本發(fā)明公開了一種多探頭分時(shí)復(fù)用裝置、流速測(cè)量裝置和方法。該分時(shí)復(fù)用裝置包括：多個(gè)信號(hào)輸入接口，分別連接一探頭，接收多個(gè)探頭采集的多路模擬水流信號(hào)，按照預(yù)設(shè)線路分組規(guī)則將多組模擬水流信號(hào)輸入信號(hào)選擇器的輸入端口；控制器，根據(jù)預(yù)設(shè)導(dǎo)通規(guī)則，控制信號(hào)選擇器的輸入端口與輸出端口連接將該信號(hào)通道導(dǎo)通，將輸入輸入端口的模擬水流信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至輸出端口；信號(hào)選擇器，包括多個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口，分別連接到多個(gè)信號(hào)輸入接口和信號(hào)輸出接口，在控制器控制下，導(dǎo)通信號(hào)通道，將輸入輸入端口的模擬水流信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至輸出端口；信號(hào)輸出接口，與信號(hào)選擇器輸出端口連接，輸出模擬水流信號(hào)。本發(fā)明能滿足多點(diǎn)剖面流速的測(cè)量要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水利測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多探頭分時(shí)復(fù)用裝置、流速測(cè)量裝置和方法。

背景技術(shù)

ADCP是一種利用聲學(xué)多普勒原理測(cè)量水流速度剖面的儀器。ADCP探頭一般含有四個(gè)(或三個(gè))換能器，每個(gè)換能器既是發(fā)射器也是接收器。ADCP探頭測(cè)量水流速度剖面的方式如下：ADCP探頭通過分時(shí)段接收回波信號(hào)的方法，將水體分為許多檢測(cè)單元，進(jìn)而得到多層次的剖面流速，例如垂線上的多點(diǎn)流速，通常一個(gè)ADCP探頭對(duì)應(yīng)一臺(tái)數(shù)據(jù)處理單元。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)至少存在如下問題：

1.在實(shí)際應(yīng)用中，如果需要對(duì)多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的剖面流速進(jìn)行觀測(cè)，則需要多套流速測(cè)量單元方能滿足觀測(cè)需求，故觀測(cè)成本也會(huì)隨之增加。舉例來說，如果需要對(duì)3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的剖面流速進(jìn)行觀測(cè)，則需要3套流速測(cè)量單元。

2.對(duì)ADCP探頭中的每個(gè)換能器來說，換能器的工作頻率為2MHz，激發(fā)信號(hào)的電壓范圍通常在±12V之間，而回波信號(hào)的電壓往往只有mV級(jí)，因此，普通的多路復(fù)用器電路不能滿足寬電壓、低噪聲切換要求。

發(fā)明內(nèi)容

(一)發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供一種能夠滿足多點(diǎn)剖面流速的測(cè)量要求的多探頭分時(shí)復(fù)用裝置、流速測(cè)量裝置和方法。

(二)技術(shù)方案

為解決上述問題，本發(fā)明的第一方面提供了一種多探頭分時(shí)復(fù)用裝置，包括：多個(gè)信號(hào)輸入接口，每個(gè)所述信號(hào)輸入接口連接一個(gè)探頭，用于分別接收外部的多個(gè)探頭采集的多路模擬水流信號(hào)，并按照預(yù)設(shè)的線路分組規(guī)則將多組模擬水流信號(hào)分別輸入所述信號(hào)選擇器的某一個(gè)輸入端口；控制器，用于根據(jù)預(yù)設(shè)的導(dǎo)通規(guī)則，控制信號(hào)選擇器的某一個(gè)輸入端口與輸出端口連接以將該信號(hào)通道導(dǎo)通，將輸入該輸入端口的一組模擬水流信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至輸出端口；所述信號(hào)選擇器，包括多個(gè)輸入端口和一個(gè)輸出端口，分別連接到多個(gè)所述信號(hào)輸入接口和信號(hào)輸出接口，用于在所述控制器的控制作用下，導(dǎo)通信號(hào)通道，以將輸入該輸入端口的一組模擬水流信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)至輸出端口；信號(hào)輸出接口，與所述信號(hào)選擇器的輸出端口連接，用于輸出一組模擬水流信號(hào)。

進(jìn)一步地，信號(hào)選擇器包括：通道選擇控制端、使能控制端、模擬信號(hào)輸入端、模擬信號(hào)輸出端和參考電平輸入端；通道選擇控制端，在接收到控制器發(fā)送的導(dǎo)通控制指令或斷開控制指令后，控制與該導(dǎo)通控制指令或斷開控制指令對(duì)應(yīng)的信號(hào)通道導(dǎo)通或斷開；使能控制端，在接收到控制器發(fā)送的啟動(dòng)指令后，控制所述信號(hào)選擇器開啟；模擬信號(hào)輸入端，包括多個(gè)輸入接口，每個(gè)輸入接口接收一組模擬水流信號(hào)；模擬信號(hào)輸出端，包括一個(gè)輸出端口，用于輸出一組模擬水流信號(hào)；參考電平輸入端，用于輸入?yún)⒖茧娖綖樗鲂盘?hào)選擇器供電。

進(jìn)一步地，一種多探頭分時(shí)復(fù)用裝置還包括：外部設(shè)置端口，與所述控制器連接，用于設(shè)置所述分時(shí)復(fù)用裝置的工作狀態(tài)，所述分時(shí)復(fù)用裝置的工作狀態(tài)包括：所述信號(hào)選擇器的預(yù)設(shè)導(dǎo)通規(guī)則。

進(jìn)一步地，一種多探頭分時(shí)復(fù)用裝置還包括：電源模塊，分別與控制器和信號(hào)選擇器相連接，由±12V電壓供電，并為二者進(jìn)行供電；其中，所述電源模塊為信號(hào)選擇器提供±15V電壓；所述電源模塊為所述控制器提供3.3V電壓。