阵列式雷达波测流系统在天然河道应用
一、背景
在水文水利行业水量监测场景中，有些宽渠道或者中小天然河流，存在断面不规则但是想高精度流量测量需求，武汉水测家科技有限公司根据实践经验设计出一套阵列式雷达波测流系统，为河流流量测量提供高效、精准的在线式流量监测解决方案。该系统可以实时监测水体水位、流速及流量的变化，为相关监管部门提供科学有效的数据支撑，辅助业务开展和调度决策。
二、场景痛点
1、断面较宽，单垂线测量数据代表性不足→采用多垂线测量
2、天然河道断面不规则，过流面积计算不准确→非规则断面算法模型
3、天然河道漂浮杂物较多，山洪或汛期水量大→雷达非接触式测量
三、解决方案
水测家科技设计开发的阵列式雷达波测流系统是一种高精度、非接触式、全天候的水位、流速及流量在线监测技术系统，广泛应用于河流、湖泊、宽渠道等水流量监测场景中。该系统由雷达流速仪、雷达水位计、遥测终端机、立杆支架、太阳能供电系统及平台软件等组成，雷达流速仪采用非接触式测量水体流速，雷达波扛干扰强，非接触式测量无惧水面漂浮物；遥测终端机内置多垂线和不规则断面算法模型能够很好的解决流量计算问题，数据一站多发直达监管平台，能够为平台及监管部门提供数据底座支撑，精准计量。
现场感知层有1台雷达水位计1台、N台SCJ-LS21雷达流速仪（断面工况决定N值），以及环境测量传感器、太阳能供电系统构成；
雷达流速仪：用于非接触测量水表面的流速；
雷达水位计：用于测量桥下河道的水位；
遥测终端机：读取多台雷达流速仪和1台水位的数据并且将这些数据进行汇总按照速度面积法计算过整个过流断面的面积。
网络传输层多采用4G/NB-IoT等混合组网方式信息管理层实现数据储存查询、数据可视化、风险预警、统计分析、远程控制等功能。
四、系统特点
测值准确稳定
宽断面、多垂线在线测流方案，符合水文测流规范，测流精度与稳定性均有保障
环境干扰补偿
接入现场风速、风向、雨量数据，可有效补偿环境干扰，提高数据可靠性
7*24在线监测
全天候在线，无需人员值守，可通过远程PC/手机设参、调试、升级、监控等
非接触免维护
以成熟雷达测流传感器为基础，可灵活选择桥梁、龙门架或缆道方式安装，施工运维成本低
报警健康功能
水位越限报警、供电不足报警
汛期测流安全可靠
汛期洪峰流速大且有漂浮物，接触式方案均不适合，非接触且无人化测流方案最安全最可靠
五、项目案例
遥测终端机中输入的大断面数据 非规则断面计算模型
历史数据与垂线流速流量报表
水测家数据云平台
四川某天然河道阵列式雷达波测流案例
