一种水文缆道智能作业系统及其作业方法与流程

本发明属于水文，尤其是一种水文缆道智能作业系统及其作业方法。

背景技术：

1、现有河流流量测量常用缆道将铅鱼和流速仪依据水文测验规范放于河道相应位置，依靠铅鱼重量使得流速仪不偏离断面位置。

2、专利《一种水文缆道吊舱装置(202320735459.0)》采用将设备吊舱固定在缆道上，实现对测量断面上的固定测点的无人值守自动测量；

3、专利《一种用于水文缆道测流的自动控制装置(202320562649.7)》采用设备吊舱和智能走车相结合，可实现用走车将设备吊舱自动/手动部署在缆道上的预设位置，设备吊舱在预设测点自动完成测验任务，同时，走车还可以将设备吊舱拖到维护保养区，方便维护、维修、保养，避免水上作业。

4、上述两个方案解决了缆道无人值守自动测量的问题，比原来技术有了巨大的进步，但是，仍然存在以下不足：在多垂线法多吊舱同时测验模式下，无法同时进行走航式测验，无法同时进行率定测验；在多垂线法多吊舱同时测验模式下，无法同时进行取砂、取水、断面除草等交叉作业。

技术实现思路

1、发明目的：提供一种水文缆道智能作业系统及其作业方法，以解决现有技术存在的上述问题。

2、技术方案：一种水文缆道智能作业系统，包括缆道、吊舱、作业舱和走车；

3、所述缆道包括设置在河道两岸的塔架，以及连接在两个塔架之间的主索和循环索；

4、所述吊舱和作业舱均设置在主索上，所述吊舱的数量为多个；

5、所述走车设置在主索上并与循环索驱动连接，用于调整吊舱和作业舱在主索上的位置，并用于携带作业舱在两条作业线之间进行跨越吊舱的走航作业。

6、进一步的，所述吊舱包括内挂部件、吊舱设备箱、升降机构和水文传感器，所述内挂部件吊设在主索上，所述吊舱设备箱通过升降机构与内挂部件连接，所述吊舱设备箱底部安装有水文传感器。

7、进一步的，所述内挂部件包括吊框和吊挂结构，所述吊框通过吊挂结构设置在主索下方，所述吊挂结构安装在吊框上，并从主索内侧挂吊在主索上。

8、进一步的，所述作业舱包括外挂部件、作业设备箱、升降机构和作业设备，所述外挂部件设置在在主索上，所述作业设备箱通过升降机构与外挂部件连接，所述作业设备箱上安装有作业设备。

9、进一步的，所述外挂部件包括仓架和连接结构，所述仓架通过连接结构设置在主索上方，所述连接结构安装在仓架上，并从主索外侧搭设在主索上。

10、进一步的，所述走车包括车载设备箱、起吊机构和防脱凹轮，所述车载设备箱与循环索连接，所述车载设备箱通过防脱凹轮设置在主索上，所述起吊机构安装在车载设备箱上，用于抓取内挂部件或外挂部件。

11、进一步的，作业系统还包括控制单元，所述控制单元包括：

12、控制端，通过服务器与作业装置控制模组电性连接，用于发出控制作业装置执行作业动作的指令，并查询作业装置执行作业动作获取的作业数据；

13、作业装置控制模组，安装在作业装置上，并控制作业装置执行作业动作；

14、服务器，用于控制端与作业装置控制模组之间的通讯服务和数据服务；

15、其中，作业动作包括循环索搭载走车转移吊舱到测验垂线位置、吊舱在测验垂线位置的定点作业和循环索搭载走车带着作业舱在河道内走航作业；所述作业数据包括定点作业数据和走航作业数据。

16、进一步的，所述控制端设为控制台和/或手机app，所述控制台和手机app遵从单一端口执行原则。

17、进一步的，所述作业装置控制模组包括：

18、循环索控制器，接收控制端的作业动作指令，并控制循环索执行作业动作指令；

19、走车控制器，连接确定自身位置的卫星定位器，接收控制端的作业动作指令，并控制走车执行作业动作指令；

20、吊舱控制器，接收控制端的作业动作指令，并控制吊舱执行作业动作指令；

21、作业仓控制器，接收控制端的作业动作指令，并控制作业仓执行作业动作指令；

22、其中，循环索控制器、走车控制器、吊舱控制器和作业仓控制器均具备上报自身工作状态数据到服务器的能力；所述自身工作状态数据包括运行状态、定位、供电电压、电流。

23、一种水文缆道智能作业系统的作业方法，包括一下步骤：

24、步骤1：控制单元控制作业装置控制模组执行循环索搭载走车转移吊舱到测验垂线位置的作业动作，使多个吊舱分布到主索所对应的作业位置；

25、步骤2：控制单元控制作业装置控制模组执行吊舱在测验垂线位置的定点作业的作业动作，并利用吊舱的水文传感器获取定点作业数据；

26、步骤3：控制单元控制作业装置控制模组执行循环索搭载走车带着作业舱在河道内走航作业的作业动作，并利用作业舱的作业设备获取走航作业数据；

27、步骤4：利用定点作业数据与走航作业数据得到水文作业数据。

28、进一步的，所述水文缆道智能作业系统执行的水文作业为测流时，所述定点作业数据为若干组水文传感器获取的定点流速，所述走航作业数据为作业设备获取的线性流速，利用所述定点流速和线性流速获取率定系数。

