移动雷达波测流系统在松柏水文站的运用

针对松柏水文站在发生暴雨洪水时河流陡涨陡落,高洪时漂浮物多,采用流速仪或ADCP测流不安全的问题,应用移动雷达波测流系统进行流量测验。在分析测流系统组成、工作原理、管理软件的基础上,按照不同水位级布置测次,采用同期测流系统施测流量与转子式流速仪人工实测流量进行比测,建立2种流量相关关系,率定测流系统流量系数,并进行误差分析评判,验证移动雷达波测流系统测流精度。比测率定结果表明:两者相关关系良好,移动雷达波测流系统测得的水面流速经率定后,推算的断面流量精度较高,满足水文资料整编精度及水资源管理要求,可提高水文资料时效性和准确性,解决山溪性河流流量测验安全问题。     

侧扫雷达测流系统开发与应用

河流流量是水文水资源管理中最重要的参数之一,目前大多采用接触式测流,安装使用较为复杂,灵活性较差。利用雷达遥感技术对河流进行实时监测,研制出侧扫雷达测流系统,依据布拉格散射和多普勒原理测量河流的表面流速,使用这些数据及已知的河流横截面图(深度分布)和已测的水位计算出河流流量。侧扫雷达测流系统采用太阳能供电和移动蜂窝通信,流速测量、数据上传、流量合成无需人工干预,可实现河水流量的自动化监测。结果表明,侧扫雷达测流系统适用于各种复杂环境情况,能滤除船舶、周边建筑、陆地移动汽车等构成的雷达回波干扰,最大探测距离可达800 m以上,适用于内陆河流、界河、大江大湖等天然流域的流量监测。     

智控扫描式声学多普勒测流系统应用探讨

为加快水文监测新技术与装备在水文测报中的应用,在浙江嵊州站、江苏前垾村水文站分别建设智控扫描式声学多普勒流速仪测流系统示范应用站点。智控扫描式声学多普勒流速仪测流系统,通过水下智控转动扫描测流方式使传统的一维流速剖面数据扩展为二维扫描流速数据,并融合计算流体动力学、人工智能等多学科前沿技术,建模仿真河道流场以计算实时流量,原理上可有效提高测流精度和降低人工比测率定分析的工作量。通过对示范应用站点半年时间运行的稳定性和流量监测数据比测分析,得出示范应用站点测流系统稳定可靠,流量监测和人工监测数据趋势基本一致;在流态快速变化期间,测流结果存在一定迟滞性,可采用提升扫描速度的方式提高对流速变化的敏感度;流体及神经网络算法模型还需要进一步优化,结合多模型算法提高智控扫描测流系统的智能化能力,进一步提高流量监测的精度。     

雷达波在线测流系统在群库勒水文站的应用分析

雷达波在线测流系统是一种便于快速抢测洪水数据的非接触式测验系统。本文用常规流速仪与雷达波实测水面流速及流量同时实测比测数据为依据,对二者间的测验误差和设备稳定性等方面进行分析,研究该设备在新疆山区河流所采集数据是否能满足水文规范要求。     

雷达波实时在线测流系统在丽江市的应用

针对传统的河道流量测验方式自动化水平低,难以适应当前水文测验点多面广、任务繁重的新形势,丽江市水文水资源局在仁里水文站等12个站点安装非接触式雷达波流量测量设备(RQ-30),建成丽江市河道水位流量实时在线监测系统。通过分析设备的工作原理,性能特点,对比分析实测资料,在线测流设备各项指标符合《河流流量测验规范》要求,改善水文测验人员的工作条件,减轻劳动强度,提高预警预报的时效,可以作为中小河流水位流量自动监测的主要设备。     

河流水面成像测速方法的比测试验研究

大尺度粒子图像测速(LSPIV)是一种新兴的非接触式瞬时全场流速测量技术。以LSPIV为基本原理,针对现场条件下特有的水流示踪物、复杂的光学成像环境及受限的测点布设方式,通过对流场图像采集、水面背景抑制、运动矢量估计、时均流场重建、水面流场定标及断面流量估计等技术方法的集成创新,建立一套完整的河流水面成像测速(RSIV)工作模式。为评价RSIV的性能并提出研究需求,在现场开展与流速仪法和雷达法的比测试验。结果表明,RSIV法的时均流速测量精度可以达到0.5 mm/s以内,相比流速仪法具有更高的时空分辨率。当流速系数和断面划分方式选择合适时,流量估计值和雷达法的一致性较好。试验初步验证河流水面成像测速方法用于河流流速、流量测量的可行性。     

视频服务器在可视化水文监控系统中的应用

可视化水文监控系统采用先进的视频压缩、传输技术，为用户解决在水利水文监测过程中的视像化，让水文监测更加容易，同时可以弥补原有设备在检测过程中因故障造成的数据错误。[编者按]     

嵌入式GPRS技术在水文数据监测系统中的应用

通过结合嵌入式系统和GPRS技术,以水文数据的远程采集及传送为设计背景,设计了一个水文数据监测系统,提出了一种在嵌入式系统下利用GPRS网络进行远程数据采集及传送的新方法,并对系统的硬件设计和软件设计进行了介绍.     

