本發(fā)明涉及一種多模式集合多用途的水文纜道測(cè)流裝置及方法，屬于水文儀器領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

水文測(cè)驗(yàn)過(guò)程中涉及的測(cè)流的方法眾多，主要存在兩種測(cè)流手段：第一，機(jī)械式測(cè)流，包括常規(guī)旋槳（或旋杯）式流速儀測(cè)流、機(jī)械轉(zhuǎn)子流速儀測(cè)流等；第二，自動(dòng)式測(cè)流，包括多普勒流速儀測(cè)流、電磁流量計(jì)測(cè)流、聲學(xué)點(diǎn)流速儀測(cè)流、電波流速儀測(cè)流、光學(xué)流速儀測(cè)流等。

流速流量測(cè)量是水文模型試驗(yàn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中必不可少的一部分，而上述兩類測(cè)流方法也均存在著各種短板和不足。如：常規(guī)旋槳（或旋杯）式流速儀采集的流速數(shù)據(jù)通過(guò)通訊電纜傳送至水文站房?jī)?nèi)的工作臺(tái)數(shù)據(jù)處理中心。這就需要布置一定數(shù)量的傳輸電纜，此外，當(dāng)傳輸距離比較遠(yuǎn)時(shí)，信號(hào)衰減嚴(yán)重，數(shù)據(jù)出錯(cuò)率比較高，要保證數(shù)據(jù)有效性需要加輔助設(shè)備對(duì)信號(hào)進(jìn)行有效的放大處理；機(jī)械轉(zhuǎn)子流速儀，這種流速儀存在著測(cè)速范圍較窄，起動(dòng)流速大，不能測(cè)弱流，懼怕泥沙水草等漂浮物，破壞流場(chǎng)，傳感器易損壞，測(cè)量精度低，不能滿足長(zhǎng)期自動(dòng)監(jiān)測(cè)的需求等缺陷；多普勒流速儀是采用超聲換能器，用超聲波探測(cè)流速，精度雖高但是成本較高；電磁流量計(jì)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，根據(jù)導(dǎo)電流體通過(guò)外加磁場(chǎng)時(shí)干生的電動(dòng)勢(shì)來(lái)測(cè)量導(dǎo)電流體流量，用于間接測(cè)量流速，存在測(cè)量效率不高的問(wèn)題。

以上缺陷和不足都是進(jìn)過(guò)無(wú)數(shù)水文工作者總結(jié)出來(lái)的，在總結(jié)過(guò)程中，人們也相應(yīng)對(duì)其中的短板進(jìn)行了改進(jìn)。

中國(guó)實(shí)用新型專利CN 205067521 U介紹了一種基于數(shù)字圖像分析的流速儀，它通過(guò)捕捉流體圖像中的雜質(zhì)或波紋位置，計(jì)算得出流體流速。

中國(guó)實(shí)用新型專利CN 205091355 U介紹了一種V形通道超聲波流速儀，利用超聲波對(duì)液體反饋的信號(hào)接收和分析，達(dá)到測(cè)量流速的目的。

中國(guó)實(shí)用新型專利CN 205120743 U介紹了一種無(wú)線電磁流速儀，利用內(nèi)置于流速儀中的多個(gè)模塊，將流速信號(hào)以無(wú)線的方式傳輸，省去了繁瑣的布線過(guò)程。

中國(guó)實(shí)用新型專利CN 205229182 U介紹了一種微探頭超聲波多普勒流速儀，利用聲學(xué)原理，探測(cè)較淺水域的流速。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)張夢(mèng)霖和浙江大學(xué)何金成等研究學(xué)者利用傅里葉變換紅外光譜對(duì)廢水水體COD進(jìn)行了檢測(cè)，并構(gòu)建相應(yīng)的檢測(cè)模型和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

