非接触式雷达波多普勒测流系统 雷达波多普勒原理 雷达波流速传感器SVR STARE品a 美国ACI公司是全球最大的测速雷达制造厂。ACI测速雷达在军事、警用、 运动测速领域得到广泛应用，产品行销全球。在中国销量已近万台。雷达波流速 传感器由警用测速雷达升级改造，增加了水平角和垂直角改正、流速平均、信号 强度指示等功能，适合水面和泥石流，山洪等非接触式流速遥测应用。 雷达波流速传感器拥有ACI公司多项世 界领先的专利技术，包括微波收发强度自适 应、高速多普勒DSP芯片。 雷达波流速传感器采用专门为水面流速 测量开发的智能表面回波分析算法，可有效 排除与水面流速无关的干扰信号，测量水面 流速稳定可靠，并可在雨天测流。 技术指标 雷达波流速传感器具有最大50毫瓦微 *测速范围：0.20~18.00米/秒 波发射功率和极高的检测灵敏度，最大有效 *测速精度：±0.03米/秒 测程达100米。 *平均时长：0一99.9秒 *数据接口：RS232 *供电电压：9一16VDC ◆工作电流：最大360mA *波束宽度：12 *微波功率：50毫瓦 *微波频率：34.7Gz *最大测程：100米 *工作温度：-30~+70℃ *外形规格：直径6.7cm 南京水科院溃坝实验测流现场 长11.8cm
非接触式雷达波多普勒测流系统 雷达波多普勒原理 雷达波流速传感器 SVR 美国 ACI 公司是全球最大的测速雷达制造厂。ACI 测速雷达在军事、警用、 运动测速领域得到广泛应用，产品行销全球。在中国销量已近万台。雷达波流速 传感器由警用测速雷达升级改造，增加了水平角和垂直角改正、流速平均、信号 强度指示等功能，适合水面和泥石流，山洪等非接触式流速遥测应用。 雷达波流速传感器拥有 ACI 公司多项世 界领先的专利技术，包括微波收发强度自适 应、高速多普勒 DSP 芯片。 雷达波流速传感器采用专门为水面流速 测量开发的智能表面回波分析算法，可有效 排除与水面流速无关的干扰信号，测量水面 流速稳定可靠，并可在雨天测流。 雷达波流速传感器具有最大 50 毫瓦微 波发射功率和极高的检测灵敏度，最大有效 测程达 100 米。 技术指标 *测速范围：0.20～18.00 米/秒 *测速精度：±0.03 米/秒 *平均时长：0～99.9 秒 *数据接口：RS232 *供电电压：9～16VDC *工作电流：最大 360mA *波束宽度：12° *微波功率：50 毫瓦 *微波频率：34.7GHz *最大测程：100 米 *工作温度：-30～+70℃ *外形规格：直径 6.7cm 南京水科院溃坝实验测流现场 长 11.8cm
非接触式雷达波多普勒测流系统技术介绍 缆道雷达波流速流量测流设备采用美国ACI公司多普勒雷达波测速传感器， 以非接触方式测量水流表面流速，借助水文站现有铅鱼缆道设施或者自行通过钢 丝绳架设简易缆道，通过无线遥控精密步进电机来横渡断面。测量每条垂线水面 流速，配套测流软件，计算断面流速流量。数据通过无线方式传回中心 缆道雷达波流速流量测流设备主要用于取代浮标法进行泥石流或者水文流 速流量测验。特别适合泥石流，山洪，高水，中水期，高流速、污水和大量漂浮物 条件下的流量测验 雷达波传感器 无线发射模块 无国 图可 380511011T3 号11-0117
非接触式雷达波多普勒测流系统技术介绍 缆道雷达波流速流量测流设备采用美国 ACI 公司多普勒雷达波测速传感器， 以非接触方式测量水流表面流速，借助水文站现有铅鱼缆道设施或者自行通过钢 丝绳架设简易缆道，通过无线遥控精密步进电机来横渡断面。测量每条垂线水面 流速，配套测流软件，计算断面流速流量。数据通过无线方式传回中心 缆道雷达波流速流量测流设备主要用于取代浮标法进行泥石流或者水文流 速流量测验。特别适合泥石流, 山洪,高水,中水期,高流速、污水和大量漂浮物 条件下的流量测验。 无线模块 计算机 测流软件 雷达波传感器 无线发射模块
