利用缆道测流装备进行河流流量的测量是最广泛而有效的一种测流技术,目前我国水文站采用的缆道设备自动化程度不高,包括测深、测速在内的许多关键测流环节仍需人工参与,测流信号的采集与传输手段也较为落后,测流效率十分低下。针对以上问题,本文结合吊箱缆道与悬杆测流法的特点,对缆道测流过程中的关键技术进行了研究,研制开发了AFS型吊箱式缆道自动化测流系统。全新设计的吊箱式测验平台能完成所有测流步骤的自动化衔接,控制室与测验平台之间通过无线数传模块进行通讯,实现了测验平台上的无人化操作。测控系统由总控单元、起点距测控单元和测验平台测控单元三部分组成,采用IPC-PLC二级主从控制结构,主站与从站之间采用Modbus协议进行信息交换。控制室内的总控IPC为主站设备,配以测流软件实现整个系统的统一调度与人机交互;起点距PLC和测验平台PLC既可以作为从站接收主站指令,也可作为独立的控制单元,对缆道运行设备和测流过程进行现场控制,使系统具备了远程和现场双重操作模式。通过电压比较器LM339对流速仪信号进行处理,甄别出水面信号与流速信号;设计的转臂式失重开关通过检测悬吊索拉力可识别出水底信号;流速仪信号经硬件消抖、光耦隔离、软件消抖后通过无线单片机CC1110发送至测验平台PLC。水面信号和水底信号的准确判断以及流速信号的准确采集与传输,使悬杆测深和转子流速仪测速能够自动完成。系统的软件和硬件在结构上实现了模块化,不仅采用了标准的串行通讯接口,通过对IPC与两台PLC之间通讯协议的定义,还为子模块间提供了软件编程接口,系统配置灵活且通用性极强。整套缆道自动化测流系统的应用改变了水文站原有的测流作业方式,不仅节省人力,提高了测流作业的安全性,更使测流效率得到极大改善,在各个水文站有着十分广阔的应用前景。