傅里葉變換紅外光譜的迅速發(fā)展使得對(duì)水體水質(zhì)進(jìn)行自采集、自分析和自檢驗(yàn)成為了可能；同時(shí)，無(wú)線電磁傳輸技術(shù)的迅猛發(fā)展也為傳輸水體中的流速、流量信息提供了解決途徑；因此，開發(fā)基于傅里葉變換紅外光譜數(shù)據(jù)采集的多模式纜道測(cè)流裝置，對(duì)于應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的氣候環(huán)境下對(duì)測(cè)流的影響，實(shí)現(xiàn)多模式、多目標(biāo)、多功能集合下，提升測(cè)流裝備的可靠性，滿足未來(lái)測(cè)流裝置科學(xué)化、精細(xì)化、智能化的要求具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種多模式集合多用途的水文纜道測(cè)流裝置及方法，利用傅里葉變換紅外光譜對(duì)自采集水樣進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)斷面水體水質(zhì)的實(shí)時(shí)觀測(cè)；配合改進(jìn)流速儀中安嵌電樞繞組構(gòu)成電機(jī)轉(zhuǎn)子的軸承和安嵌鐵芯和定子繞組構(gòu)成電機(jī)定子的軸套，實(shí)現(xiàn)在勵(lì)磁作用下定子和轉(zhuǎn)子之間的自發(fā)電功能；配合無(wú)線電磁傳感器實(shí)現(xiàn)在有線數(shù)據(jù)傳輸失效的情況下，滿足數(shù)據(jù)正常傳輸、保存的目的。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供一種多模式集合多用途的水文纜道測(cè)流裝置，包括鉛魚以及安裝在鉛魚上的流速儀、浮標(biāo)。該裝置還包括為裝置供電的自發(fā)電系統(tǒng)、水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)、信號(hào)自傳輸系統(tǒng)；其中，水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)垂直安裝在鉛魚尾翼部，信號(hào)自傳輸系統(tǒng)固定安裝在鉛魚懸掛機(jī)構(gòu)上方、浮標(biāo)的下方，自發(fā)電系統(tǒng)固定安裝在鉛魚前部的流速儀懸桿上；

自發(fā)電系統(tǒng)包括電樞繞組、鐵芯、定子繞組，其中，電樞繞組安嵌在流速儀軸承外表面，構(gòu)成電機(jī)轉(zhuǎn)子；鐵芯和定子繞組組成電機(jī)定子，安嵌在流速儀槳軸軸套內(nèi)部且垂直于軸套的軸線；

水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)包括水樣采集器和傅里葉變換紅外光譜儀，水樣采集器包括文氏管、裝有有機(jī)溶液的腔體、KBr晶片，文氏管將水樣吸入后與腔體內(nèi)的有機(jī)溶液進(jìn)行混合，混合溶液通過(guò)KBr晶片制模，傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)制模溶液進(jìn)行相位干涉、信號(hào)衡量、水質(zhì)分析和紅外成像，實(shí)現(xiàn)對(duì)水樣水質(zhì)的自行檢測(cè)；

信號(hào)自傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)接收單元、數(shù)據(jù)處理單元、信號(hào)發(fā)射單元、信號(hào)反饋單元、微處理器、存儲(chǔ)單元、雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其中，信號(hào)接收單元用于接收流速儀的流速信號(hào)和水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)的水質(zhì)數(shù)據(jù)，并傳輸至數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元對(duì)流速信號(hào)和水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編譯，編譯后的流速信號(hào)和水質(zhì)數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)發(fā)射單元傳輸至水文站，水文站接收到流速信號(hào)和水質(zhì)數(shù)據(jù)后發(fā)送反饋信號(hào)至信號(hào)反饋單元，若信號(hào)反饋單元未接收到反饋信號(hào)則微處理器觸發(fā)雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)接通存儲(chǔ)單元以存儲(chǔ)流速信號(hào)和水質(zhì)數(shù)據(jù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，浮標(biāo)為外部包裹有機(jī)玻璃或塑料的LED發(fā)光二級(jí)燈管。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，浮標(biāo)上還設(shè)置有電磁式蜂鳴器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，信號(hào)發(fā)射單元為電磁傳感器。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，傅里葉變換紅外光譜儀包括依次連接的Savitzky-Golay干涉儀、DTGS檢測(cè)器、TQ Analyst V6光譜定量分析軟件、成像元件。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，該裝置還包括安裝在流速儀上的第一藍(lán)牙傳輸裝置，用于將流速儀測(cè)量的流速信號(hào)傳輸至信號(hào)自傳輸系統(tǒng)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，該裝置還包括安裝在水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)上的第二藍(lán)牙傳輸裝置，用于將水質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸至信號(hào)自傳輸系統(tǒng)。

