移动式雷达波测流系统,移动式雷达波测流,雷达波测流系统,水文缆道测流,缆道测流

水测家移动式雷达波测流系统在水文站的应用解决方案-水文缆道测流

一、项目背景

水文站是流域水资源监测、防汛抗旱预警、水生态保护的核心基础设施，其流量监测数据的精准度、实时性直接关系到水资源配置、水利工程调度、水灾害防控等工作的科学性。随着全球气候变化加剧，极端降雨、特大洪水等灾害事件频发，传统水文监测模式已难以满足“水文现代化建设”对自动化、智能化、应急化的核心要求。

依据《水文监测条例》《水文现代化建设规划（2021-2035年）》等法规政策，水利部明确提出要推广非接触式测流技术，提升水文站常态化监测与应急监测能力。武汉水测家科技研发的移动式雷达波测流系统，凭借非接触式测量、部署灵活、抗干扰性强、精度高等优势，可有效破解水文站在复杂工况下的测流难题，为水文站监测体系升级提供核心技术支撑。本方案旨在依托该系统，构建“固定+移动”一体化流量监测体系，全面提升水文站监测效能，筑牢水资源管理与防汛安全防线。

二、现状问题

（一）常态化监测效率低，人工依赖度高

多数水文站仍采用流速仪法、缆道测流等传统接触式方式，单次测流需1-3小时，且需2-3名运维人员协同操作，不仅效率低下，还大幅增加人工成本。部分偏远水文站因人员不足，难以实现高频次常态化监测，导致流量数据连续性不足。

（二）应急监测能力薄弱，安全风险突出

暴雨、洪水等极端天气下，河道水流湍急、水位暴涨，传统人工测流存在极大安全风险，甚至无法开展作业；现有应急测流设备多为接触式，部署周期长（通常需1-2天），难以快速提供洪水流量数据，严重影响防汛决策的及时性与准确性。

（三）复杂工况适应性差，数据精度不足

水文站监测河道常面临含沙量高、漂浮物多、水流紊乱、断面不规则等复杂工况，传统接触式设备易受泥沙磨损、水草缠绕影响，故障率高；同时，难以精准捕捉断面流速分布差异，导致流量测量误差较大（通常在5%-10%），无法满足水资源精细化管理需求。

（四）监测覆盖存在盲区，全域管控不足

现有固定测流设施建设成本高、施工周期长，仅能覆盖主干河道核心断面；对于支流汇入断面、水利工程上下游临时监测点、滩地漫流区域等关键点位，无法实现有效覆盖，形成监测盲区，难以完整掌握全流域流量变化规律。

（五）数据联动性差，应用价值受限

传统测流数据需人工记录、整理后录入系统，存在明显滞后性；部分移动监测设备数据无法实时上传，且与水文站现有水位、雨量、水质等监测数据缺乏联动分析，仅停留在单一数据采集层面，无法支撑综合水文研判与智能决策。

三、解决思路

本方案以“自动化精准监测、灵活应急适配、全域覆盖无盲、数据智能联动”为核心目标，严格遵循《雷达法测流技术规范》（SL/T 771-2018）《河流流量测验规范》（GB 50179-2015）等标准，依托武汉水测家移动式雷达波测流系统，构建水文站“固定监测+移动自动”双模式一体化监测体系，具体思路如下：

1.  核心设备锚定：选用武汉水测家移动式雷达波测流系统（含固定型、自动型）作为核心设备，利用高频雷达非接触式测量技术，从根源上规避传统接触式设备的弊端，适配复杂工况与应急需求。

2.  双模式网络构建：在水文站主干河道核心断面部署固定型雷达波测流系统，实现24小时自动化常态化监测；配备便携型系统，用于支流、临时断面及洪水应急场景的快速补充监测，消除监测盲区。

3.  多设备协同联动：整合雷达波测流系统与武汉水测家雷达水位计、雨量传感器、水文视频监控系统等辅助设备，搭建“流量+水位+雨量+视频”多维度感知网络，提升数据关联性与可靠性。

4.  智能数据体系搭建：采用“4G+本地存储”方案，确保数据实时上传与安全备份；搭建数据集成平台，实现与水文站现有管理系统无缝对接，支持数据自动分析、异常预警与报表生成。

