隨著科技的不斷進步,水文監測領域也迎來了諸多先進的技術與設備,雙軌移動式雷達波自動測流系統便是其中的典型。作為一種高效、準確的水流監測設備,它在水利工程、防洪減災、水資源管理等方面發揮著重要作用。
一、系統組成
- 雙軌 :通常由高強度鋼材或其他耐用材料制成,兩根平行的軌道橫跨河道,為設備提供穩定的支撐和精確的移動路徑,有效防止設備擺動,提升測流精度。
- 雷達運行車 :搭載雷達波測流設備,可在雙軌上平穩移動,能夠靈活地到達不同測量位置,實現對河道不同點位流速的測量。
- 雷達流速儀 :基于多普勒效應,向水面發射特定頻率的雷達波,當波與水流中的運動顆粒相互作用后,反射波的頻率會發生變化,通過測量這種頻率變化來計算水流速度,從而實現對河流表面流速的非接觸式測量。
- 雷達水位計 :用于實時監測河流的水位變化,并將數據傳輸給控制系統,為流量計算提供必要的水位依據。
- 控制及傳輸系統 :是整個系統的指揮中心,負責控制雷達運行車的運動、調整雷達流速儀的參數、接收和處理測量數據,并將數據通過網絡上傳至服務器,同時也能接收服務器的指令對設備進行遠程控制。
- 數據處理與分析軟件 :安裝在遠程監控中心的服務器上,能夠接收測站發送的各項信息,對數據進行存儲、分析、處理和展示,用戶可通過該軟件查看實時數據、歷史數據,生成各種水文報表和分析圖表。
二、工作原理
- 測速原理 :雷達流速儀向水面發射雷達波,當波與水流中的懸浮物或泥沙等反射體相互作用后,反射波的頻率會發生多普勒頻移,反射波與發射波之間的頻率差與水流速度成正比,通過精確測量這一頻率差來計算出水流表面流速。
- 測流量原理 :將河道斷面劃分為若干條垂線,雷達運行車攜帶雷達流速儀沿雙軌移動,依次測量各條垂線處的流速,同時結合雷達水位計測得的水位數據,計算出每個小斷面的過流面積,再根據流速面積法,將各小斷面的流量相加,終得到整個河道斷面的流量。
技術參數:
三、系統特點
- 適應性強 :采用非接觸雷達測流方式,不受斷電、漂浮物、水體渾濁及天氣惡劣等外界環境因素的干擾,能在水流湍急、水位過高的洪水時段及水面情況較為復雜的情況下正常使用,解決了傳統測流方式在惡劣環境下的測量難題,并且做到全程跟蹤洪水過程。
- 節能環保 :設備采用低功耗設計,現場可搭建太陽能電池供電系統,無需引入市電,即可保證整個遙測系統的正常運行,降低了能源消耗和運行成本。
- 魯棒性強 :使用雙根鋼絲纜繩橫跨河道,即使在大風條件下也可以保證車體有較小的傾斜角度;小車動力來源于岸邊主控電機,電機扭矩大,可維護性好,整個系統具有較強的魯棒性。
- 角度實時補償 :能夠實時采集雷達探頭與水面夾角,用角度數據對雷達數據進行融合補償,即使在設備晃動時也能保證測流精度。
- 定位準確 :具備斷面鎖定功能,能保證位移精確度,從而實現定位的精確性,確保測量數據的準確性。
- 操作模式多樣 :提供定時測報、召測和遠程控制等功能指令,設備可全自動完成整個測流過程,還可根據實際需求進行現場或遠程的手動操作,滿足不同場景下的使用要求。
- 模塊化組裝 :設備采用了模塊化組裝方式,能夠支持多種測流雷達,同時預留多種傳感器接口,可方便地進行功能擴展,如接入風速、風向、攝像頭等傳感器,以滿足更大范圍的監測需求。
四、應用領域
- 水利工程 :用于大壩泄洪量的精確控制與安全保障,根據實時監測的流量數據,合理調整泄洪量,確保大壩安全運行;在水閘的運行管理中,可依據流量信息,科學調整水閘開度,實現灌溉、防洪排澇、航運等功能的優化調度。
- 防洪減災 :在河流、水庫等水域安裝該系統,能夠實時監測水流速度和流量變化,及時準確地捕捉洪峰,為洪水預警預報提供關鍵數據支持,幫助相關部門提前制定防洪措施,減少洪澇災害損失,保障人民生命財產安全。
- 水資源管理 :為合理配置和高效利用水資源提供準確的數據依據,通過對河流、渠道等水流情況的實時監測,實現對水資源的動態管理和優化調度,提高水資源的利用效率,促進水資源的可持續利用。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.