另一方面，本發(fā)明還提供一種基于上述一種多模式集合多用途的水文纜道測(cè)流裝置的測(cè)流方法，包括如下具體步驟：

1）組裝自發(fā)電系統(tǒng)：在流速儀軸承外表面安嵌電樞繞組，構(gòu)成電機(jī)轉(zhuǎn)子；再將流速儀槳軸軸套內(nèi)部垂直于軸套軸線部分安嵌由鐵芯、定子繞組組成的電機(jī)定子；將組裝好的自發(fā)電系統(tǒng)固定在鉛魚前部的流速儀懸桿上；

2）檢查組裝后流速儀的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：輕吹槳葉，檢查槳葉是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活或無(wú)磨擦卡阻現(xiàn)象，并用萬(wàn)用表檢查流速儀裝置內(nèi)部銀質(zhì)金屬絲通信是否正常；

3）在鉛魚尾翼部垂直安裝水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)；

4）將信號(hào)自傳輸系統(tǒng)固定在鉛魚的懸掛機(jī)構(gòu)上方和浮標(biāo)下方的區(qū)域；

5）將測(cè)流裝置放入檢測(cè)水域，流速儀對(duì)該水域的流速進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)對(duì)該水域的水樣進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)；流速信號(hào)以及水質(zhì)數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)自傳輸系統(tǒng)傳輸至水文站；當(dāng)水文站出現(xiàn)故障，信號(hào)自傳輸系統(tǒng)對(duì)流速信號(hào)以及水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。

本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：本發(fā)明多模式集合多用途纜道測(cè)流裝置利用傅里葉變換紅外光譜數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使常規(guī)的流速儀具有實(shí)時(shí)探測(cè)所測(cè)斷面水質(zhì)（COD、BOD）的功能，并形成光譜影像圖，對(duì)實(shí)時(shí)掌握河道水質(zhì)變化提供了一定的參考；利用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。將流速儀分別內(nèi)置定子和轉(zhuǎn)子，將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能；配合使用信號(hào)自傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在裝置與水文站失去信號(hào)相互鏈接時(shí)，通過(guò)信號(hào)反饋單元觸發(fā)ATSE對(duì)流速和水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)記錄保存；最后將傳統(tǒng)的鋼纜繩浮標(biāo)改進(jìn)為一種浮式LED光源浮標(biāo)，以預(yù)警和提示過(guò)往船只和人員。實(shí)現(xiàn)測(cè)流裝置的多功能使用。本發(fā)明利用傅里葉變換紅外光譜對(duì)采集的水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；利用信號(hào)自傳輸系統(tǒng)將流速和水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和傳輸，當(dāng)裝置與水文站之間的相互鏈接發(fā)生中斷時(shí)，通過(guò)信號(hào)自傳輸系統(tǒng)中的信號(hào)反饋單元及時(shí)觸發(fā)ATSE，使其控制儲(chǔ)存單元將接收數(shù)據(jù)保存；利用勵(lì)磁原理，實(shí)現(xiàn)槳軸（內(nèi)嵌轉(zhuǎn)子）和軸套（內(nèi)嵌定子）相互切割磁力線，將水流動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)流速儀的自發(fā)電功能。從而使整個(gè)測(cè)流裝置更節(jié)能、更智能化、更安全。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各類水文站的纜道測(cè)流過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)在應(yīng)急狀態(tài)下（如電源設(shè)備水毀、突發(fā)停電等狀況）滿足自發(fā)電測(cè)流、自監(jiān)測(cè)水質(zhì)狀況、自傳輸流速和水質(zhì)信號(hào)數(shù)據(jù)、自預(yù)警的多模式、多角度、多功能用途。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明流速儀內(nèi)部轉(zhuǎn)子、定子結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)水質(zhì)檢測(cè)分析示意圖。

圖4是本發(fā)明的裝置工作流程示意圖。

圖5是本發(fā)明水樣COD、BOD的標(biāo)準(zhǔn)值與PLS模型預(yù)測(cè)值的散點(diǎn)圖，其中，（a）為水樣COD的標(biāo)準(zhǔn)值與PLS模型預(yù)測(cè)值的散點(diǎn)圖，（b）為水樣BOD的標(biāo)準(zhǔn)值與PLS模型預(yù)測(cè)值的散點(diǎn)圖。

