屯昌智能化地下管網(wǎng)雷達(dá)流量計(jì)的應(yīng)用

華儒科技是家進(jìn)入微波雷達(dá)傳感器行業(yè)領(lǐng)域的科技公司；
華儒科技專(zhuān)注于微波雷達(dá)傳感器的應(yīng)用技術(shù)開(kāi)發(fā)；
在智慧水文行業(yè)，推出款基于微波雷達(dá)技術(shù)的非接觸式雷達(dá)水位計(jì)、雷達(dá)流速儀、目前正在研發(fā)款基于全
24G平面微帶技術(shù)的雷達(dá)流量計(jì)；
在智慧交通、智慧安防、智慧家居、智慧機(jī)械等領(lǐng)域開(kāi)拓新的應(yīng)用模式。
連續(xù)6年被授予“國(guó)家企業(yè)”、“深圳市企業(yè)”資質(zhì)。
2017年7月已通過(guò)水文儀器產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)
地核查評(píng)審。
公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雷達(dá)式水位計(jì)XR.WLX-1、電波流速儀XR.LDX-1符合水文儀器產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求
，在水文儀器及巖土工程儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行型式檢驗(yàn)并通過(guò)測(cè)試。
自主研發(fā)的交通、水文、安防、感應(yīng)控制等產(chǎn)品獲得多項(xiàng)發(fā)明和實(shí)用新型。

本產(chǎn)品采用24G雷達(dá)測(cè)量流水表面流速。本產(chǎn)品安裝示意圖參考圖3.1，雷達(dá)天線角度為14×32°，雷達(dá)波照射水面時(shí)，照射區(qū)域類(lèi)似一個(gè)橢圓，如圖3.2所示。應(yīng)選擇合適的安裝角度使得照射范圍應(yīng)當(dāng)選擇在平穩(wěn)水流面上。準(zhǔn)確理解雷達(dá)波的照射范圍有助于選擇合適的地方安裝，避免一些容易被干擾的場(chǎng)景，如河流兩邊隨風(fēng)擺動(dòng)的樹(shù)枝。測(cè)量原理天線波束范圍本產(chǎn)品采用24G雷達(dá)測(cè)量流水表面流速。本產(chǎn)品安裝示意圖參考圖3.1，雷達(dá)天線角度為14×32°，雷達(dá)波照射水面時(shí)，照射區(qū)域類(lèi)似一個(gè)橢圓，如圖3.2所示。

不同的流水環(huán)境，流速分布范圍是不一樣的，平穩(wěn)的流水和湍急的流水相比，平穩(wěn)的流水相對(duì)流速集中一些，所以參與計(jì)算的流速范圍可以設(shè)置小一些。雷達(dá)信號(hào)譜線范圍表示參與計(jì)算的流速范圍，每根譜線代表0.04m/s。假如設(shè)置譜線范圍為20，當(dāng)前主要速度為V,則表示計(jì)算的流速范圍為（V-20×0.04）～（V+20×0.04）,舉例來(lái)說(shuō)，如主要速度為1.5m/s，則0.7m/s～2.3m/s范圍內(nèi)的流速參與到平均流速的計(jì)算之中。對(duì)于湍急的流水設(shè)置頻譜范圍過(guò)窄，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)跳動(dòng)，對(duì)于設(shè)置較寬的頻譜有可能會(huì)增加額外的外界干擾。所以適當(dāng)?shù)倪x擇頻譜范圍有助于提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

