本发明涉及流量测量,尤其涉及一种流量检测装置、系统及其控制方法。
背景技术:
1、多普勒流量检测装置是一种利用多普勒效应测量流体流速和流量的仪器。它是一种非接触式测量技术,具有测量范围广、精度高、响应速度快等优点,被广泛应用于工业、农业、医疗等领域。
2、多普勒流量检测装置的应用场景主要包括:河道、下水道、渠道、地下井、地下管道等,现有技术的多普勒流量检测装置通常通过固定支架安装在上述场景中的待检测液体流域的上方,为使多普勒流量检测装置能够准确检测液体流域的流速及流量,需要满足如下要求:其一,多普勒流量检测装置检测范围落在待检测液体流域的中心区域范围,其二,多普勒流量检测装置的检测角度处于合适的范围,检测角度过大或过小都会极大影响检测结果的准确性。然而,由于场景的环境通常较为复杂,要同时满足上述两种条件的安装位置选择较为困难,安装难度大,而且当液体流域液位的发生变化时,液体流域的中心区域范围和多普勒流量检测装置的观测角度都将发生变化,使检测结果的准确性极大的降低。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的上述的问题,本申请提供了一种能够检测并远程控制调节检测角度和检测范围的流量检测装置及其系统,降低安装难度,提高检测结果的准确性。
2、基于上述发明目的,本申请提供了一种流量检测装置,包括:
3、流速检测模块,用于检测目标液体流域的液体流速;
4、摄像模块,用于拍摄目标液体流域的具体状态的照片并生成图像数据;
5、激光模块,用于发射激光射线并通过所述激光射线标示流速检测模块的检测范围的中心区域位置;
6、调节模块,所述调节模块用于调节流量检测装置的空间位置,使所述流速检测模块能检测到目标液体流域的液体流速;
7、主控模块,所述主控模块电连接所述流速检测模块、摄像模块、激光模块和调节模块,所述主控模块控制所述激光模块和摄像模块同时工作,获取流量检测装置检测范围内目标流域的图像数据,控制调节模块调节流量检测装置的检测角度,使流量检测装置的检测范围与目标液体流域的中心区域范围重合,所述主控模块控制流速检测模块工作并接收流速检测数据。
8、进一步的,还包括距离检测模块,所述距离检测模块用于检测所述流量监测装置和目标液体流域水面的最短直线距离并形成距离检测数据。
9、进一步的,所述距离检测模块与所述主控模块电连接,所述距离检测模块在所述主控模块的控制下工作并向所述主控模块发送距离检测数据。
10、进一步的,还包括通信模块,所述通信模块用于接收所述主控模块发送的各类数据并转发至外部设备,所述通信模块还用于接收由外部设备发送的指令并转发至主控模块。
11、进一步的,还包括位置传感器模块,所述位置传感器模块电连接所述主控模块,所述位置传感器模块用于检测所述流量检测装置的倾斜角度并发送至主控模块。
12、进一步的,还包括指示灯模块,所述指示灯模块电连接所述主控模块,用于指示当前流量检测装置的具体工作状态。
13、基于上述发明目的,本申请还提出了一种流量检测系统,包括至少一个如上所述的流量检测装置,还包括上位机,所述上位机与所述流量监测装置的通信模块网络通信连接,所述上位机用于发送控制指令控制所述流量检测装置工作,接收并存储所述流量检测装置发送的检测数据。
14、基于上述发明目的,本申请还提出了一种流量检测系统控制方法,,采用如上所述的流量检测系统,具体步骤如下:
15、s1、所述流量检测装置通过所述通信模块与上位机通信连接,接收所述上午机指令开始工作;
16、s2、所述流量检测装置的所述主控模块控制所述激光模块发射激光射线标示流速检测模块的检测范围的中心区域位置;
17、s3、所述主控模块控制所述摄像模块工作,摄像模块拍摄照片并生成图像数据后发送至主控模块,所述主控模块通过通信模块将所述图像数据发送至上位机;
18、s4、所述上位机将所述图像数据显示为照片,通过照片判断所述目标液体流域的中心区域是否与流速检测模块的检测范围的中心区域范围重合,若是,则进行步骤s6,若否,则进行步骤s5;
