一种用于测流小车的充电装置和充电方法

摘要

本发明提供一种用于测流小车的充电装置，包括充电桩、充电端、限位机构和控制器；充电桩安装在拉索临近河岸处，包括基座、弹性机构、阻尼器、第一安装板、第二安装板、连接块、第一电极座和充电桩电极；阻尼器安装在第二安装板上且其延伸方向与拉索延伸方向一致；第一安装板通过弹性机构安装在第一电极座的背面；充电端安装在测流小车尾端；所述限位机构包括安装在测流小车尾端的原位开关和安装在基座上的原位挡块。本发明能够使测流小车降低对拉索张力的要求，在松弛状态下的拉索上仍然能够保持较高的移动精度和稳定的移动速度，且不受雨雾等环境影响，完成与充电桩的高精度对接充电行为，提升了测流小车的续航能力。

权利要求

1.一种用于测流小车的充电装置，其特征在于，所述充电装置包括充电桩、充电端、限位机构和控制器；

所述测流小车安装在两根架设在河流上方的拉索上，在行走驱动装置的作用下携带雷达波测流装置沿拉索的延伸方向移动，使雷达波测流装置对当前区域的河流流量进行测量；其中，两根拉索之间具有高度差，使两根拉索构成的平面与水平面呈第一夹角，且每根拉索的张力均小于第一预设张力阈值，使拉索呈松弛状态；所述测流小车包括小车本体、安装板和N个滚轮组件；所述安装板安装在小车本体上，N个滚轮组件安装在安装板临近拉索的侧面上；所述N个滚轮组件平均分布在两根拉索上；每个所述滚轮组件均包括具有位置限制关系的一对上滚轮和下挡轮；滚轮组件之间的拉索张力大于第二预设张力阈值，呈绷紧状态，且与安装板平行；N为大于等于4的正整数；

所述充电桩安装在拉索临近河岸处，包括基座、弹性机构、阻尼器、第一安装板、第二安装板、连接块、第一电极座和充电桩电极；所述基座固定在拉索上，基座的两端各设置有一个水平通孔，水平通孔的位置与拉索位置相匹配，拉索穿过并固定在水平通孔内；所述第一安装板和第二安装板相互连接且呈L型，阻尼器安装在第二安装板上且其延伸方向与拉索延伸方向一致；所述连接块的一端固定在基座下方，另一端安装在阻尼器上，沿阻尼器移动；所述第一安装板通过弹性机构安装在第一电极座的背面，充电桩电极设置在第一电极座的正面且朝向测流小车的尾端；

所述充电端安装在测流小车尾端，包括第二电极座和小车电极；所述小车电极的朝向与充电桩电极相对，且两者位置相匹配；

所述限位机构包括安装在测流小车尾端的原位开关和安装在基座上的原位挡块，原位开关和原位挡块的位置相对应；

所述控制器接收外部发送的充电指令，移动测流小车使其尾部逐渐接近充电桩，并实时获取测流小车尾部与充电桩之间的距离，当测流小车尾部和充电桩之间的距离小于预设距离阈值时，降低测流小车的移动速度，使小车电极与充电桩电极接触且施加第一推动力在充电桩电极上，充电桩电极在第一推动力作用下压缩弹性机构并通过弹性机构施加第二推动力在第一安装板上，使阻尼器携带充电桩电极与连接块做相对运动，并且在移动过程中逐渐抵消第二推动力，直至原位开关与原位挡块相接，测流小车停止移动，充电桩电极在压缩状态的弹性机构作用下抵接在小车电极上，并且第一安装板与基座之间的距离大于安全距离。

2.根据权利要求1所述的用于测流小车的充电装置，其特征在于，所述第二电极座朝向第一电极座的一侧上设置有至少两个长条形安装槽，小车电极一一对应地满铺在长条形安装槽内；

所述充电桩电极包括安装在第一电极座朝向第二电极座的一侧上的至少两个呈长方形的突出部，突出部的位置和尺寸均与两个长条形安装槽相适配。

3.根据权利要求1所述的用于测流小车的充电装置，其特征在于，所述基座的两端各分布设置有至少四个竖直通孔，竖直通孔对称设置在拉索两侧，充电桩固定螺丝穿过竖直通孔以将拉索固定在水平通孔内。