雷達(dá)明渠流量計(jì)[2]是利用多普勒效應(yīng)原理制成，工作時(shí)向水面發(fā)生電磁波，電磁波遇到運(yùn)動(dòng)的水面會(huì)發(fā)生散射，并構(gòu)成回波，由于接收到的回波頻率相對(duì)于發(fā)射頻率發(fā)生一定偏移，由多普勒頻率方程可求得水面流速，一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)會(huì)在雷達(dá)傳感器產(chǎn)生一個(gè)低頻輸出信號(hào)。這個(gè)信號(hào)的頻率取決于移動(dòng)速度,幅度取決于距離，反射率和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的尺寸大小。多普勒頻移和運(yùn)動(dòng)速度成正比關(guān)系。定點(diǎn)式雷達(dá)流量計(jì)的系統(tǒng)可接入多個(gè)雷達(dá)探頭，相當(dāng)于布設(shè)多個(gè)測(cè)量垂線，結(jié)合斷面參數(shù)，計(jì)算斷面流量。

雷達(dá)明渠流量計(jì)產(chǎn)品簡(jiǎn)介：雷達(dá)明渠流量計(jì)是一款基于微波技術(shù)的全自動(dòng)流量計(jì)，它采用的K波段平面雷達(dá)技術(shù)，通過(guò)非接觸的方式測(cè)量水體的流速和水位，根據(jù)內(nèi)置的軟件算法，計(jì)算并輸出實(shí)時(shí)斷面流量及累計(jì)流量；可用于河道、灌渠、地下排水管網(wǎng)、防汛預(yù)警等場(chǎng)合進(jìn)行非接觸式流量測(cè)量；該產(chǎn)品具有功耗低、體積小巧、性高、維護(hù)方便的特點(diǎn)；測(cè)量過(guò)程不受溫度、泥沙、河流污染物、水面漂浮物等因素的影響。雷達(dá)流量計(jì)/流速儀是一款基于微波技術(shù)的全自動(dòng)雷達(dá)流量計(jì)。它采用的平面微波雷達(dá)技術(shù)，通過(guò)非接觸方式測(cè)量水體的流速和水位，根據(jù)內(nèi)置的軟件算法，計(jì)算并輸出水位、流速、流量數(shù)據(jù)，可用于河道、灌渠等場(chǎng)景的流量測(cè)量。該產(chǎn)品不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風(fēng)或其他氣象環(huán)境條件的影響，不受污水腐蝕和泥沙影響，同時(shí)還具有功耗低、體積小、安裝維護(hù)方便等特點(diǎn)，適合野外測(cè)量環(huán)境。

類(lèi)型：非接觸型；等級(jí)防護(hù)：Ip68；流速測(cè)量范圍：0.1m/s～20m/s，以訂做其他流速范圍；流速精度范圍：±8.8m/s；水位量程范圍：≥30m；水位精度范圍：±2mm；通信接口：RS485（Modbus）,4-20mA；RS485輸出信號(hào)內(nèi)容：流速、水位、溫度、瞬時(shí)流量、累積流量；運(yùn)行溫度范圍：-35℃～65℃；存儲(chǔ)溫度范圍：-40℃～65℃；供電電壓：12V-24VDC可選；

明渠雷達(dá)流量計(jì)的工作原理：高精度雷達(dá)明渠流量計(jì)的工作原理是基于勒頻移效應(yīng)的工作原理。當(dāng)水流移動(dòng)時(shí)，相對(duì)于流量計(jì)，使儀器發(fā)出的雷達(dá)波信號(hào)產(chǎn)生頻率偏移。頻率偏移與水流成正比。動(dòng)態(tài)過(guò)水面積通過(guò)測(cè)量頻率偏移測(cè)量，然后根據(jù)測(cè)量的流量和過(guò)水面積計(jì)算。雷達(dá)明渠流量計(jì)由雷達(dá)流量計(jì)、雷達(dá)水位計(jì)和流量計(jì)算終端組成。雷達(dá)明渠測(cè)流系統(tǒng)從水力學(xué)明渠均勻流理論出發(fā)，利用雷達(dá)波以非接觸方式同步測(cè)量截面水位和水表流量。模型計(jì)算后，可獲得斷面平均流量，然后采用傳統(tǒng)流量面積法計(jì)算斷面流量和水量。