19、s5、所述上位机发送控制指令控制流量检测装置调节检测角度,所述流量检测装置的主控模块接收到所述上位机发送的控制指令后,控制所述调节模块工作,调节所述流量检测装置的检测角度,使流速检测模块的检测范围的中心区域范围向目标液体流域的中心区域靠近,调整完成后跳转至步骤s2;
20、s6、所述主控模块控制流速检测模块开始工作,流速检测模块采集目标液体流域的液体流速数据并发送至主控模块,所述主控模块通过通信模块将所述流速数据发送至上位机。
21、进一步的,所述步骤s6还包括,所述主控模块控制距离检测模块和所述位置传感器模块工作,所述距离检测模块采集流量检测装置到目标流域液面的高度差数据并发送至主控模块,所述位置传感器模块采集所述流量检测装置的倾斜角度数据并发送至主控模块,所述主控模块将所述高度差数据和所述倾斜角度数据发送至上位机,所述上位机接收并保存高度差数据和倾斜角度数据形成历史数据。
22、进一步的,所述步骤s5还包括上位机读取历史数据中的高度差数据和倾斜角度数据建立数学模型,将实时检测的高度差数据和所述倾斜角度数据输入模型得到调节模块的角度调节参数,将所述角度调节参数发送至调节模块进行检测角度调节。
23、因此,本发明具有以下有益效果是:首先,通过主控制模块控制激光模块和摄像模块工作,通过激光模块标示检测模块的检测范围的中心区域位置,通过摄像模块拍摄目标液体流域的照片;然后,通过照片判断流量检测装置的检测范围是否落在目标液体流域的中心区域,若否,则通过主控模块控制调节模块进行角度调节,使流量检测装置的检测范围与目标液体流域的中心区域范围重合,最后,主控模块控制流速检测模块检测目标液体流域的流速。流量检测装置接收上位机的控制指令进行各项数据的采集工作,数据采集完成后发送给上位机进行数据分析和保存。本发明的流量检测装置及系统安装方便,能够远程控制调节检测角度,检测结果准确性高。
1.一种流量检测装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的流量检测装置,其特征在于,还包括距离检测模块,所述距离检测模块用于检测所述流量监测装置和目标液体流域水面的最短直线距离并形成距离检测数据。
3.根据权利要求2所述的流量检测装置,其特征在于,所述距离检测模块与所述主控模块电连接,所述距离检测模块在所述主控模块的控制下工作并向所述主控模块发送距离检测数据。
4.根据权利要求1所述的流量检测装置,其特征在于,还包括通信模块,所述通信模块用于接收所述主控模块发送的各类数据并转发至外部设备,所述通信模块还用于接收由外部设备发送的指令并转发至主控模块。
5.根据权利要求1所述的流量检测装置,其特征在于,还包括位置传感器模块,所述位置传感器模块电连接所述主控模块,所述位置传感器模块用于检测所述流量检测装置的倾斜角度并发送至主控模块。
6.根据权利要求1所述的流量检测装置,其特征在于,还包括指示灯模块,所述指示灯模块电连接所述主控模块,用于指示当前流量检测装置的具体工作状态。
7.一种流量检测系统,其特征在于,包括至少一个如权利要求1-6中任一项所述的流量检测装置,还包括上位机,所述上位机与所述流量监测装置的通信模块网络通信连接,所述上位机用于发送控制指令控制所述流量检测装置工作,接收并存储所述流量检测装置发送的检测数据。
8.一种流量检测系统控制方法,其特征在于,采用如权利要求7所述的流量检测系统,具体步骤如下:
9.根据权利要求8所述的流量检测系统控制方法,其特征在于,所述步骤s6还包括,所述主控模块控制距离检测模块和所述位置传感器模块工作,所述距离检测模块采集流量检测装置到目标流域液面的高度差数据并发送至主控模块,所述位置传感器模块采集所述流量检测装置的倾斜角度数据并发送至主控模块,所述主控模块将所述高度差数据和所述倾斜角度数据发送至上位机,所述上位机接收并保存高度差数据和倾斜角度数据形成历史数据。
10.根据权利要求9所述的流量检测系统控制方法,其特征在于,所述步骤s5还包括上位机读取历史数据中的高度差数据和倾斜角度数据建立数学模型,将实时检测的高度差数据和所述倾斜角度数据输入模型得到调节模块的角度调节参数,将所述角度调节参数发送至调节模块进行检测角度调节。