非接触式雷达在线测流系统

系统概述

目前，水文监测面临传统水文站数量多、人工方式控制测流工作效率低、洪水期测流安全威胁大、高洪水位时流量测验及时性差等问题， 尤其是还存在河流暴涨暴落、水文测验易受漂浮物、滚石影响等难题。研究一套无人值守条件下适合高流速测验的自动测流并能远程集中控制管理的系统很有必要。 解决无人值守条件下中小河流、山区暴涨暴落河流流量自动测验难题，可极大的促进传统水文技术进步，具有广阔的市场前景和社会价值。

非接触式雷达在线测流系统土建简单，便于随时维护，少受水毁影响，不受污水腐蚀，保障人员安全，不仅可用于平时环境监测， 而且特别适合承担极难险重观测任务。雷达在线测流系统突破了传统的建站模式，将水位、流量、雨量采集仪器等集合在一起，实现河流水位、流量、 流速在线实时监测和无人值守远程在线管理。

适用范围

◆ 适用于山溪性暴涨暴落河流，对宽浅型、中泓摆动较为频繁河流的仪器安装选址时，对技术人员的技术水平要求较高。

◆ 不适用于河流表面流速较小的水体，此外，测量精度易受外界影响。

系统组成

雷达在线测流系统由雷达流速传感器、水位传感器、流量测算与无线传输系统、用户数据管理软件平台构成，通过数据采集和 无线数据传输设备（RTU）将采集到的传感器所检测的流量、断面平均流速、表面实时流速、水位等数据实时通过GRPS/3G/4G等通信方式传到用户数据管理软件 平台，使水文站管理人员便于管理和调控。

测量原理

利用多普勒效应原理制成，工作时向水面发生电磁波，电磁波遇到运动的水面会发生散射，并构成回波， 由于接收到的回波频率相对于发射频率发生一定偏移，由多普勒频率方程可求得水面流速，一个运动目标会在雷达传感器产生一个低频输出信号。 这个信号的频率取决于移动速度,幅度取决于安装的距离，反射率和运动目标的尺寸大小。多普勒频率F和运动速度成正比关系。 定点式雷达流速仪的系统可接入多个雷达探头，相当于布设多个测量垂线，结合断面参数，计算断面流量，定点测量。

系统特点

◆ 几乎无需人工维护，无需水下构筑物支撑。

◆ 集成灵活，可简单地集成到现有系统。

◆ 超低功耗，太阳能供电即可满足测流需要。

◆ 在发生洪水等自然灾害时也可以正常工作，不受外部环境因素影响。

◆ 盲区小，近盲区仅为0.5m。

◆ 安装简单、土建量少，运行稳定可靠。

◆ 智能测流，能够检测出流速方向，测量范围为0.1m/s~15m/s。

◆ 非接触式全天候测流，野外保护等级达IP68，安装简便，不受外界干扰，仪器设备稳定性高，几乎无故障率，基本不需要后续维护。

安装方式

测流站点根据安装方式的不同，可分为固定式雷达测流和全自动缆道雷达测流方式。 而固定式安装方式又根据河流环境的情况可分为悬臂式、桥梁式、架设龙门桥式。

现场案例