雷达波流速仪在中小河流流量测验中的应用分析

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1、第4期水利信息化NO.42012年8月WaterResourcesInformatizationAug.,2012雷达波流速仪在中小河流流量测验中的应用分析秦福清（山西长治水文分局，山西长治046011）摘　要：针对目前大部分中小河流仍采用转子式流速仪或浮标法测流，ADCP在大洪水和有漂浮物无法入水测验的问题，提出应用雷达波流速仪在中小河流进行流量测验。雷达波流速仪即电波流速仪，有多种类型，如无线遥控雷达波数字化测流系统、在线遥控多探头雷达波测流系统、缆道雷达波测流设备和手持电（雷达）波流速仪等。其中“无线遥控

2、雷达波数字化测流系统”是新研制的雷达波测流系统，详细分析测验原理、性能特点，为推广使用，在山西省，黄河中游局，湖南常德、张家界等水文测站严格测试下，通过不同河流和环境进行多次比测，测验成果的各项参数齐全，可直接录入数据库，各项指标均符合《水文测验规范》要求，施工和安装简便，随时可投入使用，且能在最短的时间内能够测得准、报得出，可以成为中小河流流量自动测验的主要测具。关键词：雷达波流速仪；电波流速仪；流量测验；自动测验；中小河流；测具中图分类号：P335　　　　　文献标识码：A　　　　　　文章编号：1674-94

3、05(2012)04-0042-07当前，我国大部分中小河流的流量测验，通常3月研制成功，两年来通过在不同河流和环境测试，采用常规的转子式流速仪、浮标法测得流速，再通各项指标都符合《水文测验规范》。2012年4月过流速面积法将流速转换为流量，给工作造成很大19日获国家知识产权局实用新型专利权，专利号：[3]不便。随着我国科技的迅猛发展，为减少洪水对国201120383729.3。家和人民生命财产造成的损失，要求采用先进的测1.1.1测验原理流方式和仪器，在最短的时间内能够测得准，报得无线遥控雷达波数字化测流系统

4、，是把雷达波出。雷达波测流已被水文行业认可，先后推出多种定位测验流速仪悬挂在配套直径4.2mm的简易钢丝雷达波测流仪，可在中小河流中实现流量自动测绳缆道上，利用无线遥控、配套定位和测流软件，验。雷达波流速仪即电波流速仪，主要包括无线遥通过在电脑上远程操作，以非接触方式测验和计算控雷达波数字化测流系统、在线遥控多探头雷达波水面流速、断面流量。无线遥控雷达波数字化测流测流系统、缆道雷达波测流设备和手持电（雷达）系统整体结构示意图如图1所示。波流速仪等。台式或笔记本电脑简易钢丝绳缆道1雷达波测流仪器介绍雷达波定位测验

5、流速仪1.1无线遥控雷达波数字化测流系统无线遥控雷达波数字化测流系统，俗称水文无线信号测验河道断面传输缆道测流机器人，是参照我国水利行业标准GB[1]50179—93《河道流量测验规范》，结合SL443—图1无线遥控雷达波数字化测流系统整体结构示意图[2]2009《水文缆道测验规范》开发研制的。2010年收稿日期：2012-05-02作者简介：秦福清（1957－），男，山西长治人，中级会计师，现主要从事水文测验设施开发研究工作。E-mail:qinfuqing1957@163.com第4期秦福清：雷达波流速仪在

6、中小河流流量测验中的应用分析431.1.2设备组成在测验断面垂线水面流速为1.00m/s时，该仪器每1）测验缆道。在河道测验断面，架设和仪器设秒可采集4次测点水面流速。如该测点测验历时设备配套使用的4.2mm（如河道断面宽超过300m，置的是20s，该测点就可测得近80个流速数据，测钢丝绳应加粗，定位滑轮加大）不锈钢或镀锌钢丝流软件会自动去掉10％的最大和最小流速数据，然绳高低简易缆道，高缆道用于高洪测流，低缆道用后再平均，部分消除了缆索和仪器摆动的误差。在于日常测流。水位、测验断面不发生变化时，多次在水面流速

7、约2）雷达波定位测验流速仪。由多普勒雷达波测为1.00m/s的同一测速垂线，测得水面平均流速的速传感器、步进电机及配置有高性能专用微步距电重复性不超过0.03m/s。水面宽100m的河流完成测脑控制芯片的高性能细分驱动器、PLC、无线信号传流仅需要几分钟，非常适合洪水抢测。输及内置锂电池组成，仪器结构如图2所示。2）风雨天气可正常测流。为减小风对仪器的摆动，仪器外部设有平衡球稳定设施。软件方面，设信号传输天线置了有效测点流速数据的读取程序，可自动生成降雨模式测验。野外作业由锂电池供电，配有220V交传动滑轮流电

8、和车载2种充电器，自带电源可保证连续工作5h以上，电池保用5a。3）数据采集记录由计算机自动完成。测验完总开关成后可立即算出流量，显示存储或打印出测流成充电口果，自动化程度高，测验操作平台简捷易懂，显示运行指示灯清晰。且有手动和自动测流功能，对有异议的测点电压不足信号灯平衡球可再次进行测验；可自由定位测流，也可在电脑上雷达波探头对水位、测验断面变化情况进行处理；可计算分析出洪水流量，计