天然河道固定式纜道雷達流量監測方案

一、圣凱安在線監測系統概述

1.1 基本情況

隨著國家發展水資源越來越緊，同時水污染加重，可利用水源越發稀缺。中小河流在線流量監測重要性更顯突出。

2 河流在線流量監測，可實時掌握可用水資源；

2 河流在線流量監測，可通過水閘等調配縣市級流域水量；

2 河流在線流量監測，可了解污水走向，提供決策依據；

2 河流在線流量監測，在山洪和臺風期間掌握各河道流量防范“天災"。

1.2 設計目標

流量站新建全自動的流量實時在線監測方式，實現對河段斷面流量流速的實時在線監測，并且將流量計算的水位、流速、流量信息等數據通過無線傳輸方式傳送到相關中心平臺。

1.3 設計原則

（1）實時性、容錯性

實時采集現場中的流速、水文等信息，會同斷面數據能及時獲得流量信息，并將其存在業務數據庫中。具有較強的實時性和較高的處理效率，對訪問的響應時間要短；采集接口的實時性好，能滿足其應用的需要；采集接口的采集周期在5秒到5分鐘之間（可根據需要進行設定）；采集接口的實時性不能影響控制系統的性能。采集通信方式在具備條件的場合，實現冗余；采集軟件要有容錯處理機制；實時數據庫系統具有容錯能力，根據具體的硬件條件實現冗余。

（2）完整性、標準化

信息的傳輸與處理遵循標準化的協議，以保證信息的相對完整性與一致性。對采集方式、采集設備盡量采用統一標準和型號, 堅持系統的開放性和可擴展性。建立一個開放的、標準的、可擴充、易管理、升級的實時數據庫系統。不僅僅要做到配置上的*，更主要的是開發上和應用上的*。

（3）安全性、可靠性

在操作上嚴格權限管理。系統應提供審計跟蹤功能，記錄所有用戶操作過程，對出現的系統安全問題提供調查的依據和手段；系統應具備事務日志功能。保證在惡劣天氣條件下能正常運行，確保采集通信信道暢通。

1.4 系統功能

（1）能對斷面流速、水溫、流向、水位等進行24小時連續在線監測；

（2）能根據實時采集的流速、水位，計算斷面流量；

（3）能實現水量數據采集、流量計算、存儲、傳輸的功能；

（4）能將采集的水位、流速、流量和測站狀態信息通過通訊網絡傳輸到接收中心；

（5）可人工設定和修改斷面平均流速關系線。

主要監測設備系統詳細介紹

雷達流量計

這是一款雷達式測流產品可同時測量水位、流速、流量、累計流量，采用多普勒雷達測速原理，對水流的表面流速進行探測，利用內置的雷達水位計可以測量水深。通過測量水深和流速以及在設備內部設置的斷面形態可以利用速度面積法計算出斷面的流速。微波雷達不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風或其他氣象環境條件的影響，維護方便使用簡便。

雷達可以設置不同發射頻率，在多點近距離探測時，可有效地避免相鄰產品的雷達波束互擾影響。另外，監測系統或單位可根據探測獲得的速度值（多點測量），加之河道斷面幾何形狀信息等，對天然河流/城市河流、渠/涵/管道剖面水流量進行測定。