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水文缆道雷达波在线流量监测介绍
深圳市圣凯安科技有限公司
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移动式缆道雷达波测流监测系统科普
对于具有暴涨暴落特征的山溪性河流,洪水涨落过程中河道漂浮物较多,且大部分需要监测的河流分布广、地域宽、站点多,特别是山溪性河流汇流速度快,洪水陡涨陡落等特点,使得流量测验极为困难。此时采用常规水文缆道流速仪方式进行测流具有较大安全隐患。此外,为处理测流期间流速仪缠绕等问题又使测流历时不可控。近年来,雷达波在线测流技术已逐步成熟。本文主要介绍针对水文缆道与雷达波测流进行系统耦合,通过无线网关以及无线低功耗透传适配器实现雷达流速采集控制、实时水位获取、缆道自动行进控制的一系列监测方案。
移动在线雷达波缆道测流系统是传感器型非接触式测流系统。由简易缆道、雷达测速传感器、自动行车、测流控制器、太阳能供电系统和水位计构成;外扩可加风速风向传感器、温度传感器和雨量等。悬挂于简易缆道上的自动行车,携带雷达波测速传感器,每天定时沿缆道行走并停到指定的测流垂线上,逐一测量所有垂线后自动返回停泊点,进行自动充电。所测流速通过电台的方式发送到RTU,并和RTU采集的水位一起计算,从而得出流量。所有数据经GPRS模块发送到指定的中心站。整个过程无需人工操作,方便快捷,省时省力。
主要系统设备组成
本系统由雷达流速仪、雷达运行车、系统控制器、雷达测速控制器、在线充电箱、蓄电池、无线电台、遥测终端机、GPRS 通讯模块、水位计(浮子、气泡或雷达)和中心站平台软件等组成。
设备参数:
雷达流速仪参数:
有效距离 |
0~40m |
测量范围 |
0.1~20m/s; 0.1~40m/s |
测量精度 |
±0. 01m/s; ±1% |
分辨率 |
0. 001m/s |
供电范围 |
9~24V |
功耗 |
0.5W |
工作温度 |
-30~65℃ |
相对湿度 |
0~95% RH |
通信接口 |
RS485(Modbus) |
防护等级 |
IP67(最高可达 IP68) |
天线 |
24GHz |
波束角 |
12° |
平均时长 |
0~99.9 s |
倾角范围 |
0°~70°可设置 |
平角范围 |
0°~70°可设置 |
雷达运行车:
运行方式 |
双轨全自动运行 |
电池电压 |
18.5V |
电池容量 |
>20AH |
运行功耗 |
<13W |
充电方式 |
全自动恒流恒压充电 |
传输距离 |
≥3000m5 |
轮距 |
330mm |
行走误差 |
<0.1% |
行走速度 |
根据缆道长度配速 |
工作温度 |
-30~65℃ |
防护等级 |
IP45 |
抗风等级 |
8 级 |
控制及传输系统:
供电电压 |
24V |
电池容量 |
24V100AH |
工作电流 |
<6mA |
待机功耗 |
<1mA |
充电电流 |
<2A |
短传方式 |
433、zigbee、2.4G<6mA |
通讯方式 |
2G/3G/4G/有线以太网 |
||
存储容量 |
512M,可扩展 |
工作温度 |
-30~65℃ |
现场案例:
移动在线雷达波缆道测流系统设计遵循无人值守、简单可靠、方便维护、功能完善的原则,采用雷达波施测多条垂线测速,同步采集相应水位,按部分面积法计算流量,实现流量自动监测。系统遵循《河流流量测验规范》和《水文缆道测验规范》,成果输出符合《水文资料整编规范》,实现数据输出与整编软件无缝衔接。
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