5.  全周期运维保障：依托武汉水测家技术支撑，建立设备定期校准、远程监控、快速检修等全周期运维机制，结合设备低故障率特性，降低运维成本，保障系统长期稳定运行。

四、硬件感知体系

本体系以武汉水测家移动式雷达波测流系统为核心，构建核心测流+辅助感知+数据传输+供电保障模块，形成适配水文站全场景监测需求的硬件闭环，实现流量数据的精准、快速、稳定采集。

（一）核心设备：移动式雷达波测流系统

选用武汉水测家移动式雷达波测流系统，精准适配水文站不同监测场景，核心技术优势与参数如下：

1.  核心技术特性：采用高频雷达技术，基于多普勒效应实现非接触式流速、流量测量，无需接触水体，彻底规避泥沙磨损、水草缠绕等问题；支持单点流速测量与断面平均流速计算，内置GB 50179-2015标准流量计算公式，可自动完成流量核算；具备流速异常过滤、断面参数自校验等智能功能，提升数据精度。

2.  固定型雷达波测流系统：专为核心断面常态化监测设计，测量范围：流速0.03-20m/s。集成数据采集与传输功能，支持4G远程通信，可与水文站现有平台无缝对接；防护等级IP68，适应-30℃-70℃宽温环境，可抵御暴雨、雷电、高温等恶劣天气；桥侧安装居多，无需破坏河道结构，施工周期仅需1-2天。

（二）辅助监测设备

1.  武汉水测家一体式雷达水位计：用于同步采集水位数据，测量范围0.2-50m，精度±3mm，采用非接触式测量，不受水体波动、漂浮物、含沙量影响；防护等级IP68，适应-40℃-70℃宽温环境，低功耗设计适配太阳能供电，与测流系统联动实现水位-流量自动换算。

2.  武汉水测家雨量传感器：采用翻斗式原理，测量分辨率0.1mm，具备抗干扰、防堵塞设计；实时采集降雨量数据，与流量数据联动分析，为洪水预警提供基础支撑。

3.  水文视频监控系统：配备200万像素高清红外摄像头，防护等级IP66，支持白天彩色、夜间红外成像，全天候监控；具备视频抓拍、录像、远程预览功能，安装于监测断面，实时监控水流状态、漂浮物及设备运行情况，配合流量数据实现“数据+图像”双重佐证。

（三）配套传输与供电设备

1.  太阳能供电系统：为测流设备提供备用供电，由200W高效太阳能板、200Ah胶体锂电池、智能充放电控制器组成，具备完善的保护功能，连续阴雨天气可稳定供电15天以上，确保设备不间断运行。

六、场景应用

（一）核心断面常态化监测

在水文站主干河道核心监测断面部署武汉水测家雷达波测流系统，搭配雷达水位计与雨量传感器。系统按预设频次（最小间隔5分钟）自动采集流速、水位数据，实时核算流量，通过4G网络上传至水文站管理平台；平台自动生成流量日报、月报、年报，支撑水资源总量核算、用水定额管理等常态化工作。某平原地区水文站应用后，单次测流时间从2小时缩短至5分钟，数据精度提升至±3%，年人工成本降低60%以上。

（二）暴雨洪水应急监测

汛期暴雨、洪水发生时，运维人员携带武汉水测家便携试手持雷达波测流系统赶赴现场，依托便携式三脚架3分钟内完成架设，实时采集洪水流速、流量数据；数据通过4G网络同步至防汛指挥平台，为洪水预报、堤坝防守、人员转移等决策提供精准数据支撑。相较于传统应急测流方式，响应时间缩短90%以上，且避免了人工涉水的安全风险，在多场流域洪水监测中发挥了关键作用。

（三）支流与临时断面补充监测

针对流域内支流汇入断面、水利工程上下游临时监测点、滩地漫流区域等固定设施无法覆盖的点位，采用武汉水测家-P便携型系统开展移动监测。运维人员可根据监测需求，灵活布设监测点位，快速获取流量数据，填补监测盲区；所有监测数据统一汇入水文站管理平台，实现全流域流量数据整合分析，完整掌握流域水资源时空变化规律。

（四）复杂工况精准监测

针对山区性河道（水流湍急、断面不规则）、平原多沙河道（含沙量高、漂浮物多）等复杂工况断面，利用武汉水测家移动式雷达波测流系统非接触式优势，规避传统接触式设备的磨损、堵塞问题，精准采集流速数据；搭配视频监控系统，实时观察水流与漂浮物情况，对异常数据进行溯源校准，确保复杂工况下监测数据的可靠性。某多沙河流水文站应用后，流量测量误差从传统方法的8%-12%降至4%以内。