喻国良 水文环境要素的无人同步实时测量技术.pdf

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1、水文环境要素的无人同步实时测量技术水文环境要素的无人同步实时测量技术 喻国良喻国良 长聘教授长聘教授 所长、博士生导师所长、博士生导师 教育部教学指导委员教育部教学指导委员 Journal of Coastal Research 副主编副主编 上海交通大学上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院船舶海洋与建筑工程学院 2020年年1月月11日日 技术领域技术领域 水文测验技术领域 水文信息资料是水利工程和水环境工程等设计、建设和 营运管理所依据的根本。 将卫星遥感、云计算、移动通讯等先进技术应用于水文 信息测量也是构建“智慧水利”重要一环。 技术背景技术背景 测量手段传统： 大多需要人工到现场实测

2、，易受地形、 气象条件限制，部分场景存在危险； 测量工具单一： 测量工具通常较为单一，一台测量设备 仅能测量单个或少数几个水文参数，集 成度低； 测量时空限制： 除定点水文站外，无法随时到任意指定 位置处进行测量，在时间尺度和空间尺 度上均有限制。 技术原理及工作流程技术原理及工作流程 设计可远程遥控的风力螺旋桨推进型无人船 体； 将水文测量传感器（集成了水深、流速、水 温、盐度、浊度、水样采集等）搭载至该型 无人船上； 遥控无人船到达指定测量位置； 各传感器实测数据由控制单元解析并通过移 动网络实时上传至云服务器保存； 计算机后处理系统可联网访问云服务器实时 查看、下载、保存测量数据，并对各

3、传感器 发送进一步指令； 各实测水文参数、无人船运动轨迹、实时所 在位置、流速校正等关键信息同步显示在计 算机软件界面； 通过设置GPS基站作差分定位，提高定位精 度； 5 1 2 3 8 9 6 4 12 10 1 1 7 独特的风力螺旋桨推进型无人船1、水情信息测量 传感器2、卫星定位及信号解析单元3、RTK基站4 、传感器控制单元5、计算机后台处理系统6。船 体7、风力螺旋桨推进器8、遥控器9、供电系统10 、推进器信号接收与控制器11、防倾浮体12 设计及实物图展示设计及实物图展示 野外实测状态展示野外实测状态展示 野外实测状态展示野外实测状态展示 设计及实物图展示设计及实物图展示 野外实测状态展示野外实测状态展示 视频 技术优势技术优势 （1）具有独特设计的水上航行平台，其抗风、浪能力优良，对复杂 水流环境具有优良的适应性； （2）在水面航行时具有优良的操作性和高速性能，同时也避