4.根据权利要求1所述的用于测流小车的充电装置，其特征在于，所述第二电极座通过位置调节机构固定在测流小车尾端；

所述位置调节机构包括安装在测流小车的L型卡扣，卡扣的其中一条边固定在第二电极座上，另一条边上设置有多个长条形的安装通孔，位置调节螺丝一一对应地穿过安装通孔以将卡扣固定在测流小车尾部；并且通过调整位置调节螺丝和安装通孔的位置关系以调整充电端的位置。

5.根据权利要求1所述的用于测流小车的充电装置，其特征在于，所述连接块呈锲型，使充电桩电极面和小车电极面竖直设置且与拉索平面呈第二夹角，第二夹角与第一夹角相同。

6.根据权利要求1所述的用于测流小车的充电装置，其特征在于，所述安全距离大于弹性机构的自由长度和压缩极限长度之差。

7.根据权利要求1所述的用于测流小车的充电装置，其特征在于，所述弹性机构包括弹簧、充电桩连接板、位置调节螺钉和弹簧桩；

所述充电桩连接板上分布设置有若干个通孔，第一电极座固连在充电桩连接板一侧，位置调节螺钉穿过充电桩连接板上的部分通孔使弹簧桩连接在充电桩连接板的另一侧；弹簧连接在弹簧桩和第一安装板之间。

8.一种用于测流小车的充电方法，其特征在于，所述充电方法基于权利要求1‑7任一项所述的充电装置实现，包括以下步骤：S1，松开基座，调整拉索张力和位置；

S2，将调整后的拉索穿过基座，使基座固定在拉索上；

S3，调整伺服电机转速，使测流小车沿拉索向充电桩方向移动，直至小车电极与充电桩电极相接；

S4，原方向继续移动测流小车，使测流小车在移动过程中施加一水平力在弹性机构上以压缩弹性机构，同时第一电极座在弹性机构的弹性力作用下沿阻尼器向基座靠近，直至原位开关与原位挡块相接；

S5，停止移动测流小车，切断伺服电机，测流小车自锁在当前位置，使充电桩电极在压缩状态的弹性机构作用下抵接在小车电极上，并且第一安装板与基座之间的距离大于安全距离。

说明书

一种用于测流小车的充电装置和充电方法

技术领域

[0001] 本发明涉及移动式雷达测流技术领域，具体而言涉及一种用于测流小车的充电装置和充电方法。

背景技术

[0002] 目前，为了能够对河流流量、流速等参数进行实时检测，在部分地区会采用在河流上方架设拉索，使安装有测流装置的小车沿拉索移动，在移动过程中完成测流的方式。但是，前述方式存在以下问题：第一，户外环境恶劣，尤其是某些区域，由于地理位置等原因，河流上方风力等级较高，很容易出现测流小车倾翻出拉索的现象。第二，为了使小车能够顺利移动，对拉索的张力和水平性均具有较高的要求，间接要求河流两侧的拉索固定基需要足够稳固。第三，部分测流小车需要经常充电，为了减少运维人员的工作量，有时候会直接在拉索端部安装充电桩，使测流小车可以及时充电；然而，相对于传统测流小车，带有充电桩的测流小车对拉索的张力要求更高，一旦拉索稍有松弛现象，测流小车在行至拉索端部附近时会产生一个较大的倾角，几乎很难于充电桩进行电极对位。

[0003] 在实际应用中，大多采用将小车悬挂在钢索上行走的方式，但其一，有些场合下小车不适合悬挂，尤其是当测流小车还携带有其他任务时或者载人/载物小车，其二，悬挂行走的方式也不能解决拉索松弛带来的行走精度缺失继而充电失败的问题。对于测流小车必须行走在拉索上方的场景，部分测流小车会在车体侧面或底部安装环扣，环扣套接在钢索上，可以避免风力过大时小车倾翻至河流中，但是倾翻后的小车吊挂在钢索上，需要人工现场维护，也无法再继续行走，充电动作更加无法完成。因此，目前只能通过在河流两岸设置更加稳固的拉索固定基或者其他张紧动力装置的方式解决，例如，专利号为CN202120762868.0的申请中公开一种双索道测流装置，通过卷扬机和自动门控制测流小车在钢制绳索轨道表面进行移动。但是某些区域由于空间限制难以搭建高稳固性的拉索，并且拉索在使用过程中也会出现逐渐松弛的现象，需要工作人员经常维护。并且，当拉索张力不足时，不但小车移动精度降低，最终导致充电失败，同时也增大了小车的倾翻风险。

