天然河道固定式缆道雷达流量监测方案

一、圣凯安在线监测系统概述

1.1 基本情况

随着国家发展水资源越来越紧，同时水污染加重，可利用水源越发稀缺。中小河流在线流量监测重要性更显突出。

² 河流在线流量监测，可实时掌握可用水资源；

² 河流在线流量监测，可通过水闸等调配县市级流域水量；

² 河流在线流量监测，可了解污水走向，提供决策依据；

² 河流在线流量监测，在山洪和台风期间掌握各河道流量防范“天灾”。

1.2 设计目标

流量站新建全自动的流量实时在线监测方式，实现对河段断面流量流速的实时在线监测，并且将流量计算的水位、流速、流量信息等数据通过无线传输方式传送到相关中心平台。

1.3 设计原则

（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；采集接口的采集周期在5秒到5分钟之间（可根据需要进行设定）；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*，更主要的是开发上和应用上的*。

（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。

1.4 系统功能

（1）能对断面流速、水温、流向、水位等进行24小时连续在线监测；

（2）能根据实时采集的流速、水位，计算断面流量；

（3）能实现水量数据采集、流量计算、存储、传输的功能；

（4）能将采集的水位、流速、流量和测站状态信息通过通讯网络传输到接收中心；

（5）可人工设定和修改断面平均流速关系线。

主要监测设备系统详细介绍

雷达流量计

这是一款雷达式测流产品可同时测量水位、流速、流量、累计流量，采用多普勒雷达测速原理，对水流的表面流速进行探测，利用内置的雷达水位计可以测量水深。通过测量水深和流速以及在设备内部设置的断面形态可以利用速度面积法计算出断面的流速。微波雷达不受温度梯度、压力、空气密度、风或其他气象环境条件的影响，维护方便使用简便。

雷达可以设置不同发射频率，在多点近距离探测时，可有效地避免相邻产品的雷达波束互扰影响。另外，监测系统或单位可根据探测获得的速度值（多点测量），加之河道断面几何形状信息等，对天然河流/城市河流、渠/涵/管道剖面水流量进行测定。