流量計(jì)算：根據(jù)雷達(dá)流量計(jì)內(nèi)置的測(cè)站渠道的橫截面幾何參數(shù)和測(cè)得的水位值，即可計(jì)算出過(guò)水?dāng)嗝婷娣eA(h)。通過(guò)雷達(dá)流量計(jì)集成的水力學(xué)模型將表面流速VL轉(zhuǎn)換為斷面平均流速Vm,即Vm=f（VL），則流量Q=A(h)×Vm雷達(dá)流量計(jì)安裝、維護(hù)方便，且干擾因素少，但是至少要注意以下問(wèn)題。低流速可能測(cè)不到。規(guī)定小于0.15m/s不建議用雷達(dá)測(cè)流速，國(guó)內(nèi)低于0.30m/s不建議用雷達(dá)測(cè)流速；█要根據(jù)不同的工程現(xiàn)場(chǎng)（邊界條件：渠道斷面形狀、縱坡、糙率、泥沙特性等）建立表面流速與過(guò)水?dāng)嗝嫫骄魉俚年P(guān)系（不能一成不變），也就是說(shuō)；V斷面平均=f（V水面）中的f函數(shù)是不確定的；█安裝位置應(yīng)選擇水流平順（接近均勻流）的渠段，該渠段好襯砌，且長(zhǎng)度好為20倍大水深。為什么叫廢水流量計(jì)，因?yàn)樵摿髁坑?jì)能夠使用測(cè)量廢水流量。廢水流量計(jì)就是廢水電磁流量計(jì)，目前市場(chǎng)上有這方面的客戶(hù)需求，所以我們單獨(dú)拿出來(lái)做一個(gè)產(chǎn)品來(lái)介紹。

天線方向?qū)y(cè)流影響：流速計(jì)雷達(dá)天線角度為12×25°，當(dāng)波束正對(duì)打到一面墻時(shí)，在墻上的覆蓋區(qū)域是一個(gè)橢圓形，當(dāng)流速計(jì)接口朝上下方向和朝左右方向時(shí)，打到墻上的照射區(qū)域是有區(qū)別的。當(dāng)流速計(jì)照射水面時(shí)，照射區(qū)域類(lèi)似一個(gè)橢圓區(qū)域。當(dāng)不同方向安裝時(shí)，對(duì)應(yīng)的區(qū)域不同，如圖所示為安裝角度為45°時(shí)，天線垂直方向角12度和25度照射水面區(qū)域的邊界計(jì)算。準(zhǔn)確理解雷達(dá)波的照射范圍有助于選擇合適的地方安裝，避免一些容易被干擾的場(chǎng)景，如河流兩邊隨風(fēng)擺動(dòng)的樹(shù)枝。

近年來(lái)，雷達(dá)流量計(jì)在河流流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用，是在中小型河流中，但在應(yīng)用中仍存在一些問(wèn)題，主要是雷達(dá)流量計(jì)一般安裝在岸邊，為了實(shí)際測(cè)量河流測(cè)量范圍，人為損壞，一般安裝高度在3~5m以上，一旦雷達(dá)流量計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題，維護(hù)人員需要攀爬作業(yè)，維護(hù)困難，人身也受到不同程度的影響。雷達(dá)流量計(jì)檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置的支撐載體通常有以下兩種形式。種是固定支架。需要將雷達(dá)流量計(jì)支撐在半空中；第二種是固定支撐和沿固定支撐上下移動(dòng)的固定支撐架結(jié)構(gòu)。升降臺(tái)可配備雷達(dá)流量計(jì)，方便安裝維護(hù)。該方式采用的升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，即在固定支撐部上布置有齒條結(jié)構(gòu)，在升降臺(tái)上設(shè)置與齒條結(jié)構(gòu)嚙合的齒輪結(jié)構(gòu)，齒輪結(jié)構(gòu)帶動(dòng)升降臺(tái)在齒條結(jié)構(gòu)上爬升和下降。