发明内容

[0004] 本发明目的在于提供一种用于测流小车的充电装置和充电方法，能够使测流小车降低对拉索张力的要求，在松弛状态下的拉索上仍然能够保持较高的移动精度和稳定的移动速度，且不受雨雾等环境影响，完成与充电桩的高精度对接充电行为，提升了测流小车的续航能力。

[0005] 第一方面，本发明实施例提出一种用于测流小车的充电装置，所述充电装置包括充电桩、充电端、限位机构和控制器；

[0006] 所述测流小车安装在两根架设在河流上方的拉索上，在行走驱动装置的作用下携带雷达波测流装置沿拉索的延伸方向移动，使雷达波测流装置对当前区域的河流流量进行测量；其中，两根拉索之间具有高度差，使两根拉索构成的平面与水平面呈第一夹角，且每根拉索的张力均小于第一预设张力阈值，使拉索呈松弛状态；所述测流小车包括小车本体、安装板和N个滚轮组件；所述安装板安装在小车本体上，N个滚轮组件安装在安装板临近拉索的侧面上；所述N个滚轮组件平均分布在两根拉索上；每个所述滚轮组件均包括具有位置限制关系的一对上滚轮和下挡轮；滚轮组件之间的拉索张力大于第二预设张力阈值，呈绷紧状态，且与安装板平行；N为大于等于4的正整数；

[0007] 所述充电桩安装在拉索临近河岸处，包括基座、弹性机构、阻尼器、第一安装板、第二安装板、连接块、第一电极座和充电桩电极；所述基座固定在拉索上，基座的两端各设置有一个水平通孔，水平通孔的位置与拉索位置相匹配，拉索穿过并固定在水平通孔内；所述第一安装板和第二安装板相互连接且呈L型，阻尼器安装在第二安装板上且其延伸方向与拉索延伸方向一致；所述连接块的一端固定在基座下方，另一端安装在阻尼器上，沿阻尼器移动；所述第一安装板通过弹性机构安装在第一电极座的背面，充电桩电极设置在第一电极座的正面且朝向测流小车的尾端；

[0008] 所述充电端安装在测流小车尾端，包括第二电极座和小车电极；所述小车电极的朝向与充电桩电极相对，且两者位置相匹配；

[0009] 所述限位机构包括安装在测流小车尾端的原位开关和安装在基座上的原位挡块，原位开关和原位挡块的位置相对应；

[0010] 所述控制器接收外部发送的充电指令，移动测流小车使其尾部逐渐接近充电桩，并实时获取测流小车尾部与充电桩之间的距离，当测流小车尾部和充电桩之间的距离小于预设距离阈值时，降低测流小车的移动速度，使小车电极与充电桩电极接触且施加第一推动力在充电桩电极上，充电桩电极在第一推动力作用下压缩弹性机构并通过弹性机构施加第二推动力在第一安装板上，使阻尼器携带充电桩电极与连接块做相对运动，并且在移动过程中逐渐抵消第二推动力，直至原位开关与原位挡块相接，测流小车停止移动，充电桩电极在压缩状态的弹性机构作用下抵接在小车电极上，并且第一安装板与基座之间的距离大于安全距离。

[0011] 作为其中的一种优选例，所述第二电极座朝向第一电极座的一侧上设置有至少两个长条形安装槽，小车电极一一对应地满铺在长条形安装槽内；

[0012] 所述充电桩电极包括安装在第一电极座朝向第二电极座的一侧上的至少两个呈长方形的突出部，突出部的位置和尺寸均与两个长条形安装槽相适配。

[0013] 作为其中的一种优选例，所述基座的两端各分布设置有至少四个竖直通孔，竖直通孔对称设置在拉索两侧，充电桩固定螺丝穿过竖直通孔以将拉索固定在水平通孔内。

[0014] 作为其中的一种优选例，所述第二电极座通过位置调节机构固定在测流小车尾端；

[0015] 所述位置调节机构包括安装在测流小车的L型卡扣，卡扣的其中一条边固定在第二电极座上，另一条边上设置有多个长条形的安装通孔，位置调节螺丝一一对应地穿过安装通孔以将卡扣固定在测流小车尾部；并且通过调整位置调节螺丝和安装通孔的位置关系以调整充电端的位置。

