一、雷達波流速計介紹

AMT‐200雷達流速計集成了k波段平面微帶陣列天線、能量集中、低功耗產(chǎn)品——垂直角補償、流速平均、信號強度測量、串行通信、無線通信等功能，在非接觸式雷達系統(tǒng)測速時，設(shè)備不受污水腐蝕，不受泥沙影響，受水災(zāi)影響 不僅適合于平時的環(huán)境監(jiān)測，也適合于承擔(dān)非常困難的危險觀測任務(wù)。

二、測量原理

根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，該探頭在雷達波的發(fā)射源與目標(biāo)相對靜止時，接收頻率與發(fā)射頻率相等

在發(fā)送源位置被固定，移動目的地相對于發(fā)送源以速度v向波源方向移動的情況下，雷達波相對于移動目的地在速度增加到C0 + V的單位時間內(nèi)到達移動目的地的雷達波的波長數(shù)即接收頻率如下.

多普勒頻移:

移動目標(biāo)運動速度:

值為正時，速度與發(fā)送波為同方向，為負時，表示反方向的移動目標(biāo)速度與頻率偏移成正比時，如下所示

測量河流水面速度時，雷達流速探頭向水面發(fā)射微波，遇到水面波、水泡、浮游物(被測移動對象物)時，微波被吸收、反射，部分反射波被探頭接收，變換為電信號，在測量電路中處理多普勒頻移進行測量，基于上述原理進行水體 雷達波的發(fā)射方向和水流方向始終有一定的角度，同時發(fā)送接收需要距離往復(fù)，因此需要修正上述結(jié)果，修正后的實際水流速度為α，表示雷達波的垂直方向和水平方向的角度:

三、系統(tǒng)的特點

可承受洪水期高流速條件下的測量

具備防逆接、過電壓保護功能

系統(tǒng)功耗低，一般太陽能發(fā)電能滿足節(jié)能需求

多種接口方式有數(shù)字接口和模擬接口，易于訪問系統(tǒng)

通過無線傳輸功能(選購件)，可將數(shù)據(jù)無線傳輸至1.5km以上

可以獨立于當(dāng)前運行中的城市水情、污水、環(huán)境自動測量系統(tǒng)在線

速度范圍寬，測量距離長達40m

多種觸發(fā)模式:周期、觸發(fā)、查詢、自動

設(shè)置非常簡單，土建量少

全防水設(shè)計，適合野外使用

雷達流速探頭不受周期、觸發(fā)、手動觸發(fā)模式流速檢測非接觸、安全低損失、維護少、砂土影響

四、系統(tǒng)參數(shù)

流速測定

測量范圍0.01-20m/s

測量精度±； 0.01米/秒

雷達天線平面微帶陣列天線

雷達垂直傾角校正自動校正

流速方向識別雙向自動識別

測量持續(xù)時間0-180s，可設(shè)定

測量間隔1-18000s可調(diào)整

雷達頻率24ghz(k波段)

有效測量距離40m

自動角度補償

垂直角度校正范圍0-70°；

精度±； 1°；

分辨率±； 0.1°；

接口(計算機)

數(shù)字接口rs232sdi-12 (可選)

可選的無線傳輸433MHz

模擬輸出4-20mA

外殼材質(zhì)鋁外殼

保護等級IP67

12V時的耗電量約為1mA待機測量時約為50mA

工作溫度-35℃-70℃

保管溫度-40℃-70℃

防雷集成防雷功能

四、應(yīng)用領(lǐng)域

河道、防汛等水文測量

河流、灌溉渠道和水資源監(jiān)測

環(huán)境污染、地下水管網(wǎng)監(jiān)測

城市防洪、山區(qū)暴雨性洪水監(jiān)測

配置無人機實現(xiàn)流速測量和流速流量轉(zhuǎn)換

五、雷達波測量水體流速的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

雷達波流速測量水體流速系統(tǒng)通過由雷達波速傳感器、數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)(可選)和相關(guān)設(shè)置防護措施構(gòu)成的非接觸式雷達流速探頭取得流速數(shù)據(jù)，以有線(無線可選)方式向RTU或中心站輸出流速信息

七、流速校準(zhǔn)和率定

電波流速計是一種利用雷達多普勒效應(yīng)，無接觸地測量河流水面流速的新型儀器，具有安全、快速、易于使用的特點，不受河流含沙量、浮游物等的影響。 由于雷達速度計與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子流速計的工作原理不同，兩者之間存在系統(tǒng)偏差，分析中首先建立兩者的相關(guān)關(guān)系，找出相關(guān)系數(shù)，用系數(shù)校正后的雷達速度流量和轉(zhuǎn)子流速計流量進行單值關(guān)系校驗和不確定控制分析，隨機誤差和系統(tǒng)誤差在允許范圍內(nèi) 由于兩個儀器的工作原理不同，對流速的靈敏度也不同，發(fā)現(xiàn)兩者之間的相關(guān)直線一般不通過原點，可以對系數(shù)進行微調(diào)以便于使用，超過原點，滿足誤差控制。

八、典型應(yīng)用

軟件部分

九、前言

雷達波無線電測量系統(tǒng)是以AMT-200雷達測量儀為核心，基于在線自動測量技術(shù)的實時流量測量系統(tǒng)。 設(shè)有孔截面和孔垂線，可自動開封河截面，設(shè)有流速系數(shù)，實現(xiàn)流速向流量的自動轉(zhuǎn)換。

十、功能

1 )設(shè)置節(jié)流斷面和節(jié)流垂線，可自動繪制河道斷面圖

2 )設(shè)置左右岸系數(shù)、浮標(biāo)系數(shù)、水位流速系數(shù)和報告參數(shù)

3 )計算流速平均時間

4 )接收流速數(shù)據(jù)和輸入水位數(shù)據(jù)，計算流量作成流量計算表

5 )有自動測量模式和人工測量模式

6 )自動從現(xiàn)有水位系統(tǒng)中提取水位，計算流量

十一、軟件的主要特點

1 )軟件美觀，具有較強的可擴展性2 )開發(fā)需求來自一線水文站，符合實際使用的操作習(xí)慣，具有人性化的操作界面

3 )報告的小數(shù)位數(shù)、有效數(shù)字和各種數(shù)據(jù)符合國標(biāo)要求，有效數(shù)字在計算時符合四舍六入五留二原則

4 )軟件符合冗馀、時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度算法原理，具有較高的質(zhì)量

十二、硬件

1 2.1計算機和附件

計算機: In及其兼容設(shè)備，頻率500MHz以上內(nèi)存: 64MB以上硬盤空間: 10G以上串行通信接口: 1個Microsoft Mouse或與其兼容的鼠標(biāo)2 3.2硬件設(shè)備AMT--200非接觸式雷達儀表，

十三、支持軟件

操作系統(tǒng)名稱和版本號: window xp，windows 7，windouws 10；

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的名稱和版本號: Microsoft SQL server 2000標(biāo)準(zhǔn)版

辦公系統(tǒng)名稱和版本號: Microsoft Office2003中文版，Microsoft

Excel2003中文版。

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