其中：1-鉛魚，2-流速儀，3-旋槳，4-水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)，5-信號(hào)自傳輸系統(tǒng)，6- LED預(yù)警浮標(biāo)，7-水樣采集器，8-LED電源接線柱，9-信號(hào)自傳輸系統(tǒng)電源接線柱，10-水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)電源接線柱，11-藍(lán)牙傳輸裝置，12-藍(lán)牙傳輸裝置，13-定子，14-轉(zhuǎn)子，15-軸承，16-軸套，17-槳軸支部件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1所示，本發(fā)明提供一種多模式集合多用途的水文纜道測(cè)流裝置，包括鉛魚以及安裝在鉛魚上的流速儀、浮標(biāo)。該裝置還包括為裝置供電的自發(fā)電系統(tǒng)、水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)、信號(hào)自傳輸系統(tǒng)；其中，水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)垂直安裝在鉛魚尾翼部，信號(hào)自傳輸系統(tǒng)固定安裝在鉛魚懸掛機(jī)構(gòu)上方、浮標(biāo)的下方，自發(fā)電系統(tǒng)固定安裝在鉛魚前部的流速儀懸桿上。

自發(fā)電系統(tǒng)包括電樞繞組、鐵芯、定子繞組，其中，電樞繞組安嵌在流速儀軸承外表面，構(gòu)成電機(jī)轉(zhuǎn)子；鐵芯和定子繞組組成電機(jī)定子，安嵌在流速儀槳軸軸套內(nèi)部且垂直于軸套的軸線。

水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)包括水樣采集器和傅里葉變換紅外光譜儀，水樣采集器包括文氏管、裝有有機(jī)溶液的腔體、KBr晶片，文氏管將水樣吸入后與腔體內(nèi)的有機(jī)溶液進(jìn)行混合，混合溶液通過(guò)KBr晶片制模，傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)制模溶液進(jìn)行相位干涉、信號(hào)衡量、水質(zhì)分析和紅外成像，實(shí)現(xiàn)對(duì)水樣水質(zhì)的自行檢測(cè)。

信號(hào)自傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)接收單元、數(shù)據(jù)處理單元、信號(hào)發(fā)射單元、信號(hào)反饋單元、微處理器、存儲(chǔ)單元、雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)，其中，信號(hào)接收單元用于接收流速儀的流速信號(hào)和水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)的水質(zhì)數(shù)據(jù)，并傳輸至數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元對(duì)流速信號(hào)和水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編譯，編譯后的流速信號(hào)和水質(zhì)數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)發(fā)射單元傳輸至水文站，水文站接收到流速信號(hào)和水質(zhì)數(shù)據(jù)后發(fā)送反饋信號(hào)至信號(hào)反饋單元，若信號(hào)反饋單元未接收到反饋信號(hào)則微處理器觸發(fā)雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)接通存儲(chǔ)單元以存儲(chǔ)流速信號(hào)和水質(zhì)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明中，對(duì)常規(guī)測(cè)流纜繩浮標(biāo)進(jìn)行改進(jìn)。將一般的泡沫浮標(biāo)或海綿浮標(biāo)替換成LED預(yù)警浮標(biāo)，這種浮標(biāo)外圍由透明有機(jī)玻璃（或塑料）包裹的LED發(fā)光二級(jí)燈管組成。閃爍頻率預(yù)先由計(jì)算機(jī)編輯，經(jīng)RS232/485串行口置入LED的存儲(chǔ)器，然后顯示閃爍，循環(huán)往復(fù)，更為醒目。此外，燈管外有機(jī)玻璃內(nèi)還安裝電磁式蜂鳴器，不斷發(fā)出“嗶嗶”的預(yù)警聲音，提醒來(lái)往船只注意避讓。