[0016] 作为其中的一种优选例，所述连接块呈锲型，使充电桩电极面和小车电极面竖直设置且与拉索平面呈第二夹角，第二夹角与第一夹角相同。

[0017] 作为其中的一种优选例，所述安全距离大于弹性机构的自由长度和压缩极限长度之差。

[0018] 作为其中的一种优选例，所述弹性机构包括弹簧、充电桩连接板、位置调节螺钉和弹簧桩；

[0019] 所述充电桩连接板上分布设置有若干个通孔，第一电极座固连在充电桩连接板一侧，位置调节螺钉穿过充电桩连接板上的部分通孔使弹簧桩连接在充电桩连接板的另一侧；弹簧连接在弹簧桩和第一安装板之间。

[0020] 第二方面，本发明实施例提及一种用于测流小车的充电方法，所述充电方法基于前述充电装置实现，包括以下步骤：

[0021] S1，松开基座，调整拉索张力和位置；

[0022] S2，将调整后的拉索穿过基座，使基座固定在拉索上；

[0023] S3，调整伺服电机转速，使测流小车沿拉索向充电桩方向移动，直至小车电极与充电桩电极相接；

[0024] S4，原方向继续移动测流小车，使测流小车在移动过程中施加一水平力在弹性机构上以压缩弹性机构，同时第一电极座在弹性机构的弹性力作用下沿阻尼器向基座靠近，直至原位开关与原位挡块相接；

[0025] S5，停止移动测流小车，切断伺服电机，测流小车自锁在当前位置，使充电桩电极在压缩状态的弹性机构作用下抵接在小车电极上，并且第一安装板与基座之间的距离大于安全距离。

[0026] 以上本发明的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：

[0027] (1)本发明能够使测流小车降低对拉索张力的要求，在松弛状态下的拉索上仍然能够保持较高的移动精度和稳定的移动速度，且不受雨雾等环境影响，完成与充电桩的高精度对接充电行为，提升了测流小车的续航能力。

[0028] (2)本发明可以根据实际情况调整测流小车的安装方式：摆放在拉索上方或者悬挂在拉索下方，能够满足不同场景下的测流需求；同时，对充电桩结构做了调整，使其可以适配两种安装方式下的测流小车的充电需求。

[0029] (3)结合弹性机构和阻尼器逐级吸收小车在后退充电时的部分冲击力，稳定小车结构，避免小车和充电桩接触时产生过强的冲击力导致两者结构受损；同时，借助原位开关和原位挡块控制测流小车的停止位置，使充电桩电极可以在弹性机构的弹性力作用下抵接在小车电极上，降低充电过程中发生错位等诸多风险。

[0030] (4)充电桩通过基座固定在拉索上，不影响拉索的日常维护和参数调整，同时能够保证拉索晃动时利用收紧力保证电极和充电桩的相对稳定。

[0031] 应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

[0032] 结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

[0033] 附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

[0034] 图1是本发明实施例的移动式雷达波测流系统的结构示意图。

[0035] 图2是其中一个例子的拉索结构示意图。

[0036] 图3是其中一个例子的滚轮组件的角度示意图。

[0037] 图4是本发明实施例的用于测流小车的充电装置的结构示意图。

[0038] 图5是本发明实施例的基座的结构示意图。

具体实施方式

[0039] 为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

[0040] 在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

[0041] 图4是本发明实施例的用于测流小车300的充电装置的结构示意图。该充电装置既适合传统张力足够的拉索11结构的移动式雷达波测流系统，也适合本实施例提及的松拉索11结构的移动式雷达波测流系统。

