一、雷達波流速儀介紹

AMT‐200 雷達流速儀是深圳市云傳物聯(lián)技術(shù)有限公司推出的產(chǎn)品，該儀器采用了 K 波段平面微帶陣列天線，能量集中，低功耗；集成了垂直角度補償、流速平均、信號強度檢測、串口通信、無線通訊等功能，非接觸式雷達測流系統(tǒng)測速時設(shè)備不受污水腐蝕，不受泥沙影響，少受水毀影響，土建簡單，便于維護，保障人員安全。不僅可用于平時環(huán)境監(jiān)測，而且特別適合承擔(dān)急難險重觀測任務(wù)。

二、測量原理

該探頭基于多普勒效應(yīng)原理：當(dāng)雷達波發(fā)射源與目標(biāo)相對靜止時，則接收頻率和發(fā)射頻率相等：

當(dāng)發(fā)射波源位置固定，移動目標(biāo)相對發(fā)射波源以速度 v 向波源方向運動時，雷達波對于移動目標(biāo)來說，速度增大為C0 + V 單位時間內(nèi)到達移動目標(biāo)的雷達波的波長個數(shù)即接收頻率為：

多普勒頻移:

移動目標(biāo)的運動速度:

值為正值時表示速度與發(fā)射波同向，負(fù)號則反向；移動目標(biāo)的速度與頻移成正比，則有：

在對河流水面進行測速時，雷達流速探頭向水面發(fā)射微波，遇到水面波浪、水泡、漂浮物（被測移動目標(biāo)物）后，微波將被吸收、反射，反射波的一部分被探頭接收，轉(zhuǎn)換成電信號，由測量電路處理并測出多普勒頻移，再根據(jù)上述原理即可計算出水體的流速。由于雷達波發(fā)射方向和水流的方向通常會有一定的角度，同時發(fā)射接收需要距離往返，故需要對上述結(jié)果進行修正，修正后的實際水流速度為（α表示雷達波垂直方向和水平方向的夾角）：

三、系統(tǒng)特點

1. 能勝任洪水期高流速條件下的測量

2. 具有防反接、過電壓保護功能

3. 系統(tǒng)功耗低，一般太陽能供電即可滿足測流需要

4. 多種接口方式，既有數(shù)字接口又具有模擬接口，方便接入系統(tǒng)

5. 無線傳輸功能（可選），可將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)?1.5km 以外

6. 可獨立與現(xiàn)在運行中的城市水情、污水、環(huán)境自動測報系統(tǒng)聯(lián)機

7. 測速范圍寬，測量距離遠(yuǎn)達 40m

8. 多種觸發(fā)模式：周期、觸發(fā)、查詢、自動

9. 安裝特別簡單，土建量很少

10. 全防水設(shè)計，適合野外使用

11. 雷達流速探頭可以進行周期、觸發(fā)、手動觸發(fā)模式的流速檢測非接觸、安全低損、少維護、不受泥沙影響

四、系統(tǒng)參數(shù)

流速測量

測量范圍 0.01-20m/s

測量精度 ±0.01m/s

雷達天線 平面微帶陣列式天線

雷達垂直傾斜角補償 自動補償

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)

雷達頻率 24GHz（K-Band)

有效測量距離 40m

自動角度補償

垂直角度修正范圍 0-70°

準(zhǔn)確度 ±1°

分辨率 ±0.1°

接口

數(shù)字接口 RS232RS485SDI-12(可選)

無線傳輸（可選） 433MHz

模擬輸出 4-20mA

外殼材質(zhì) 鋁合金外殼

防護等級 IP67

12V 時的功耗 待機約 1mA； 測量時約 50mA

工作溫度 -35℃-70℃

存儲溫度 -40℃-70℃

防雷 集成防雷功能

四、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 河道、防汛等水文測量

2. 江河、灌渠、水資源監(jiān)測

3. 環(huán)保排污，地下水道管監(jiān)測

4. 城市防洪、山區(qū)暴雨性洪水監(jiān)測

5. 配套無人機實現(xiàn)流速的測量和流速流量的轉(zhuǎn)換

五、雷達波測量水體流速的系統(tǒng)組成

雷達波流速測量水體流速的系統(tǒng)由雷達波測速傳感器、數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)，無線通訊系統(tǒng)（選配）及相關(guān)安裝防護措施組成；通過非接觸式的雷達流速探頭獲得流速數(shù)據(jù)，通過有線（無線可選）方式，將流速信息輸出到 RTU 或者中心站，通過中心站軟件可以實時獲取流速數(shù)據(jù)。

七、流速的校準(zhǔn)和率定

電波流速儀是利用雷達多普勒效應(yīng)，用無接觸式來測量河流水面流速的一種新型儀器，具有安全、快速、使用方便的特點，且不受河流中含沙量、漂浮物等影響。由于雷達測速儀與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子流速儀的工作原理不同，所以兩者之間存在系統(tǒng)偏差，在分析中首先將兩者建立相關(guān)關(guān)系，找出相關(guān)系數(shù)，再利用系數(shù)校正后的雷達測速流量與轉(zhuǎn)子流速儀流量進行單值關(guān)系校驗和隨機不確定控制分析，以達到隨機誤差和系統(tǒng)誤差都在允許范圍內(nèi)。由于兩種儀器的工作原理不同，對流速的敏感度也不同，發(fā)現(xiàn)兩者之間的相關(guān)直線一般不通過原點，為了方便使用，可微調(diào)系數(shù)使其過原點，又能滿足誤差控制。

八、典型應(yīng)用

軟件部分

九、簡介

雷達波無線測流系統(tǒng)是以深圳市云傳物聯(lián)技術(shù)有限公司AMT-200雷達測流儀儀為核心、以在線自動測量技術(shù)為依托的實時流量測量系統(tǒng)?？梢栽O(shè)置測流斷面和測流垂線，自動回執(zhí)河道斷面，設(shè)置流速系數(shù)，實現(xiàn)流速到流量的自動轉(zhuǎn)換。

十、功能

1) 設(shè)置測流斷面和測流垂線,并能自動繪制河道斷面圖

2) 設(shè)置左右岸邊系數(shù)和浮標(biāo)系數(shù)及水位流速系數(shù)及報表參數(shù)

3) 計算流速平均歷時

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

5) 具有自動測量模式與人工測量模式

6) 自動從現(xiàn)有水位系統(tǒng)中提取水位,并計算出流量

十一、軟件主要特點

1) 軟件美觀大方，具有較強的擴展性2) 開發(fā)需求來源于一線水文站,符合實際使用的操作習(xí)慣，具有人性化的操作界面

3) 報表小數(shù)位數(shù),有效數(shù)字及各種數(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雙原則

4) 軟件符合冗余度，時間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度的算法原理，具有較高的質(zhì)量

十二、硬件

1 2.1 計算機及配件

計算機：In 及其兼容設(shè)備，主頻 500MHz 以上；內(nèi)存：64MB 以上；硬盤空間：10G 以上；串行通訊接口：一個；Microsoft Mouse 或與其兼容的鼠標(biāo)器；2 3.2 硬件設(shè)備AMT--200 非接觸式雷達測流儀、

十三、支持軟件

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

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的名稱及版本號：Microsoft SQL Server2000 標(biāo)準(zhǔn)版；

辦公系統(tǒng)的名稱及版本號：Microsoft Office2003 中文版、Microsoft

Excel2003 中文版。