如圖2所示，本發(fā)明中，將常規(guī)流速儀軸承表面安嵌電樞繞組，構(gòu)成電機(jī)轉(zhuǎn)子。再將流速儀的槳軸軸套內(nèi)部垂直于軸套軸線安嵌由鐵芯、定子繞組組成的電機(jī)定子。當(dāng)將改進(jìn)后的流速儀放進(jìn)水中，在水流的作用下，流速儀的旋槳會(huì)迅速旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)定子和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。定子和轉(zhuǎn)子之間采用勵(lì)磁式工作原理，在其相互轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，彼此間切割磁力線，從而將水流的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。轉(zhuǎn)換的電能分別通過(guò)LED電源接線柱、水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)電源接線柱信號(hào)和自傳輸系統(tǒng)電源接線柱分別為L(zhǎng)ED預(yù)警浮標(biāo)、水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)以及信號(hào)自傳輸系統(tǒng)的工作提供電力支持。即便是在枯水期，岸邊流速緩慢的情況下，依然可以利用轉(zhuǎn)子的磁性，相互切割磁力線，產(chǎn)生電流供給轉(zhuǎn)子，然后轉(zhuǎn)子磁性就繼續(xù)增強(qiáng)，相應(yīng)的感應(yīng)電流也增強(qiáng)，輸回轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流上，磁性繼續(xù)增強(qiáng)，重復(fù)這個(gè)過(guò)程多次，系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)入正常的勵(lì)磁狀態(tài)。

在測(cè)流裝置的鉛魚尾翼部垂直安裝水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)。如圖3所示，當(dāng)流速儀處于水中時(shí)，水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)裝置中的水樣采集器內(nèi)的文氏管會(huì)將該點(diǎn)水深處的水樣吸入腔體內(nèi)，并和腔體內(nèi)的有機(jī)溶液混合后，通過(guò)水樣采集器內(nèi)的KBr晶片將液體制模；然后通過(guò)水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)中的微型傅里葉變換紅外光譜儀中的Savitzky-Golay干涉儀獲取制模液體樣品中波的相位信息；再通過(guò)DTGS檢測(cè)器對(duì)樣品的電阻紅外信號(hào)的強(qiáng)弱進(jìn)行衡量；再通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)置的TQ Analyst V6光譜定量分析軟件對(duì)水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，該軟件主要基于偏最小二乘法（PLS）回歸預(yù)測(cè)模型。檢測(cè)后的水質(zhì)數(shù)據(jù)通過(guò)紅外光譜成像元件和水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)中的藍(lán)牙傳輸裝置，將水質(zhì)中的COD、BOD檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行成像和傳輸至信號(hào)自傳輸系統(tǒng)。通過(guò)該水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)，可以對(duì)所測(cè)斷面的水質(zhì)表征指標(biāo)進(jìn)行及時(shí)、有效地監(jiān)測(cè)。如圖5所示的水樣COD、BOD的標(biāo)準(zhǔn)值與PLS模型預(yù)測(cè)值的散點(diǎn)圖，其中，（a）為水樣COD的標(biāo)準(zhǔn)值與PLS模型預(yù)測(cè)值的散點(diǎn)圖，（b）為水樣BOD的標(biāo)準(zhǔn)值與PLS模型預(yù)測(cè)值的散點(diǎn)圖。

在鉛魚的懸掛機(jī)構(gòu)上方和LED浮標(biāo)下方這一區(qū)域，安裝信號(hào)自傳輸系統(tǒng)。信號(hào)自傳輸系統(tǒng)包括信號(hào)接收單元、數(shù)據(jù)處理單元、信號(hào)發(fā)射單元、信號(hào)反饋單元、微處理器、存儲(chǔ)單元、雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATSE）。首先，當(dāng)流速儀和水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)在工作時(shí)，流速儀上的藍(lán)牙傳輸裝置和水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)上的藍(lán)牙傳輸裝置會(huì)將流速信號(hào)和水質(zhì)數(shù)據(jù)與信號(hào)自傳輸系統(tǒng)上的信號(hào)接收單元鏈接，然后數(shù)據(jù)處理單元將接收的信號(hào)處理后傳遞給信號(hào)發(fā)射單元，由信號(hào)發(fā)射單元將信號(hào)傳輸給水文站工作臺(tái)接收終端。此外，水文站工作臺(tái)和信號(hào)自傳輸系統(tǒng)之間存在信號(hào)傳輸、反饋、補(bǔ)償機(jī)制。當(dāng)水文站計(jì)數(shù)工作臺(tái)無(wú)法正常收集所測(cè)的信號(hào)和數(shù)據(jù)時(shí)，信號(hào)自傳輸系統(tǒng)迅速啟用其內(nèi)置的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATSE），同步觸發(fā)其內(nèi)部的反饋器，將所測(cè)的流速信號(hào)、水質(zhì)數(shù)據(jù)保存在系統(tǒng)中。待工作臺(tái)恢復(fù)，系統(tǒng)和工作臺(tái)之間的反饋信號(hào)使自傳輸系統(tǒng)中的ATSE會(huì)被再次觸發(fā)，從而使導(dǎo)體產(chǎn)生的磁通量變化，再進(jìn)行正常的傳輸工作。