[0042] 参见图4，该充电桩13安装在拉索11临近河岸处，包括基座12、弹性机构21、阻尼器15、第一安装板20、第二安装板14、连接块18、第一电极座和充电桩电极；基座12固定在拉索
11上，基座12的两端各设置有一个水平通孔，水平通孔的位置与拉索11位置相匹配，拉索11穿过并固定在水平通孔内。第一安装板20和第二安装板14相互连接且呈L型，阻尼器15安装在第二安装板14上且其延伸方向与拉索11延伸方向一致；连接块18的一端固定在基座12下方，另一端安装在阻尼器15上，沿阻尼器15移动；第一安装板20通过弹性机构21安装在第一电极座的背面，充电桩电极设置在第一电极座的正面且朝向测流小车300的尾端；充电端安装在测流小车300尾端，包括第二电极座23和小车电极；小车电极的朝向与充电桩电极相对，且两者位置相匹配；限位机构包括安装在测流小车300尾端的原位开关16和安装在基座
12上的原位挡块17，原位开关16和原位挡块17的位置相对应；控制器接收外部发送的充电指令，移动测流小车300使其尾部逐渐接近充电桩13，并实时获取测流小车300尾部与充电桩13之间的距离，当测流小车300尾部和充电桩13之间的距离小于预设距离阈值时，降低测流小车300的移动速度，使小车电极与充电桩电极接触且施加第一推动力在充电桩电极上，充电桩电极在第一推动力作用下压缩弹性机构21并通过弹性机构21施加第二推动力在第一安装板20上，使阻尼器15携带充电桩电极与连接块18做相对运动，并且在移动过程中逐渐抵消第二推动力，直至原位开关16与原位挡块17相接，测流小车300停止移动，充电桩电极在压缩状态的弹性机构21作用下抵接在小车电极上，并且第一安装板20与基座12之间的距离大于安全距离a。

[0043] 示例性地，弹性机构21包括弹簧、充电桩连接板22、位置调节螺钉和弹簧桩；充电桩连接板22上分布设置有若干个通孔，第一电极座固连在充电桩连接板22一侧，位置调节螺钉穿过充电桩连接板22上的部分通孔使弹簧桩连接在充电桩连接板22的另一侧；弹簧连接在弹簧桩和第一安装板34之间。

[0044] 原位开关16与原位挡块17碰触时，控制装置驱使小车停车，伺服电机本身断电自锁特性，可以使小车与拉索11相对位置固定，从而起到相对稳定作用。此时弹簧处于压缩状态，充电桩13受弹簧弹力作用本身存在朝向充电电极的作用力，从而使充电桩电极可以以一个较大的作用力抵接在小车电极表面，避免晃动导致的电极分离。

[0045] 在本实施例中，小车的驱动力小于等于弹性机构21的极限弹力，再结合阻尼器15，当小车处于充电状态时，弹性机构21并未压缩到极限，还留有一定余量。因此，此处的安全距离a只需要大于弹性机构21的自由长度和压缩极限长度之差即可，如5cm。

[0046] 如图5所示，基座12的两端各分布设置有至少四个竖直通孔，竖直通孔对称设置在拉索11两侧，充电桩固定螺丝19穿过竖直通孔以将拉索11固定在水平通孔内。充电桩13通过基座12固定在拉索11上，不影响拉索11的日常维护和参数调整，同时能够保证拉索11晃动时利用收紧力保证电极和充电桩13的相对稳定。当拉索11需要重新张紧时，只需要松开充电桩固定螺丝19，在拉索11张紧后，再次拧紧充电桩固定螺丝19，重新使拉索11卡接在基座12的水平通孔内即可。优选的，还可以在水平通孔内设置多个卡接件，卡接件上包设有摩擦力较大的弹性垫等结构件，使基座12能够更加稳固的设置在拉索11端部或者近端部。与传统充电桩13固定在拉索11端部或者拉索11端部的支柱上的安装方式不同，本实施例可以将充电桩13固定在拉索11上，且不一定是拉索11端部，从而降低了充电桩13安装对河岸场所的严苛要求。

[0047] 为了提高充电效果，充电桩电极和小车电极均选用紫铜电极。具体的，第二电极座23朝向第一电极座的一侧上设置有至少两个长条形安装槽，小车电极一一对应地满铺在长条形安装槽内；充电桩电极包括安装在第一电极座朝向第二电极座23的一侧上的至少两个呈长方形的突出部，突出部的位置和尺寸均与两个长条形安装槽相适配。优选的，突出部的宽度和截面积均略小于与之相适配的安装槽，可以有效避免两者在相接时发生结构干涉，导致对接失败。另外，小车电极的上表面距离安装槽顶部仍保留间隙，从而使突出部可以部分嵌入在安装槽内，通过安装槽的侧壁遮挡进一步减少拉索11剧烈晃动导致的错位风险。

[0048] 关于第二电极座23的安装方式，第二电极座23通过位置调节机构24固定在测流小车300尾端；位置调节机构24包括安装在测流小车300的L型卡扣，卡扣的其中一条边固定在第二电极座23上，另一条边上设置有多个长条形的安装通孔，位置调节螺丝一一对应地穿过安装通孔以将卡扣固定在测流小车300尾部；并且通过调整位置调节螺丝和安装通孔的位置关系以调整第二电极座23的位置。

