雷达流速仪、水位计-水量计量监测方案 - 声学多普勒流速仪的养护台帐

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1 水量监测站点建设

1.1 方案概述

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水量计量监测站新建全自动的流量实时在线监测方式，实现对断面流量流速的实时在线监测，并且将流量计算的水位信息等数据通过无线传输方式传送到服务器平台，数据同时接入到现有管理部门平台。

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本项目中由于水流在不同位置的流速变化较大，故在不同的位置均布多台流速仪，放置一台雷达水位计，供电采用太阳能和浮充蓄电池方式供电，利用遥测终端机对数据进行汇总。

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。

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数据查看：数据可以通过遥测终端机发送到数据服务器，用户可以通过云平台或者手机浏览器远程查看数据，数据也可以发送到相应监管部门的服务器。

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1.2设计原则

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（1）实时性、容错性

实时采集现场中的流速、水文等信息，会同断面数据能及时获得流量信息，并将其存在业务数据库中。具有较强的实时性和较高的处理效率，对访问的响应时间要短；采集接口的实时性好，能满足其应用的需要；采集接口的实时性不能影响控制系统的性能。采集通信方式在具备条件的场合，实现冗余；采集软件要有容错处理机制；实时数据库系统具有容错能力，根据具体的硬件条件实现冗余。

（2）完整性、标准化

信息的传输与处理遵循标准化的协议，以保证信息的相对完整性与一致性。对采集方式、采集设备尽量采用统一标准和型号,坚持系统的开放性和可扩展性。建立一个开放的、标准的、可扩充、易管理、升级的实时数据库系统。不仅仅要做到配置上的先进，更主要的是开发上和应用上的先进。

（3）安全性、可靠性

在操作上严格权限管理。系统应提供审计跟踪功能，记录所有用户操作过程，对出现的系统安全问题提供调查的依据和手段；系统应具备事务日志功能。保证在恶劣天气条件下能正常运行，确保采集通信信道畅通。

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2监测方法比较

2.1水位法

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水位法是通过测量量水建筑物的上游（或上、下游）水位并经经验公式或实验曲线换算成流量来实现计量的。水位法流量计实际上是水位计加辅助的工程建筑物的总称。辅助的工程建筑物主要有：

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1)量水槽（巴希尔槽、无喉道量水槽等）

2)量水堰（薄壁堰、三角堰、宽顶堰等）

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3)标准断面（指顺直的规则断面）

4)闸孔涵洞

2.2 流速仪法

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转子式流速仪——应用最普遍，也是最准确的流速仪。仪器使用旋桨、旋杯式转子感应流速，测量转子的转速，计算水流速度。

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电磁式点流速仪——利用电磁测速原理测量点流速。这类仪器在水中产生一个人工磁场，水流流过此磁场，相当于电导体切割磁力线，将在水流两侧产生感应电动势。测量此电动势后可以计算出水流的平均流速。

特点：磁场只产生在仪器附近，测得的流速被认为是仪器所在处的点流速；仪器没有可动部件，不受水中杂质影响；水的电导会影响测速准确性。

电波流速仪——架在桥上或岸上，向水面发射微波，利用水面反射微波的多普勒频移测量水面流速，可以称为微波多普勒测速仪。超声波在空气中传播时衰减很快，只能在水中测量，而微波在空气中传播时衰减很小，因此电波流速仪可以在陆上通过微波在空气中的传输测得水面流速，属非接触式测量。

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电波流速仪测得的是其发射接收天线对准水面处的水面流速，也被认为是一个“点流速”。适用于较大流速；水面太平滑时，反射信号太弱，也会影响测速

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