如圖4所示，采用本發(fā)明提供的測(cè)流裝置進(jìn)行測(cè)流時(shí)，主要工作流程如下：

1）組裝自發(fā)電系統(tǒng)：在流速儀軸承外表面安嵌電樞繞組，構(gòu)成電機(jī)轉(zhuǎn)子；再將流速儀槳軸軸套內(nèi)部垂直于軸套軸線部分安嵌由鐵芯、定子繞組組成的電機(jī)定子；將組裝好的自發(fā)電系統(tǒng)固定在鉛魚前部的流速儀懸桿上；

2）檢查組裝后流速儀的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)：將流速儀裝入軸套中，輕吹槳葉，看槳葉是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活或無(wú)磨擦卡阻現(xiàn)象，并用萬(wàn)用表檢查流速儀裝置內(nèi)部銀質(zhì)金屬絲通信是否正常，如果運(yùn)轉(zhuǎn)正常，則進(jìn)行后續(xù)步驟，否則調(diào)試流速儀直至運(yùn)轉(zhuǎn)正常；流速儀測(cè)量的流速信號(hào)通過(guò)藍(lán)牙傳輸裝置傳輸至信號(hào)自傳輸系統(tǒng)；

3）在鉛魚尾翼部垂直安裝水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)；當(dāng)流速儀處于水中，水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)裝置內(nèi)的文氏管會(huì)將該點(diǎn)水深處的水樣吸入，并和裝置內(nèi)的有機(jī)溶液混合后，通過(guò)內(nèi)置的KBr晶片將液體制模，利用水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)水樣水質(zhì)進(jìn)行相位干涉-信號(hào)衡量 水質(zhì)分析-紅外成像，對(duì)水樣的水質(zhì)進(jìn)行自行檢測(cè)；并通過(guò)藍(lán)牙傳輸裝置12將水質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸至信號(hào)自傳輸系統(tǒng)；

4）將信號(hào)自傳輸系統(tǒng)固定在鉛魚的懸掛機(jī)構(gòu)上方和浮標(biāo)下方的區(qū)域；信號(hào)自傳輸系統(tǒng)內(nèi)置信號(hào)發(fā)射單元，可以將測(cè)流數(shù)據(jù)信號(hào)、水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。此外，水文站和信號(hào)自傳輸系統(tǒng)之間存在信號(hào)傳輸、反饋、補(bǔ)償機(jī)制。當(dāng)水文站無(wú)法正常收集所測(cè)的信號(hào)和數(shù)據(jù)（即信號(hào)自傳輸系統(tǒng)內(nèi)的信號(hào)反饋單元沒(méi)有接收到反饋信號(hào)）時(shí)，信號(hào)自傳輸系統(tǒng)通過(guò)微處理器啟用其內(nèi)置的雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)（ATSE），同步觸發(fā)其內(nèi)部的反饋器，將所測(cè)的流速信號(hào)、水質(zhì)數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)單元中，待工作臺(tái)恢復(fù)，再進(jìn)行正常的自傳輸工作。

本發(fā)明的測(cè)流裝置可以在在各種工作條件下，甚至在不利條件下，利用裝置內(nèi)的自發(fā)電系統(tǒng)、水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)、自預(yù)警系統(tǒng)和信號(hào)自傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整套裝置將水流動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的自發(fā)電測(cè)流目的、利用水質(zhì)自測(cè)系統(tǒng)對(duì)水樣進(jìn)行檢測(cè)的目的、利用信號(hào)自傳輸系統(tǒng)對(duì)流速和水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集傳輸?shù)哪康?、利用LED浮標(biāo)對(duì)過(guò)往船只和人員產(chǎn)生警示和提示的自預(yù)警目的，這是一種多模式集合多功能的水文纜道測(cè)流裝置。

以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可理解想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。