【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水文監測，更具體地說，涉及全自動雙軌雷達波測流系統及其在線監測方法。
技術介紹
1、隨著雷達技術的不斷發展，雷達設備的成本不斷降低、重量不斷減輕，體積也不斷減小，雷達測速技術逐步從空基發展到了空中、陸地、海面、水面、水下等方位，形成了一個立體的、全方位的測速體系。
2、作為雷達測速技術的典型代表，脈沖雷達測速技術在測速測量中具有獨特優勢，目前也得到了大量的應用。
3、現有的雙軌雷達波測流系統，在采集期間，數據存在誤差，由于測量過程中環境、設備、應用方面的干擾，采集的數據往往存在一定的誤差，尤其是在數據變化劇烈的洪峰、枯水時段，這種誤差更加明顯，影響系統測流精度，而現有技術并未對數據進行修正，測流精度低，鑒于此，我們提出全自動雙軌雷達波測流系統及其在線監測方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供全自動雙軌雷達波測流系統及其在線監測方法，以解決當前雙軌雷達波測流系統在采集器件，易受環境、設備、應用方面的干擾，尤其是在數據變化劇烈的洪峰、枯水時段，導致采集數據存在誤差，影響系統測流的精度，缺乏數據修正的技術問題。
2、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：全自動雙軌雷達波測流系統，包括兩條軌道、自驅動小車、雷達波測流儀、控制模塊、用于采集雷達波測流儀獲取的河道水流流速數據的數據采集單元、用于對獲取的河道水流流速數據進行數據處理和計算，以確定河道該段時間實際流速的數據處理單元、用于將河道該段時間實際流速發送至數據中心的無
3、兩條所述軌道均橫跨河道并布置于河道的兩岸，且兩條所述軌道平行設置；
4、所述自驅動小車滑動設于兩條所述軌道上，可沿軌道方向往復移動；
5、所述雷達波測流儀搭載于所述自驅動小車的底部，用于監測河道水流流速數據；
6、所述控制模塊分別與自驅動小車、雷達波測流儀、數據采集單元、數據處理單元、數據顯示模塊、無線通信模塊、流速信息儲存模塊相連，用于集成控制；
7、其中，所述數據采集單元、數據處理單元、數據顯示模塊、無線通信模塊、流速信息儲存模塊以及控制模塊均布置于所述自驅動小車內。
8、本專利技術采用雷達波測流儀提供流速誤差序列，并基于誤差和雙軌差值數據進行相關計算，動態地獲取雷達波測流儀的實際流速，減小雷達波測流儀測量的誤差在一定程度上提高了數據的準確性，數據采集過程中，動態修正誤差，同時利用概率方法進行統計分析，排除了異常誤差大的流速數據，在數據變化劇烈的洪峰、枯水時段，通過對數據進行修正，有效提高了系統測流精度。
9、優選地，所述數據采集單元包括采集模塊及第一處理器，所述采集模塊與第一處理器連接；所述第一處理器分別與控制模塊、數據顯示模塊連接。
10、優選地，所述數據處理單元包括第一存儲器及第二存儲器，所述第一存儲器分別與第一處理器、第二存儲器連接；所述第二存儲器分別與無線通信模塊、流速信息儲存模塊連接。
11、優選地，所述雷達波測流儀用于測量雷達波從發射到接收的時間，并通過數據采集單元傳輸至數據處理單元。
12、優選地，全自動雙軌雷達波測流的在線監測方法，包括下列步驟：
13、s1：將實時采集的流速數據發送至第一處理器；
14、s2：處理后的數據發送至數據處理單元，通過雷達波測流儀采集一段時間內各流速序列sj及該段時間對應的各流速序列對應的誤差δn、δn+1，得到流速誤差序列(sn,δn,δn+1)，j依次取1,2,…,n(n為常量)；
15、s3：數據處理單元對數據處理，分別計算流速誤差序列(sn,δn,δn+1)中兩個相鄰流速的差值，當差值小于預設的閾值k時執行步驟s4，否則執行步驟s5；
16、s4：數據處理單元保存數據，取流速誤差序列(sn,δn,δn+1)中對應的sn作為誤差異常數據，將其刪除，并執行步驟s3；
17、s5：保存數據，發送數據至第一存儲器，并計算雙軌差值pn，數據處理單元將該時刻的雙軌差值保存至第二存儲器；
18、s6：當數據達到設定的數量時，第一存儲器向第二存儲器發送消息，第二存儲器根據消息獲取待整理的數據，并計算雙軌差值序列p1,p1，p2,p2，...，pn,pn的累積概率g；
19、s7：若pn,pn+1>g，則該雙軌差值序列中的sn+1可信，否則，該雙軌差值序列中的sn+1不可信，刪除不可信數據后執行步驟s6；
20、s8：對雙軌差值序列p1,p1，p2,p2，...，pn,pn進行分析，取p1,p1，p2,p2，...，pn,pn的最大值pj,pj＝pmax；
21、s9：基于p1,p1，p2,p2，...，pn,pn，以j對p1,p1，p2,p2，...，pn,pn進行排序，并取前m個數值為p1′,p′1，p2′,p′2，...，p′m,p′m；
22、取p1′,p′1，p2′,p′2，...，p′m,p′m對應的s′m,sj′為該段時間的流速序列，計算修正量δn，并以s′n+1＝sn+1+δn作為該段時間實際的流速；
23、s10：根據s′n+1確定流速，得到該段時間的實際流速后分別存儲、顯示、發送至數據中心。優選地，所述步驟s3中流速誤差序列(sn,δn,δn+1)中兩個相鄰流速的差值的計算通過進行，式中，sn代表實際測量獲取的流速值，δn和δn+1分別代表對應流速sn以及流速sn+1的測量誤差；