缆道雷达波测流设备包括以下三个部分： 1、多普勒雷达波测速传感器 2、无线短传模块及内置电池，精密步进电机 3、计算机（用户自备）和测流软件 缆道雷达波多普勒流速流量测流设备主要设计安装在水文缆道行车架上或者 自行通过钢丝绳架设简易缆道。在蓄电池寿命期内，可一直免维护运行。 在线流量测验是采用多普勒雷达波技术和产品，以非接触方式测验河流表面 流速，替代浮标测流方式，实现断面流量监测、遥测或在线流量监测。 在线雷达流量测验设备根据计算机（或RTU)指令，由多普勒雷达探头采集 水面流速数据，数据由通讯设备传至本地或远程计算机：接收的数据由软件处理， 直接计算出断面面积和断面虚流量：根据率定的水面系数计算断面流量，生成符 合《水文测验规范》的测速记载和流量计算表。 为了适应各类河流和不同测验、不同水情的使用要求，要求雷达流量测验设 备具有测速历时设定功能，测速历时修改范围10-240s(流量变化快速时使用短 历时快速跟踪测流、流量变化缓慢时候使用长历时精确跟踪测流)：还要求测流 软件具有多种断面垂线组合配置方案，便于在不同水情情况下，直接选用预置垂 线组合达到快速操作和快速测流的目的
缆道雷达波测流设备包括以下三个部分： 1、多普勒雷达波测速传感器 2、无线短传模块及内置电池，精密步进电机 3、计算机（用户自备）和测流软件 缆道雷达波多普勒流速流量测流设备主要设计安装在水文缆道行车架上或者 自行通过钢丝绳架设简易缆道。在蓄电池寿命期内，可一直免维护运行。 在线流量测验是采用多普勒雷达波技术和产品，以非接触方式测验河流表面 流速，替代浮标测流方式，实现断面流量监测、遥测或在线流量监测。 在线雷达流量测验设备根据计算机（或 RTU）指令，由多普勒雷达探头采集 水面流速数据，数据由通讯设备传至本地或远程计算机；接收的数据由软件处理， 直接计算出断面面积和断面虚流量;根据率定的水面系数计算断面流量，生成符 合《水文测验规范》的测速记载和流量计算表。 为了适应各类河流和不同测验、不同水情的使用要求，要求雷达流量测验设 备具有测速历时设定功能，测速历时修改范围 10-240s（流量变化快速时使用短 历时快速跟踪测流、流量变化缓慢时候使用长历时精确跟踪测流）；还要求测流 软件具有多种断面垂线组合配置方案，便于在不同水情情况下，直接选用预置垂 线组合达到快速操作和快速测流的目的
1技术方案 在线流量测验设备系统集成包含二个方案，根据不同条件实施。 ◆方案一固定（静态）安装方式 将在线流量测验设备固定安装在跨河建筑物或跨河缆索上，测量具有代表性 固定垂线的表面流速。直接利用GPRS/CS通讯设备将所测水面流速数据传至中 心站值班机进行二次解算和存储。 流速传感器（单探头） GSM天线 非接触式水位传感器 北京十渡 大沙地站
1 技术方案 在线流量测验设备系统集成包含二个方案，根据不同条件实施。 ◆方案一 固定（静态）安装方式 将在线流量测验设备固定安装在跨河建筑物或跨河缆索上，测量具有代表性 固定垂线的表面流速。直接利用 GPRS/GSM 通讯设备将所测水面流速数据传至中 心站值班机进行二次解算和存储
3探头流速测量 湖北宜昌水文局 桥长80米 5个雷达头 测控单元 压力水位计 遵义水文局沙坝站
◆方案二非固定（动态）安装方式（无线遥控操作） 在线流量测验设备安装在水文缆道铅鱼（或行车）上，随铅鱼（行车）运 动，测量逐条流速垂线的水面流速，流速数据通过通讯设备（超短波数传电 台)至水文站计算机进行流量计算与存储。再通过GPS通讯设备将其解算流 量等水文要素传至中心站数据库服务器。 药资类级 定位发身 遥控数字化处理器
◆方案二 非固定（动态）安装方式（无线遥控操作） 在线流量测验设备安装在水文缆道铅鱼（或行车）上，随铅鱼(行车）运 动，测量逐条流速垂线的水面流速，流速数据通过通讯设备（超短波数传电 台）至水文站计算机进行流量计算与存储。再通过 GPRS 通讯设备将其解算流 量等水文要素传至中心站数据库服务器