[0049] 在一些例子中，位置调节机构24上还带有具有锁定机构的转轴，从而使第二电极座23可以同时调整位置和角度。与之相对应的，连接块18呈锲型，使充电桩电极面和小车电极面竖直设置且与拉索11平面呈第二夹角，第二夹角与第一夹角相同。这使得充电桩电极面/小车电极面可以与水平面呈垂直关系或者近似垂直关系，如此，无论测流小车300行走在拉索11上方或者悬挂在拉索11下方，均可以实现充电功能，测流小车300切换行走方式后，只需要对小车电极的角度进行微调即可。

[0050] 在此基础上，本实施例还提及一种移动式雷达波测流系统的充电方法，包括以下步骤：

[0051] S1，松开基座12，调整拉索11张力和位置。

[0052] S2，将调整后的拉索11穿过基座12，使基座12固定在拉索11上。

[0053] S3，调整伺服电机转速，使测流小车300沿拉索11向充电桩13方向移动，直至小车电极与充电桩电极相接。

[0054] S4，原方向继续移动测流小车300，使测流小车300在移动过程中施加一水平力在弹性机构21上以压缩弹性机构21，同时第一电极座在弹性机构21的弹性力作用下沿阻尼器15向基座12靠近，直至原位开关16与原位挡块17相接。

[0055] S5，停止移动测流小车300，切断伺服电机，测流小车300自锁在当前位置，使充电桩电极在压缩状态的弹性机构21作用下抵接在小车电极上，并且第一安装板20与基座12之间的距离大于预设距离阈值。

[0056] 如前所述，本发明的充电装置还可以用于松拉索状态下的移动式雷达波测流系统。为了便于理解本实施例的技术方案，本实施例首先对松拉索11结构的移动式雷达波测流系统进行简单说明。

[0057] 图1是本发明实施例的移动式雷达波测流系统的结构示意图。参见图1，该移动式雷达测流系统包括测流小车300，以及安装在测流小车300上的雷达波测流装置和行走驱动装置。

[0058] 测流小车300安装在两根架设在河流上方的拉索11上，在行走驱动装置的作用下携带雷达波测流装置沿拉索11的延伸方向移动，使雷达波测流装置对当前区域的河流流量进行测量；其中，两根拉索11之间具有高度差Δh，使两根拉索11构成的平面与水平面呈第一夹角，且每根拉索11的张力均小于预设张力阈值，使拉索11呈松弛状态。图2是其中一个例子的拉索11结构示意图，拉索11之间的水平距离为218mm，直线距离为230mm，第一夹角的取值约为30度，拉索11的高度差约为72mm，对于绝大多数测流场景来说，这种高度差很容易满足。以6mm钢丝绳且跨度小于150m为例，整个拉索11的松弛状态是指拉索11的张力范围为：100‑250kg以内。

[0059] 测流小车300包括小车本体、安装板34和N个滚轮组件；安装板34安装在小车本体上，N个滚轮组件安装在安装板34临近拉索11的侧面上。

[0060] N个滚轮组件平均分布在两根拉索11上；每个所述滚轮组件均包括具有位置限制关系的一对上滚轮31和下挡轮32；滚轮组件之间的拉索11张力大于第二预设张力阈值，呈绷紧状态，且与安装板34平行。由于拉索11之间具有高度差，测流小车300可以将重心更临近低一些的拉索11，使低一些的拉索11在足够大的下压力的作用下更容易呈绷紧状态，再通过测流小车300本身的拉扯作用，对另一根高一些的拉索11施加间接影响使其绷紧。同样以6mm钢丝绳且跨度小于150m为例，安装板34范围内拉索11的张紧状态是指这部分拉索11的张力范围为：10‑30kg。并且为了确保这部分拉索11呈平直状态，同一根拉索11上的相邻滚轮组件的距离一般小于340mm。