浅析无人机系统在森林防火方面的应用及其发展

在我国,森林资源是我们的宝贵财富,保护森林资源人人有责,做好森林防火工作有着重大意义。在传统的人工防火中,会运用比较高的成本,也难以从全面性的角度对防火工作进行掌控。目前,无人机系统的出现,就解决了森林防火工作难的这个问题。基于此,本文分析了无人机在森林防火中的具体应用。     

CPLD在超声波流量测量系统中的应用

研究了复杂可编程逻辑器件(CPLD)在超声波流量测量系统中的应用。采用高性能的CPLD代替分立元件,实现了液体流量的高精度测量。实验结果表明:应用CPLD技术产生了准确的驱动控制信号,得到了高精度的传播时间计数值,简化了整个电路的设计,提高了系统的稳定性和抗干扰能力。     

基于红外传感原理的无人机姿态测量系统设计

由于红外温度传感器能有效感知天空间的热辐射,并且相比传统姿态测量的传感器具有体积小、重量轻、成本低等特点,设计一种基于红外传感原理的无人机姿态测量系统;该系统以新型的ARM Cortex—M3内核微处理器STM32F103ZET6作为处理单元,通过采集红外传感器的姿态信息,进行姿态解算,进而获得无人机的姿态角;同时分析了太阳干扰对实验的影响。实验测试表明:该姿态测量系统简单实用,性能稳定,精度高,能有效满足一般无人机姿态测量的要求。     

无人机空速测量系统仿真与设计

在无人机空速测量系统设计中,要经过系统功能划分,软硬件设计,电路制版,整体联调等步骤,结果是否符合设计要求通常需要软硬件设计完成调试通过后才能得知。而整个设计牵涉环节较多,很少一次达到目的。Proteus软件是一个完全脱离硬件平台进行系统虚拟开发的工具,结合Keil C51软件可以方便的完成整个系统的设计,仿真中可以随时修改设计、调整软硬件分工以提高系统性能降低系统误差。使用仿真软件对设计方案的各个环节进行验证和优化,测试系统性能,可及时发现系统瓶颈,优化软硬件设计,提高效率,缩短开发周期。     

精确的互相关算法在超声波流速测量中的应用

互相关算法能够比较准确地计算出声波在流速正反2个方向上的传播时间,进而得出时间差,并根据时间差求出流体的流速。但离散的互相关函数峰值的精度取决于采样间隔的大小,间隔减小精度会相应提高,但在实际的应用中计算量也会大幅度提高。在以单片机为核心的测量仪表中,这种规模的计算通常是不会被采用的,找到一种更简便的计算方法是解决问题的关键。在离散的互相关函数峰值附近,利用抛物线算法可以得出更精确的互相关函数峰值。这种方法允许采样间隔较大,计算时间可大幅度缩短,使同一测量精度的计算时间从3.7 s缩短到0.9 s左右。     

虚拟仪器流量测试的精度研究

为了提高应用虚拟仪器进行流量测量的精度,分析了流量传感器的工作原理;比较了采用模拟输入、计数器输入和使用缓冲区的计数器输入三种不同的测试技术方案。在实验的基础上,应用误差理论分析测试数据证明:在LabVIEW环境中使用缓冲区技术进行计数器编程,各种以电脉冲发信的流量传感器的测量精度可以提高0.6%以上。     

弹状流工况下的气液两相流双参数测量

由于两相流动的复杂性,利用实验测量手段实现两相流的准确测量成为目前研究的热点.在弹状流流型的工况条件下选取了30个实验点,利用新型气液两相流检测装置进行测量实验,结果表明:液相含率测量相对误差在4.3％以内,总流量测量相对误差在1.6％以内,为气液两相流双参数测量研究提供了一种新的思路.     

磁航向传感器在无人机飞行控制系统中的应用

磁航向传感器V2XG利用"磁感法"测量地磁航向,有成本低、易集成等特点。将V2XG应用于无人飞机的航向控制回路,设计了传感器的接口电路,给出了零位误差和灵敏度误差的消除方法。实测结果表明,航向测量准确度达到±2°,采样频率达到5Hz,设计方案有较高性价比,满足了无人机飞行控制对航向测量的要求。     

被动声技术在交通流量测量领域的应用

交通指挥决策的重要依据是交通流量,而目前的交通流量测量设备还存在着各种各样的问题,与此相比,作为无源测量的被动声技术具有受外界因素影响较小的特性。分析说明了时空谱合成目标运动分析方法,并用基于小生境的粒子群优化算法对时空谱进行优化。在与传统算法的对比实验中,时空谱合成目标运动分析方法对于单目标和多目标的区分、定位都有着良好的表现,这也说明了被动声技术在交通流量测量领域具有广阔的应用前景。     

基于气象无人机GPS/DR组合导航的单步长测风方法研究

针对气象无人机GPS／DR组合导航的特点,提出了一种利用位置构成的矢量三角形关系进行风场测量的新方法,并提出了单步长风场测量,最后对测量结果进行了仿真,结果表明：采用单步长测量时风速变化频率较高,能够将风场高频信号的变化特点反映出来,测量精度较高,均方差为4m／s。可以作为气象无人机测风的一种新方法。     

不稳定平台无人机回收光测技术研究

针对不稳定平台尤其是晃动平台对无人机的精确回收,采用光学测量的引导方法。回收的关键在于消除平台晃动对测量的影响,即解算坐标系间相对位姿。在三点最小配置情形下,其他多数算法常存在奇异性。利用两组欧拉角向量表示的两次坐标系旋转来解决。基于此原理设计了室内实时测量模拟试验系统,通过实时跟踪、交会测量与坐标转换最终得到无人机在惯性系中的位置和姿态,用于回收。大量试验验证了方法正确有效、实时性和稳定性好、位姿精度高。详细分析了平台晃动对回收的影响及误差来源,为实际应用提供试验支持。