29、有益效果：本发明的走车可带着作业舱沿着主索并进行跨吊舱移动，该结构设计实现了同一缆道上的定点作业和走航作业，定点作业得到的定点作业数据与走航作业得到走航作业数据可进行率定系数计算，使得水文测验更加准确；另外，作业舱可配备多种作业设备，以实现多垂线法多吊舱测验与取沙、取水、断面除草等作业同时进行，工作效率高，作业范畴广；还有本系统配备的控制单元可实现自动化控制，人力成本大幅度降低。

技术特征：

1.一种水文缆道智能作业系统，其特征在于，包括缆道、吊舱(4)、作业舱(5)、和走车(6)；

2.根据权利要求1所述的一种水文缆道智能作业系统，其特征在于，所述吊舱(4)包括内挂部件、吊舱设备箱(43)、升降机构和水文传感器(46)，所述内挂部件吊设在主索(2)上，所述吊舱设备箱(43)通过升降机构与内挂部件连接，所述吊舱设备箱(43)底部安装有水文传感器(46)。

3.根据权利要求2所述的一种水文缆道智能作业系统，其特征在于，所述内挂部件包括吊框(41)和吊挂结构(42)，所述吊框(41)通过吊挂结构(42)设置在主索(2)下方，所述吊挂结构(42)安装在吊框(41)上，并从主索(2)内侧挂吊在主索(2)上。

4.根据权利要求3所述的一种水文缆道智能作业系统，其特征在于，所述作业舱(5)包括外挂部件、作业设备箱(53)、升降机构和作业设备(56)，所述外挂部件设置在在主索(2)上，所述作业设备箱(53)通过升降机构与外挂部件连接，所述作业设备箱(53)上安装有作业设备(56)。

5.根据权利要求4所述的一种水文缆道智能作业系统，其特征在于，所述外挂部件包括仓架(51)和连接结构(52)，所述仓架(51)通过连接结构(52)设置在主索(2)上方，所述连接结构(52)安装在仓架(51)上，并从主索(2)外侧搭设在主索(2)上。

6.根据权利要求5所述的一种水文缆道智能作业系统，其特征在于，所述走车(6)包括车载设备箱(61)、起吊机构(62)和防脱凹轮(63)，所述车载设备箱(61)与循环索(3)连接，所述车载设备箱(61)通过防脱凹轮(63)设置在主索(2)上，所述起吊机构(62)安装在车载设备箱(61)上，用于抓取内挂部件或外挂部件。

7.根据权利要求5所述的一种水文缆道智能作业系统，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元包括：

8.根据权利要求7所述的一种水文缆道智能作业系统，其特征在于，所述作业装置控制模组包括：

9.一种基于权利要求1-8任一项所述权利要求所述的水文缆道智能作业系统的作业方法，其特征在于，包括一下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种水文缆道智能作业系统的率定测验方法，其特征在于，所述水文缆道智能作业系统执行的水文作业为测流时，所述定点作业数据为若干组水文传感器(46)获取的定点流速，所述走航作业数据为作业设备(56)获取的线性流速，利用所述定点流速和线性流速获取率定系数。

技术总结本发明公开了一种水文缆道智能作业系统及其作业方法，属于水文技术领域。水文缆道智能作业系统包括缆道、吊舱、作业舱和走车，缆道包括设置在河道两岸的塔架，以及连接在两个塔架之间的主索和循环索；吊舱和作业舱均设置在主索上；走车设置在主索上并与循环索驱动连接，用于调整吊舱和作业舱在主索上的位置，并用于携带作业舱沿作业线进行跨越吊舱的走航作业。本发明的走车可带着作业舱沿着主索并进行跨吊舱移动，该结构设计实现了同一缆道上的定点作业和走航作业，定点作业得到的定点作业数据与走航作业得到走航作业数据可进行率定系数计算，使得水文测验更加准确；作业舱可配备多种作业设备，工作效率高，作业范畴广。技术研发人员：李春明,李晓华受保护的技术使用者：爱易成技术（天津）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27