​雷达流量监测系统技术方案​​

1. 项目概述

雷达流量监测系统采用先进的微波遥感技术，实现非接触式测量，具有安装维护简便、不受泥沙杂物影响、测量精度高、安全性好等突出优点，特别适用于洪水期、高含沙量、高污染等复杂水情的流量监测。

 

系统目标：

· 实时监测：7x24小时不间断监测水体表面流速、水位和瞬时流量。

· 高精度测量：采用先进雷达信号处理算法，确保数据准确可靠。

· 远程管理：通过无线网络（4G/5G/NB-IoT）远程传输数据、配置参数和诊断设备状态。

· 预警预报：结合软件平台，实现流量超限、设备异常等情况的自动报警。

· 数据应用：为水资源管理、防洪调度、水文预报、生态监测等提供数据支撑。

2. 系统组成

系统主要由三部分组成：前端感知层、数据传输层、平台应用层

2.1 前端感知层（监测站）:这是系统的核心数据采集单元，通常安装在桥梁、立杆或岸边上。

· 恒瑞HR7360雷达流量计（核心传感器）：

o 恒瑞7350雷达流速仪：采用24GHz或80GHz调频连续波（FMCW）雷达，发射微波并接收水面反射信号，通过多普勒效应精确测量水体表面流速。具有波束角小、抗干扰能力强、精度高（通常±0.03m/s）的特点。

o 恒瑞7380雷达水位计：同样采用FMCW原理，通过计算微波发射与接收的时间差，精确测量水面到雷达天线的距离，从而换算出水位。测量精度可达±3mm。

· 恒瑞HRTU8180 RTU（远程测控终端）：

o 系统的“大脑”，负责采集雷达传感器数据。

o 内置流量计算模型（如流速-面积法），根据实测流速、水位和预设的河道断面参数（如河宽、坡降、糙率等）自动计算实时流量。

o 控制数据通信和电源管理。

· 供电系统：

o 市电供电：靠近市电的场景，优先采用，稳定可靠。

o 太阳能供电系统：适用于无市电的野外场景，包括太阳能电池板、蓄电池、太阳能控制器等，确保阴雨天连续工作。

· 立杆与支架：

o 采用热镀锌钢制立杆，具备足够的强度和抗风能力，将传感器固定在最佳测量位置。

· 防雷与接地装置：

o 保障设备在雷雨天气下的安全。

2.2 数据传输层:负责将前端监测站的数据安全、可靠地传输到中心平台。

· 通信方式：

o 4G/5G无线网络：主流方式，传输速度快，数据量大，适用于视频监控等需求。

o NB-IoT（窄带物联网）：低功耗、广覆盖、连接量大，特别适合小数据量、低频次传输的监测点，成本更低。

o 光纤专网：适用于距离中心近、有条件布设光纤的重要站点，稳定性最高。

2.3 平台应用层（软件平台）数据接收、存储、分析、展示和应用的中心。

· 数据接收与存储服务：接收各监测站数据，并存入时序数据库，确保数据安全。

· Web版监控中心：基于B/S架构，用户可通过浏览器访问。

o 电子地图总览：所有站点在地图上一目了然，颜色或图标显示设备状态和实时数据。

o 数据实时监控：以数字、曲线、仪表盘等形式展示流速、水位、流量实时值。

o 历史数据查询与分析： 支持按时间段查询历史数据，并生成数据报表和过程曲线（如流量过程线）。

o 报警管理：支持设置多级报警阈值（如警戒流量、危险流量），触发后通过平台消息、短信、邮件等方式通知相关人员。

o 设备管理：远程配置设备参数、诊断设备状态（如电量、信号强度）。

o 数据对接接口：提供API接口，可轻松将数据对接至上级水利、环保平台。

3. 方案特点与优势

· 非接触测量：不受泥沙、漂浮物、腐蚀性水质影响，寿命长，维护量小。

· 全天候工作：不受雨、雪、雾等恶劣天气影响，能有效监测洪水。

· 安装维护简便：无需建造测流槽、堰坝，主要工作在岸上或桥上完成，施工周期短，       安全风险低。

· 测量精度高：现代雷达技术结合智能算法，测量结果准确可靠。

· 多功能集成：一台设备同时测流速和水位，集成度高。

· 低功耗：结合太阳能供电，可实现野外长期无人值守。

4. 典型应用场景

· 中小河流水文站： 替代或补充传统缆道、ADCP测流。

· 山洪灾害预警：在山区河道关键断面布设，实时监测雨洪流量。

· 灌区信息化：监测干渠、支渠的引水、配水流量。

· 城市水务：监测排水管网、河道排口的流量，用于内涝预警和排污监控。

水利水电工程：监测水库、水电站的入库、出库流量。