方案背景

流量资料具有极为重要的作用，涉及防洪安全、水文水利计算、水资源评价等各个方面，因此河流流量测量是水文工作的重要内容。每年需要耗费大量的人力物力去完成测验任务。为了减轻流量测验工作量，长期以来，水文工作者都在寻找减少流量测验次数的方法。

常用的方法有：采用缆道测流或者走航测验等技术测流；研发给予水力学、水文学模型的水位推算流量的方法以实现水位推算流量方法；利用旋桨式流速仪对断面多个点进行测流。

传统的测流方法多以单次测流或者人工测流为主。测流的历时时间长，测流的精度不高，且需要耗费水文工作人员大量的时间。

现提出一种阵列式雷达流速仪，可以使用在宽河道的流量监测，其安装简便，可以替代人工测流。

2方案总体概述：

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，供电采用市政供电或者太阳能供电，利用遥测终端机对数据进行汇总。

（1）多普勒超声波流量计探头，用于测量渠道的流速、水位、水温、流量、累计流量。利用支架固定在将设备固定在渠道上面，或者直接固定在渠道底部。

（2） 遥测终端机，用于采集本地传感器的相应的数据，并将数据发送至服务器。

（3）设备机箱，用于放置胶体蓄电池，充电器，遥测终端机等。

（4）胶体蓄电池，用于给所有设备进行供电，一般选择12V38AH。

（5）太阳能电池板，用于给胶体蓄电池进行充电。

（6）充电器，用于给胶体蓄电池充电。

（7）立杆、避雷针、地笼，用于相应的土建，机箱等的固定。

（8）服务器及相应的接收软件，用于接收和解析遥测终端机发送上来的相应的报文，进行解析和存储。

（9）云平台，用户可以通过WEB或者手机浏览器浏览各个站点的数据信息。

昌源河灌区-多普勒

产灌区的水改造是一项以水资源高效利用为核心的系统工程,涉及水资源的评估,配置,保护,利用以及科学管理等多方面，妥善解决这些问题对确保灌区水改造目标的实现具有重要意义。我司专注于灌区水解决方案已经有着成熟的系统和丰富的案例。

圣凯安多普勒超声波流量计流速测量基于多普勒效应，探头斜向上发出一束超声波，超声波在流体中传播，流体中会含有气泡或者颗粒等杂质（可以认为流体中的杂质和水流的速度一致），当超声波接触到流体中的杂质时会使反射的超声波产生多普勒频移Δf，多普勒频移Δf正比于流速。通过测量多普勒频移Δf即可测量出流体的流速。

多普超声波流量计采用速度面积法测流，利用超声波流速传感器测量流速V，利用压力式水位计测量水位H，预先在控制器设置的渠道参数，控制器可以利用水位自动换算出过流面积S，流体的流量公式为：

Q= V×S

其中V- - - -流速 S- - - -过流面积Q- - -瞬时流量

由于采用了速度面积法测流，其可以适用于任何形态的断面。

优点：

（1）测量精度高，流速精度可达测量流速的±1%。

（2）采用速度面积法测流，可以适用于各种形态断面或者非规则断面的水流量测量，不需要修建相应的堰槽。

（3）使用简单，只需要将设备固定在渠道里面即可完成测量。

（4）能够测流低至2cm/s的流速，是其他流量传感器无法实现的。

（5）无水头损失，不会对水流造成阻碍。

速度面积法（多普勒超声波流量计）

多普勒超声波流量计在灌区的应用方式。

1、用于水位流速曲线的校核

可以利用便携式多普勒超声波放置于灌区的渠道中，在上游放水的过程中，测量水位和流速、流量的变化，并生成水位流速流量表。后期计量可以直接采用超声波水位计或者雷达式水位计进行在线监测，并结合已有的水位流速流量关系得到当前水位下的流量值。当灌区的上下游渠道发生改变时需要重新测量。该方法适合于对于成本有要求，且需要大批量监测的灌区使用。

2、用于长期在线监测

利用多普勒超声波流量计配合遥测终端机使用，采用市电或者太阳能供电系统进行供电，将流量计固定于渠道中，遥测终端机定时的采集流量计里面的数据通过GPRS远程发送到服务器中，数据可以通过WEB平台进行查看。

整个系统由以下几个方面组成：

（1）多普勒超声波流量计探头，用于测量渠道的流速、水位、水温、流量、累计流量。利用支架固定在将设备固定在渠道上面，或者直接固定在渠道底部。

（2） 遥测终端机，用于采集本地传感器的相应的数据，并将数据发送至服务器。

（3）设备机箱，用于放置胶体蓄电池，充电器，遥测终端机等。

（4）胶体蓄电池，用于给所有设备进行供电，一般选择12V38AH。

（5）太阳能电池板，用于给胶体蓄电池进行充电。

（6）充电器，用于给胶体蓄电池充电。

（7）立杆、避雷针、地笼，用于相应的土建，机箱等的固定。

（8）服务器及相应的接收软件，用于接收和解析遥测终端机发送上来的相应的报文，进行解析和存储。

（9）云平台，用户可以通过WEB或者手机浏览器浏览各个站点的数据信息。

昌源河灌区-多普