(2)硬件配置 (1)硬件组成 微波测流传感器、流量信息采集终端、12免维蓄电池、太阳能板及充电控 制器、通讯设备(GPRS或数传电台)、GPRS路由器、室内机柜、防雷接地网（含 适配器)等。 (2)基本功能 ①RTU功能： 可远程设置测速历时、自动修正微波探头俯仰角： 可以远程监控平均流速、雷达波信号强度、探头距离水面高度、电池电压等 信息： 对于固定断面监测站软件：具有实时监测断面单（多）垂线流速，监测时间点 和间隔时间根据需求设定等功能，监测数据包含：垂线号（起点距）、序号、表 面流速、电池电压等。 ②水文站测流软件 具有设置测流断面和测流垂线、岸边系数和水面系数、当前水位、流速平均 时长等功能，从TU读取流速数据、计算流量，输出流量实测成果表等功能。 ③中心站软件功能 用于监测固定断面流量，具有实时控制雷达测流的工作方式和运行参数、实 时接收雷达流速仪数据、存储和报警（当流速超过设定极限时报警：当接收不正 常报警：当供电电压低于设定值报警)、具有监测控制站点是否通讯正常（监视 是否在线)，并在屏幕上显示：具有各站在线流量测验设备工作参数和通讯方式 等配置和设定功能：具有查询实时数据、历史数据功能和绘制所有参数过程线（水 位、流速、流量、电压等)：导出符合水文规范要求的水文数据，便于提供数据 整编：具有内网和外网查询数据功能、可以绘制单一垂线流速过程线，可以绘制 同一个断面多垂线流速分布图、可以结合其它水文参数计算断面流量
（2）硬件配置 （1）硬件组成 微波测流传感器、流量信息采集终端、12v 免维蓄电池、太阳能板及充电控 制器、通讯设备（GPRS 或数传电台）、GPRS 路由器、室内机柜、防雷接地网（含 适配器）等。 （2）基本功能 ①RTU 功能： 可远程设置测速历时、自动修正微波探头俯仰角； 可以远程监控平均流速、雷达波信号强度、探头距离水面高度、电池电压等 信息； 对于固定断面监测站软件：具有实时监测断面单(多)垂线流速，监测时间点 和间隔时间根据需求设定等功能，监测数据包含：垂线号（起点距）、序号、表 面流速、电池电压等。 ②水文站测流软件 具有设置测流断面和测流垂线、岸边系数和水面系数、当前水位、流速平均 时长等功能，从 RTU 读取流速数据、计算流量，输出流量实测成果表等功能。 ③中心站软件功能 用于监测固定断面流量，具有实时控制雷达测流的工作方式和运行参数、实 时接收雷达流速仪数据、存储和报警（当流速超过设定极限时报警；当接收不正 常报警；当供电电压低于设定值报警）、具有监测控制站点是否通讯正常（监视 是否在线），并在屏幕上显示；具有各站在线流量测验设备工作参数和通讯方式 等配置和设定功能；具有查询实时数据、历史数据功能和绘制所有参数过程线（水 位、流速、流量、电压等）；导出符合水文规范要求的水文数据，便于提供数据 整编；具有内网和外网查询数据功能、可以绘制单一垂线流速过程线，可以绘制 同一个断面多垂线流速分布图、可以结合其它水文参数计算断面流量
3通讯组网要求 水文站采用超短波数传电台方式实现数据传输，数传电台采用半双工通明传 输方式，使用颊率符合水文行业要求。 中心站和监测站之间采用GPRS工作方式实现数据传输，GPRS数据发送到固 定IP的服务器中。如果没有中心站没有固定IP公网地址，可以使用移动GPS 的VPN方案，把数据发送到中心站的无线路由器中，由路由器把数据转给中心站 服务器。 4安装方式和集成要求 在线流量测验设备的安装方式：①固定安装方式（借助其他建筑物或缆索）， ②固定在缆道铅鱼上安装方式。 5供电方式 ①用于水文站的设备采用蓄电池供电(12V),蓄电电池容量最低保证设备可 连续工作8h,随机配置相应充电器。 ②用于监测站的设备采用太阳能供电方式，在没有辅助充电的情况下，蓄电 池容量至少保证系统15天正常工作。 6主要产品技术参数 (1)徽波测流传感器 ①主要测验技术指标： *产品来源：进口 *流速测量范围：0.20~12.00m/s(即在顺流和逆流情况下，满足精度的最 小可测流速≤0.20m/s,最大可测流速≥12m/s) 流速显示分辨力：不劣于0.01m/s