[0061] 示例性的，N可以采用4，即每个测流小车300上设置4个滚轮组件，分布在安装板34的四个角上，以平衡测流小车300移动姿态。为了便于描述，在本实施例中，设定小车只具有4个滚轮组件。在实际应用中，可以根据测流小车300的体积、重量和周边环境参数等，自由调整滚轮组件的数量，例如当测流小车300重量过大或者环境风力较强时，设置更多滚轮组件以更好的稳定车身；或者当测流小车300体积过大，通过多设置几组滚轮组件来确保相邻滚轮组件之间的拉索11能够一直维持绷紧状态。另外，由于拉索11之间存在高度差，降低了测流小车300在风力作用下产生震荡从而导致较大摆幅的风险，减少了测流小车300倾翻可能。

[0062] 每个上滚轮31和下挡轮32的行走面的中心位置均设置有圆环形凹槽，凹槽尺寸与拉索11尺寸相匹配；所有上滚轮31位于对应的拉索11的同一侧，每个上滚轮31倾斜安装在安装板34上，并且在小车本体的重力作用下摆放或者悬挂在拉索11上；所有下挡轮32与安装板34平行；每组上滚轮31和下挡轮32分别卡接在对应拉索11的两侧，将拉索11限制在两者的凹槽之间；当上滚轮31与拉索11接触时，下挡轮32的凹槽底部与拉索11之间具有一间隙，且间隙距离值小于拉索11直径值，使拉索11不能从间隙中脱出。示例性地，该间隙距离值可以取拉索11直径值的0.5倍。

[0063] 通过前述结构将拉索11限制在上滚轮31和下挡轮32之间，当无风或者风力较小时，测流小车300将自身重量压在上滚轮31上，下挡轮32位于其侧面，当风力逐渐变大且测流小车300的车身开始晃动时，即使拉索11有离开上滚轮31凹槽的驱使，受设置在上滚轮31凹槽外侧的下挡轮32影响，拉索11仍被限制在上滚轮31和下档轮之间，尤其是上滚轮31和下档轮错位设置，两者之间存在一定的交叠区域，只要限制住交叠区域的宽度和深度，就可以确保拉索11实际上是被半包围地锁住，或者因为拉索11没有足够的横向移动空间导致拉索11缠绕在测流小车300上导致小车移动困难甚至倾翻。在本实施例中，拉锁不脱出主要靠上滚轮31与下挡轮32收紧角度控制，从结构角度为限制旋转自由度与张紧力的二者配合控制。拉索11的预拉力可以保证，拉索11在小车这个很小宽度上是一条直线，可以理解为在一个由上滚轮31和下挡轮32构成的圆槽内。上滚轮31用于承载小车重量，如果小车晃动导致碰到下挡轮32，下挡轮32会给小车一个反作用力，维持小车稳定。这也是本实施例中的测流小车300既可以行走在拉索11上方，也可以行走在拉索11下方的原因。即使小车位于拉索11上方，只要两个拉索11保持分离状态，小车就绝不会倾覆。而一般这种场景下的小车的体积都比较大，间接要求拉索11之间的距离较大，即使河流跨度很大，在风力较大时也很难出现拉索11相绞的情况。而当小车位于拉索11上方时，只需要调整上滚轮31和下档轮的朝向，并使两者作用互换即可，限制小车范围内拉索11的张紧度以及驱使小车高精度行走的基本原理仍然一样。再者，即使风力大到可以使测流小车倾翻(需要极为罕见的风力才可以做到)，由于测流小车的滚轮组件已经限制住了拉索11，拉索11也会跟着呈相绞状态，当风力降低后，工作人员只需要重新恢复拉索11，测流小车立即可以恢复工作，无需做更多的维护动作，无疑降低了维护成本和维护难度。

[0064] 理论状态下，拉索11与上滚轮31的行走面垂直时可以使拉索11与上滚轮31凹槽的槽底接触，减少拉索11摩擦力对测流小车300造成的阻力。假设测流小车300相对于水面的角度为A，只要上滚轮31与安装板34之间的夹角为(90‑A)°，即可以使上滚轮31与水面构成90°的夹角，使安装板34正上方呈水平状态的拉索11只与上滚轮31的槽底接触，上滚轮31时的摩擦力最小。参见图3，为了避免拉索11脱出滚轮组件，上滚轮31和下档轮分别位于拉索
11两侧，两者之间呈一夹角，夹角范围为135±3°，两者位置错开但相互之间的距离较小，在水平方向上的间距范围为51±0.3mm，以限制拉索11的横向移动距离。因此，上滚轮31的倾斜角度和两根拉索11之间的高度差息息相关。

