阵列式雷达波流速仪河道流量监测方案

德希水利水位监测 2024-02-20 18:01:33

随着城市化进程的加快和水资源管理的日益重要,对河道流量的准确监测和预测成为了保障水资源合理利用和防洪排涝的关键,常用的方法有:采用缆道测流或者走航测验等技术测流;研发给予水力学、水文学模型的水位推算流量的方法以实现水位推算流量方法;利用旋桨式流速仪对断面多个点进行测流。传统的测流方法多以单次测流或者人工测流为主。测流的历时时间长,测流的精度不高,且需要耗费水文工作人员大量的时间。现提出一种阵列式雷达流速仪,可以使用在宽河道的流量监测,其安装简便,可以替代人工测流。

设备原理:

阵列式雷达波流速仪是一种基于多普勒效应的流速测量技术,通过发射和接收微波信号,利用回波信号的频率变化来计算水流速度。相比传统的流速测量方法,如浮标法和流速计法,阵列式雷达波流速仪具有以下优势:

首先,高精度。阵列式雷达波流速仪采用多普勒效应原理,可以实时测量水流速度,并且具有较高的精度。其测量误差通常在1%以内,可以满足对流量监测的精确要求。

其次,高稳定性。阵列式雷达波流速仪采用非接触式测量方式,不受水流波动和水质变化的影响,具有较高的稳定性。即使在恶劣的环境条件下,如强风、大浪等,也能够正常工作,确保流量监测的准确性和可靠性。

系统组成:

由于水流在不同位置的流速变化较大,故在不同的位置均布多台流速仪,放置一台雷达水位计,供电采用市政供电或者太阳能供电,利用遥测终端机对数据进行汇总。

雷达流速仪:用于非接触测量水表面的流速。

雷达水位计:用于测量桥下河道的水位。

遥测终端机:读取多台雷达流速仪和1台水位的数据并且将这些数据进行汇总按照速度面积法计算过整个过流断面的面积。

系统特点:

1.多流速多垂线测量,相对于单流速监测站点的精度更高

2.雷达非接触式测量,免维护,适合野外天然宽河流

3.无人值守,全自动采集和计算流量,适用于汛期的高水位、高流速测量

4.支持水位流量对比分析图,图形和数据化展示

5.测量运行和休眠模式相结合,低功耗宽电压设计

6.防水、防结露、防雷设计,适用于各种野外环境

7.配套专用上位机软件,断面数据处理和设备配置参数

系统数据平台:

在线监测平台总体架构可分为感知层、数据传输层、应用支撑层、数据资源管理层、系统应用层五个层次,主要完成水质、流量、气象、图片等多种要素数据的接入、存储和分析及远程控制,讲监测数据可视化,用于指导水环境的多参数监测,提供辅助决策分析。

平台功能:可以将遥测终端机采集到的传感器数据发送到服务器上,主要用于展示各个站点的水位、流速、流量等信息。

其主要功能为:站点的管理,全部站点实时数据的查看,单个站点的实时数据、历史数据、报表、曲线、历史图形、站点图片抓拍、站点视频、数据导出、EXCLE 报表、GIS 地理信息数据、单站多数据对比,多站数据对比,预警预报。遥测终端机支持的协议是SL651-2014 水文通讯规约,也支持德希自有POST通信数据协议。

阵列式雷达波流速仪作为一种先进的河道流量监测设备,具有高精度、高稳定性和操作简单的特点,成为了河道流量监测的理想选择。通过合理的安装和使用,可以实现对河道流量的准确监测和预测,为水资源管理和防洪排涝提供重要支持。

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