3 通讯组网要求 水文站采用超短波数传电台方式实现数据传输，数传电台采用半双工通明传 输方式，使用频率符合水文行业要求。 中心站和监测站之间采用 GPRS 工作方式实现数据传输，GPRS 数据发送到固 定 IP 的服务器中。如果没有中心站没有固定 IP 公网地址，可以使用移动 GPRS 的 VPN 方案，把数据发送到中心站的无线路由器中，由路由器把数据转给中心站 服务器。 4 安装方式和集成要求 在线流量测验设备的安装方式：①固定安装方式（借助其他建筑物或缆索）， ②固定在缆道铅鱼上安装方式。 5 供电方式 ①用于水文站的设备采用蓄电池供电（12V），蓄电电池容量最低保证设备可 连续工作 8h，随机配置相应充电器。 ②用于监测站的设备采用太阳能供电方式，在没有辅助充电的情况下，蓄电 池容量至少保证系统 15 天正常工作。 6 主要产品技术参数 （1）微波测流传感器 ①主要测验技术指标： * 产品来源： 进口 * 流速测量范围：0.20～12.00m/s(即在顺流和逆流情况下，满足精度的最 小可测流速≤0.20 m/s,最大可测流速≥12m/s) 流速显示分辨力：不劣于 0.01m/s
流速测量精度：±0.05ms(全量程内与旋浆式流速仪流量测验误差) ②主要电气和性能指标 测量原理：雷达多普勒 *微波频率：34.7GHz 微波波束角：不大于12 微波测程（微波发射面与水面的距离）：最小测程应不小于50m 俯角修正：自动检测修正或具有最大值不小于60°的手动修正能力 环境条件：设备能在雷雨环境下可靠工作，准确测验河流表面流速。无明显 雨衰和降雨干扰现象。 水平角修正：最大值不小于45° 工作模式：支持历时、间隔等多重设置工作模式 节电模式：支持微功耗休眠模式 输出接口：RS232;4-20mA电流源、RS-485或SDI-12 *输出要素：平均流速、瞬时流速以及回波质量等要素 工作电压：适用于12VDC(±20%)供电 *电气防护：有防电源反接、过压和防雷电脉冲冲击措施 使用环境温度：-30℃>+60℃ 野外防护等级：不劣于IP66(如IP66、IP67、IP68) 安装架：配置可调整角度的安装架 外形形式及安装：野外固定安装形式并配置调整角度的安装架 (2)采集终端 ①使用环境 *工作温度：-30℃~+70℃： 存储温度：-40℃~+80℃： 相对湿度：≤95%(+40℃时)： 电源电压：10~30vDC ②技术特性
流速测量精度：±0.05m/s（全量程内与旋浆式流速仪流量测验误差） ②主要电气和性能指标 测量原理：雷达多普勒 * 微波频率：34.7GHZ 微波波束角：不大于 12° 微波测程（微波发射面与水面的距离）：最小测程应不小于 50m 俯角修正：自动检测修正或具有最大值不小于 60°的手动修正能力 环境条件：设备能在雷雨环境下可靠工作，准确测验河流表面流速。无明显 雨衰和降雨干扰现象。 水平角修正：最大值不小于 45° 工作模式：支持历时、间隔等多重设置工作模式 节电模式：支持微功耗休眠模式 输出接口：RS232； 4-20mA 电流源、RS-485 或 SDI-12 * 输出要素：平均流速、瞬时流速以及回波质量等要素 工作电压：适用于 12VDC（±20%）供电 * 电气防护：有防电源反接、过压和防雷电脉冲冲击措施 使用环境温度：-30℃~+60℃ 野外防护等级：不劣于 IP66（如 IP66、IP67、IP68） 安装架：配置可调整角度的安装架 外形形式及安装：野外固定安装形式并配置调整角度的安装架 （2）采集终端 ①使用环境 * 工作温度：-30℃～ +70℃； 存储温度：-40℃～+80℃； 相对湿度：≤95%（+40℃时）； 电源电压：10～30VDC ②技术特性