[0065] 行走驱动装置包括卡接在其中一根拉索11上的驱动轮33、驱动轮限位器，以及与驱动轮33连接的旋转电机，通过调整位于该拉索11内侧的驱动轮限位器的位置，使拉索11抵接在驱动轮33上，旋转电机根据外部控制指令调整自身输出轴的转速，以使驱动轮33施加推动力在小车本体上，使小车本体沿拉索11行走。

[0066] 驱动轮33的作用在于给测流小车300施加动力，促使上滚轮31在拉索11上滚动，从而使测流小车300能够在推动力作用下沿拉索11延伸方向左右移动。示例性的，驱动轮33采用聚碳酸酯制成，所述上滚轮31和下挡轮32采用金属制成，增加驱动轮33和拉索11之间的摩擦力，降低上滚轮31、下挡轮32与拉索11之间的摩擦力，从而提高测流小车300的移动精度，降低打滑风险。关于驱动轮33的角度，由于其主要用于提供驱动力，可以根据结构需求自主设置，例如设置成与安装板34平行等。

[0067] 通过前述结构设计，本发明的测流小车300即使工作在松弛状态下的拉索11上，也能够确保自身不会出现倾翻，并且由于安装板34下方的拉索11呈绷紧状态，使测流小车300在行走段仍然是沿平直状态的拉索11移动，确保移动精度，同时还可以将拉索11限制在上滚轮31和下档轮之间，避免测流小车300晃动时拉索11脱出。另外，结合具有高度差的拉索11结构和对应的滚轮组件结构，使拉索11能够垂直陷入上滚轮31的凹槽内，间接提高了测流小车300的移动精度。尤其要说明的是，在前述结构基础上，测流小车300在整个移动过程中，即使因为拉索11较为松弛出现了上坡或者下坡等路段，也不会影响小车的移动速度和移动精度，其主要原因为依靠两条钢索，与四组滚轮之间配合，形成局部的刚性直线保证，而整体垂直度又由张紧力数值控制，从而避免了传统测流小车装置受限于地理环境和辅助设备的技术缺陷。

[0068] 关于驱动轮限位器的结构，示例性地，驱动轮限位器包括张紧轮、扭簧和底座。驱动轮33的行走面上设置有与拉索11尺寸相匹配的凹槽；张紧轮和扭簧固定在底座上方并且通过底座安装在安装板34上；张紧轮与驱动轮33位于拉索11的两侧，在扭簧的旋转力作用下，将拉索11抵接在驱动轮33的凹槽内。采用扭簧可以在确保拉索11和驱动轮33紧密贴合的前提下，使两者之间仍维持有一定的弹性空间，便于快速拆装测流小车300。这和传统测流小车为了防止掉落采用固定装置锁在拉索11上的结构方式不同，在本发明中，测流小车300的安装过程，首先将下挡轮32和驱动轮限位器松开，将上滚轮31挂在拉索11上，并且拉索11从驱动轮33底部穿过，悬挂完毕。再调整四个下挡轮32位置，保证两根钢丝绳局部平行且顺直，绳子直靠拉近自动完成。最后收紧驱动轮限位器。采用带有扭簧的驱动轮33具有以下三个优点：第一，可以使测流小车300适应不同尺寸的拉索11；第二，预留弹性空间，测流小车300拆装迅速；第三，能够提供不依赖于重力的更大压力，使小车轻量化的情况下，也能提供足够的摩檫力，也是小车的驱动力，可以使小车能移动更快的情况下获得好的定位精度。

[0069] 即使是松拉索状态下，由于测流小车300充电时都是由拉索11最底部逐渐攀爬至拉索11近端部的充电桩13处，测流小车300的安装板34范围内的拉索11又是呈张紧状态，确保测流小车300可以始终保持很高的行走精度沿拉索11移动。在测流小车300和拉索11双重重力的作用下，当测流小车300临近充电桩13时，测流小车300和充电桩13之间的拉索11也会呈一直线状，确保小车电极和充电桩电极处于同一直线上，虽然该直线呈倾斜状，但这并不会影响测流小车300和充电桩13之间的充电对接。因而，本实施例的充电装置仍然可以适配松拉索状态下的测流小车300，加上充电装置只需要安装在拉索11近端部处，使得本实施例的测流系统对河流两岸的场地环境没有任何附加需求，只需要能够固定住拉索11即可。

[0070] 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。