于渠道内不同水层的超声波换能器,每组超声波换能器包括设置于所述渠道下游的下游超声波换能器和设置于渠道上游的上游超声波换能器;所述方法包括:
3、根据各超声波换能器组的下游超声波换能器和上游超声波换能器采集的数据,确定各超声波换能器组各自所对应水层的流速;
4、根据各水层的流速和横截面积,确定各水层的瞬时流量;
5、根据各水层的瞬时流量,确定渠道流体的平均瞬时流量;和/或,
6、根据各水层的瞬时流量,确定渠道流体的平均流速。
7、可选的,所述根据各水层的瞬时流量,确定渠道流体的平均瞬时流量,包括:
8、将各水层的瞬时流量之和,确定为渠道流体的平均瞬时流量;
9、和/或,
10、确定渠道过水断面的面积;
11、根据各水层的瞬时流量之和与所述过水断面的面积,确定渠道流体的平均流速;
12、将所述平均流速与所述过水断面的面积之积确定为渠道流体的平均瞬时流量。
13、可选的,所述根据各水层的瞬时流量,确定渠道流体的平均流速,包括:
14、确定渠道过水断面的面积;
15、将各水层的瞬时流量之和与所述过水断面的面积之比确定为渠道流体的平均流速。
16、可选的,所述超声测流系统还包括水位计,所述确定渠道过水断面的面积,包括:
17、获得某一时刻所述水位计采集的水位;
18、根据所述水位,确定水面线;
19、将所述水面线与河底线包围的面积确定为渠道过水断面的面积。
20、可选的,所述超声测流系统还包括数据传输终端,所述数据传输终端与云服务器相连;所述方法还包括:
21、将流量流速数据通过所述数据传输终端传输至所述云服务器;所述流量流速数据包括所述各组超声波换能器所对应水层的流速、所述各水层的瞬时流量、 所述渠道流体的平均瞬时流量、所述渠道流体的平均流速中的一种或多种。
22、本发明第二方面公开了一种明渠流量计,所述明渠流量计被配置为存储并执行本发明第一方面公开的用于测量明渠流量的方法;所述明渠流量计包括:
23、超声测流系统;
24、太阳能供电系统;
25、表体支架。
26、可选的,所述明渠流量计还包括视频控制器,所述视频控制器与所述超声测流系统的所述数据传输终端连接,用于拍摄视频并将视频数据传输至所述数据传输终端。
27、本发明第三方面公开了一种用于测量明渠流量的装置,所述装置包括:
28、存储有可执行程序代码的存储器;
29、与所述存储器耦合的处理器;
30、所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码,执行本发明第一方面公开的用于测量明渠流量的方法。
31、本发明第四方面公开了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被调用时,用于执行本发明第一方面公开的用于测量明渠流量的方法。
32、与现有技术相比,本发明实施例具有以下有益效果:
33、本发明实施例中,根据各组超声波换能器的下游超声波换能器和上游超声波换能器采集的数据,确定各组超声波换能器所对应水层的流速;根据各水层的流速和横截面积,确定各水层的瞬时流量;根据各水层的瞬时流量,确定渠道流体的平均瞬时流量;和/或,根据各水层的瞬时流量,确定渠道流体的平均流速。可见,实施本发明能够提高流量测量精度以及提升可测量的渠道宽度范围。
1.一种用于测量明渠流量的方法,其特征在于,应用于明渠流量计,所述明渠流量计包括超声测流系统,所述超声测流系统包括多组设置于渠道内不同水层的超声波换能器,每组超声波换能器包括设置于所述渠道下游的下游超声波换能器和设置于渠道上游的上游超声波换能器;所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的用于测量明渠流量的方法,其特征在于,所述根据各水层的瞬时流量,确定渠道流体的平均瞬时流量,包括:
3.根据权利要求1所述的用于测量明渠流量的方法,其特征在于,所述根据各水层的瞬时流量,确定渠道流体的平均流速,包括:
4.根据权利要求3所述的用于测量明渠流量的方法,其特征在于,所述超声测流系统还包括水位计,所述确定渠道过水断面的面积,包括:
5.根据权利要求1所述的用于测量明渠流量的方法,其特征在于,所述超声测流系统还包括数据传输终端,所述数据传输终端与云服务器相连;所述方法还包括:
6.一种明渠流量计,其特征在于,所述明渠流量计被配置为存储并执行如权利要求1-4任一项所述的用于测量明渠流量的方法;所述明渠流量计包括:
7.一种明渠流量计,其特征在于,所述明渠流量计被配置为存储并执行如权利要求5所述的用于测量明渠流量的方法;所述明渠流量计包括:
8.根据权利要求7所述的明渠流量计,其特征在于,所述明渠流量计还包括视频控制器,所述视频控制器与所述超声测流系统的所述数据传输终端连接,用于拍摄视频并将视频数据传输至所述数据传输终端。
9.一种用于测量明渠流量的装置,其特征在于,所述装置包括:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令被调用时,用于执行如权利要求1-5任一项所述的用于测量明渠流量的方法。