雷達(dá)流量計(jì)采用多普勒效應(yīng)原理將電磁波發(fā)射到水面。當(dāng)電磁波遇到移動(dòng)的水面時(shí)，它會(huì)散射并形成回波。由于回波頻率與發(fā)射頻率相比有一定的偏差，多普勒頻率方程可以獲得水面流量。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在雷達(dá)傳感器中產(chǎn)生低頻輸出信號(hào)，取決于運(yùn)動(dòng)速度、安裝距離、反射率和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)尺寸。多普勒頻率F與運(yùn)動(dòng)速度成正比。定點(diǎn)雷達(dá)流量計(jì)系統(tǒng)可連接多個(gè)雷達(dá)探頭，相當(dāng)于布置多個(gè)測(cè)量垂直線，結(jié)合截面參數(shù)計(jì)算截面流量，適用于洪水檢測(cè)。

安裝施工簡(jiǎn)單,雷達(dá)流量計(jì)通過(guò)立桿或者橋梁安裝，無(wú)需下水作業(yè)，施工簡(jiǎn)單，無(wú)論河流處于洪水期或者枯水期均可施工。4.工況適應(yīng)性強(qiáng),雷達(dá)流量計(jì)對(duì)于測(cè)量水深沒(méi)有要求，無(wú)論洪水期或枯水期均可穩(wěn)定運(yùn)行;流量計(jì)內(nèi)部配有斷面描繪軟件，適用于多種現(xiàn)場(chǎng)工況的測(cè)量。隨著“河長(zhǎng)制”的普及，政府對(duì)于城市河道，自然河道的監(jiān)測(cè)越來(lái)越重視。尤其對(duì)于河道流量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，更反應(yīng)了河道兩岸及上下游生態(tài)鏈的健康情況。對(duì)于河道流量監(jiān)測(cè)，應(yīng)該注意些什么呢？又應(yīng)該知道哪些條件呢？目前應(yīng)用為廣泛的是基于聲學(xué)原理的流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)，主要分為時(shí)差法多聲路超聲波流量計(jì)和超聲波多普勒流量計(jì)。此外，明渠雷達(dá)流量計(jì)在黃河下游明渠測(cè)流中應(yīng)用較多。

GB/T15966-2017《水文儀器基本參數(shù)及通用技術(shù)條件》GB/T4208-2017《外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）》GB/T17626.3-2016《射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)》GB/T17626.2-2018《靜電放電抗擾度試驗(yàn)》GB/T17626.8-2006《工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)》GB/T17626.5－2019《浪涌抗騷擾度試驗(yàn)》GB/T9359-2016《基本環(huán)境試驗(yàn)》CW平面微帶雷達(dá)非接觸式探測(cè)，不受氣候、泥沙及漂浮物影響,易于維護(hù)，操作簡(jiǎn)單。2.測(cè)量，數(shù)據(jù)輸出穩(wěn)定，且適用于洪水期高流速環(huán)境。3.天線發(fā)射頻率靈活可調(diào)，能有效避免多個(gè)產(chǎn)品相互干擾。4.防內(nèi)部結(jié)露、防水、防雷設(shè)計(jì)，超寬工作溫度，適用于各種嚴(yán)苛野外環(huán)境。5.獲得《水文儀器及巖土工程儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心》檢測(cè)報(bào)告6.內(nèi)置發(fā)明信號(hào)處理算法，流速測(cè)量穩(wěn)定準(zhǔn)確，抗干擾性強(qiáng)。測(cè)量原理天線波束范圍

雷達(dá)流量計(jì)天線的軸應(yīng)垂直于液位反射表面。如果您對(duì)雷達(dá)流量計(jì)的安裝有疑問(wèn)，可以在線或致電深圳華儒科技。

公司常年經(jīng)營(yíng)產(chǎn)品：雷達(dá)流量計(jì)、地下管網(wǎng)雷達(dá)流量計(jì)、流量計(jì)、明渠雷達(dá)流量計(jì)、雷達(dá)流速儀