双轨移动式雷达波自动测流系统详解

德希 2025-04-30 16:51:26

随着科技的不断进步,水文监测领域也迎来了诸多先进的技术与设备,双轨移动式雷达波自动测流系统便是其中的典型。作为一种高效、准确的水流监测设备,它在水利工程、防洪减灾、水资源管理等方面发挥着重要作用。

一、系统组成双轨:通常由高强度钢材或其他耐用材料制成,两根平行的轨道横跨河道,为设备提供稳定的支撑和精确的移动路径,有效防止设备摆动,提升测流精度。雷达运行车:搭载雷达波测流设备,可在双轨上平稳移动,能够灵活地到达不同测量位置,实现对河道不同点位流速的测量。雷达流速仪:基于多普勒效应,向水面发射特定频率的雷达波,当波与水流中的运动颗粒相互作用后,反射波的频率会发生变化,通过测量这种频率变化来计算水流速度,从而实现对河流表面流速的非接触式测量。雷达水位计:用于实时监测河流的水位变化,并将数据传输给控制系统,为流量计算提供必要的水位依据。控制及传输系统:是整个系统的指挥中心,负责控制雷达运行车的运动、调整雷达流速仪的参数、接收和处理测量数据,并将数据通过网络上传至服务器,同时也能接收服务器的指令对设备进行远程控制。数据处理与分析软件:安装在远程监控中心的服务器上,能够接收测站发送的各项信息,对数据进行存储、分析、处理和展示,用户可通过该软件查看实时数据、历史数据,生成各种水文报表和分析图表。

二、工作原理测速原理:雷达流速仪向水面发射雷达波,当波与水流中的悬浮物或泥沙等反射体相互作用后,反射波的频率会发生多普勒频移,反射波与发射波之间的频率差与水流速度成正比,通过精确测量这一频率差来计算出水流表面流速。测流量原理:将河道断面划分为若干条垂线,雷达运行车携带雷达流速仪沿双轨移动,依次测量各条垂线处的流速,同时结合雷达水位计测得的水位数据,计算出每个小断面的过流面积,再根据流速面积法,将各小断面的流量相加,终得到整个河道断面的流量。

技术参数:

三、系统特点适应性强:采用非接触雷达测流方式,不受断电、漂浮物、水体浑浊及天气恶劣等外界环境因素的干扰,能在水流湍急、水位过高的洪水时段及水面情况较为复杂的情况下正常使用,解决了传统测流方式在恶劣环境下的测量难题,并且做到全程跟踪洪水过程。节能环保:设备采用低功耗设计,现场可搭建太阳能电池供电系统,无需引入市电,即可保证整个遥测系统的正常运行,降低了能源消耗和运行成本。鲁棒性强:使用双根钢丝缆绳横跨河道,即使在大风条件下也可以保证车体有较小的倾斜角度;小车动力来源于岸边主控电机,电机扭矩大,可维护性好,整个系统具有较强的鲁棒性。角度实时补偿:能够实时采集雷达探头与水面夹角,用角度数据对雷达数据进行融合补偿,即使在设备晃动时也能保证测流精度。定位准确:具备断面锁定功能,能保证位移精确度,从而实现定位的精确性,确保测量数据的准确性。操作模式多样:提供定时测报、召测和远程控制等功能指令,设备可全自动完成整个测流过程,还可根据实际需求进行现场或远程的手动操作,满足不同场景下的使用要求。模块化组装:设备采用了模块化组装方式,能够支持多种测流雷达,同时预留多种传感器接口,可方便地进行功能扩展,如接入风速、风向、摄像头等传感器,以满足更大范围的监测需求。

四、应用领域水利工程:用于大坝泄洪量的精确控制与安全保障,根据实时监测的流量数据,合理调整泄洪量,确保大坝安全运行;在水闸的运行管理中,可依据流量信息,科学调整水闸开度,实现灌溉、防洪排涝、航运等功能的优化调度。防洪减灾:在河流、水库等水域安装该系统,能够实时监测水流速度和流量变化,及时准确地捕捉洪峰,为洪水预警预报提供关键数据支持,帮助相关部门提前制定防洪措施,减少洪涝灾害损失,保障人民生命财产安全。水资源管理:为合理配置和高效利用水资源提供准确的数据依据,通过对河流、渠道等水流情况的实时监测,实现对水资源的动态管理和优化调度,提高水资源的利用效率,促进水资源的可持续利用。
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德希

简介:专研水利