应用于流量在线监测的雷达

任务来源：

技术领域：水文水资源

技术来源：航征科技是具有自主知识产权的雷达方案提供商，拥有多项专利和软件著作权。

技术原理

流速面积法是最常用的流量测验方法，其测验精度较高，主要通过非接触式雷达测流速及水位，并结合RTU等通讯设备将数据远传至服务器，根据断面参数利用水力学模型得到表面流速与断面平均流速之间的关系，进而计算得到断面实时流量，此种方法非常适合用于在线自动测流。采用数值模拟计算与物理模型验证相结合的研究手段，得到明渠测流断面无压均匀紊流的流速分布规律及特征点流速与断面平均流速的关系。并在此基础上研究水位与纵向流速及过流流量的对应关系，进而根据点流速的实测结果确定对应的流量。

技术特色

（1）雷达非接触式明渠流量在线监测技术，采用雷达非接触式测量流速和水位，对流体的含沙量、杂质及断面形状都没有特殊要求。且非接触测量，测量设备不接触水体，减小设备的维护成本；不破坏水的流态，保证测量的准确性；非接触测量，安装使用快捷，不受水体环境污染，免维护。
（2）非接触流速测量。基于多普勒测速原理测量液体表面流速，通过向液面发射频率为35GHz的雷达波，液面上的波浪将雷达波反射回雷达接收天线，因为波浪有流速，因此反射回去的雷达波与发射的雷达波之间存在一个多普勒频差，通过对此频差的测量并结合雷达波入射水面的角度可得到液面的表面流速。
（3）非接触水位测量。雷达非接触测量水位是利用发射高频信号来测得雷达距离水面的距离D。高频电磁波经雷达天线向液面发射，当电磁波到达物料面后反射回来，再被同一天线接收。通过检测和分析发射波与反射波，即可以得到雷达与水面的距离，进而间接地得到水深。

技术指标

（1）测速范围：0.1 m/s ～20 m/s。
（2）测速精度：±0.01m/s；±1%FS。
（3）测速频率：24GHz。
（4）测距范围：30m、70m可选。
（5）测距精度：±2mm。
（6）测距频率：26GHz。
（7）供电范围：7.2～24V,建议12V；防护等级：IP68。
（8）水位雷达波束角支持：7°。
（9）流速雷达波束角：12°。
（10）信号输出：Modbus 协议，RS485输出。
（11）重量：4.5kg。
（12）工作温度：-35℃～70℃。

应用范围及前景

雷达非接触式明渠流量在线监测技术，采用雷达非接触式测量流速和液位，对流体的含沙量、杂质及断面形状都没有特殊要求。且非接触测量，测量设备不接触水体，减小设备的维护成本；不破坏水的流态，保证测量的准确性。根据断面参数利用水力学模型得到表面流速与断面平均流速之间的关系，进而计算得到断面实时流量。
该技术已在山东、浙江、广东、湖南、福建、新疆、宁夏、云南等地推广使用，应用前景广阔。

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金怡

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