24、當小于預設的閾值k時執行步驟s4，否則執行步驟s5，閾值k為0.5。
25、優選地，所述步驟s5中雙軌差值pn的計算公式為：pn＝sn-sn-1，式中，n依次取1,2,…,n-1。
26、優選地，所述步驟s6中雙軌差值序列p1,p1，p2,p2，...，pn,pn表示不同序號對應的雙軌差值及其對應出現概率的一組數據對，雙軌差值序列p1,p1，p2,p2，...，pn,pn的累積概率g的計算公式為：
27、g＝p1+p2+…+pn；
28、式中，pn,pn+1為雙軌差值pn出現的概率，n依次取1,2,…,n-1。
29、優選地，所述步驟s9中p1′,p′1，p2′,p′2，...，pm′,p′m對應的s′m,sj′為m個雙軌差值序列中取值的絕對值的最大值mmax對應的s′m,sj′。
30、優選地，所述步驟s9中修正量δn的計算公式為；δn＝pj′×δn，式中，pj′為p1′,p′1，p2′,p′2，...，pm′,p′m中一個經過篩選和排序后的雙軌差值。
31、與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：
32、1、本專利技術采用雷達波測流儀提供流速誤差序列，并基于誤差和雙軌差值數據進行相關計算，動態地獲取雷達波測流儀的實際流速，減小雷達波測流儀測量本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.全自動雙軌雷達波測流系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的全自動雙軌雷達波測流系統，其特征在于，所述數據采集單元(5)包括采集模塊及第一處理器，所述采集模塊與第一處理器連接；所述第一處理器分別與控制模塊(4)、數據顯示模塊(9)連接。
3.根據權利要求2所述的全自動雙軌雷達波測流系統，其特征在于，所述數據處理單元(6)包括第一存儲器及第二存儲器，所述第一存儲器分別與第一處理器、第二存儲器連接；所述第二存儲器分別與無線通信模塊(7)、流速信息儲存模塊連接(8)。
4.根據權利要求3所述的全自動雙軌雷達波測流系統，其特征在于，所述雷達波測流儀(3)用于測量雷達波從發射到接收的時間，并通過數據采集單元(5)傳輸至數據處理單元(6)。
5.全自動雙軌雷達波測流的在線監測方法，其用于權利要求4所述的全自動雙軌雷達波測流系統，其特征在于，包括下列步驟：
6.根據權利要求5所述的全自動雙軌雷達波測流的在線監測方法，其特征在于，所述步驟S3中流速誤差序列(Sn,δn,δn+1)中兩個相鄰流速的差值的計算通過進行，式中，S
7.根據權利要求6所述的全自動雙軌雷達波測流的在線監測方法，其特征在于，所述步驟S5中雙軌差值Pn的計算公式為：Pn＝Sn-Sn-1，式中，n依次取1,2,…,N-1。
8.根據權利要求7所述的全自動雙軌雷達波測流的在線監測方法，其特征在于，所述步驟S6中雙軌差值序列P1,p1，P2,p2，...，PN,pN表示不同序號對應的雙軌差值及其對應出現概率的一組數據對，雙軌差值序列P1,p1，P2,p2，...，PN,pN的累積概率G的計算公式為：
9.根據權利要求8所述的全自動雙軌雷達波測流的在線監測方法，其特征在于，所述步驟S9中P1′,p′1，P2′,p′2，...，PM′M,p′M對應的S′m,Sj′為m個雙軌差值序列中取值的絕對值的最大值Mmax對應的S′m,Sj′。
10.根據權利要求9所述的全自動雙軌雷達波測流的在線監測方法，其特征在于：所述步驟S9中修正量Δn的計算公式為；Δn＝P′j×δn，式中，Pj′為P1′,p′1，P2′,p′2，...，P′M,p′M中一個經過篩選和排序后的雙軌差值。
...【技術特征摘要】
1.全自動雙軌雷達波測流系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的全自動雙軌雷達波測流系統，其特征在于，所述數據采集單元(5)包括采集模塊及第一處理器，所述采集模塊與第一處理器連接；所述第一處理器分別與控制模塊(4)、數據顯示模塊(9)連接。
3.根據權利要求2所述的全自動雙軌雷達波測流系統，其特征在于，所述數據處理單元(6)包括第一存儲器及第二存儲器，所述第一存儲器分別與第一處理器、第二存儲器連接；所述第二存儲器分別與無線通信模塊(7)、流速信息儲存模塊連接(8)。
4.根據權利要求3所述的全自動雙軌雷達波測流系統，其特征在于，所述雷達波測流儀(3)用于測量雷達波從發射到接收的時間，并通過數據采集單元(5)傳輸至數據處理單元(6)。
5.全自動雙軌雷達波測流的在線監測方法，其用于權利要求4所述的全自動雙軌雷達波測流系統，其特征在于，包括下列步驟：
6.根據權利要求5所述的全自動雙軌雷達波測流的在線監測方法，其特征在于，所述步驟s3中流速誤差序列(sn,δn,δn+1)中兩個相鄰流速的差值的計算通過進行，式中，sn代表實際測量獲取的流速值，δn...
【專利技術屬性】
技術研發人員：許紋，劉術明，殷程，董玉婷，劉津，
申請(專利權)人：天津市盈飛信息技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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