- 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量计，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雷达流量计，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。
雷达流量计：用于非接触测量水表面的流量、流速、水位。
遥测终端机：读取多台雷达流量计的数据并且将这些数据进行汇总按照速度面积法计算过整个过流断面的面积。
3、方案目标
流量站新建全自动的流量实时在线监测方式，实现对河段断面流量流速的实时在线监测，并且将流量计算的水位信息等数据通过无线传输方式传送到水文站房。
- 能对断面流速、流向、水位等进行24小时连续在线监测。
- 能根据实时采集的流速、水位，计算断面流量。
- 能实现水量数据采集、流量计算、存储、传输的功能。
- 能将采集的水位、流速、流量和测站状态信息通过通讯网络传输到接收中心。
- 可人工设定和修改断面平均流速关系线。
4、雷达流量计的测量原理
雷达流量计流速测量基于多普勒效应，探头斜向下发出一束雷达波，雷达波在照射到水体表面反射，由于多普勒效应，发出去的雷达波和接收到的雷达波会产生多普勒频移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。
5、速度面积法原理
利用雷达流量计测量流速V，利用雷达流量计测量水位H，预先在控制器设置的断面参数，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。
6、雷达流量计的安装示意图
雷达流量计用于河流和渠道的非接触式表面流速测量。流速仪安装在河流、渠道等水体上方（安装高度大于0. 5m），沿水面夹角约45 - 6 0度方向向水面发射雷达信号，反射回来的信号会被传感器接收，并通过分析计算转换为表面平均流速。
（一）数据采集软件
数据接收系统能通过GPRS通信网络，完成对区域的遥测水文数据的实时接收，包括监测站的水位、流量、人工置数等内容和其它工况数据，信息接收系统计算机实时接收、显示、存储接收到的数据，同时写入统一的遥测数据库。
水文数据从采集点到中心站，需经过多个通信节点，因此，数据接收软件具有误码数据的分析处理功能。
系统可以根据自动采集数据进行水文电报编制和传送。并根据实时水雨情情况决定是否加报。
数据采集程序对接收到的数据进行解码、纠错、检错、分类和存储，并建立历史和实时数据库。
水位信息根据水利行业的要求进行数据库保存，可设置5分钟、15分钟、30分钟、1小时间隔存库。
中心站数据接收软件兼有监视报汛站工作状态的功能。
系统具备对漏报数据自动召测功能。批量提取固态存储数据。
（二）应用软件
（1）水情信息检索
A、自由检索
查询条件：指定一个站号；选择一个时间范围。
指定站号可以通过选择输入确定也可以通过手动输入站号来确定。
查询结果：指定站在选择的时间范围内的实时水情数据。
结果表现；表格输出。要求可以打印；可以另存文件；可与EXCEL转换。
B、水位/流量排序检索
查询条件：指定一个站号；选择一个时间范围；指定排序要素及排序方式。
排序要素包括水位等参数。同时包括升序、降序两种排序方式。如果不指定排序要素查询结果不进行排序。指定了排序要素后查询结果将按排序要素及排序方式进行排序。
查询结果：指定站在选择的时间范围内的实时水情数据，按给定的排序要素及排序方式进行过排序。
结果表现：表格输出。要求可以打印；可以另存文件；可与EXCEL转换。
最近24时水位过程：
C、年历史特征值检索
查询条件：指定一个站点；指定一个查询年份。
查询结果：指定站点在指定年份中的各月水情特征值。
结果表现：数据列表。
D、月历史特征值检索
查询条件：指定一个站点；指定一个查询月份；选择一个查询的特征值类型；选择一种结果排序方式。
查询结果：指定站点在历史各年的指定月份中的指定类型特征值。
结果表现：数据列表。
日水位过程：
E、水情特征值检索
a.按年份检索
查询条件：指定一个查询年份；选择一个查询的特征值类型；选择一种结果排序方式。
查询年份用选择输入方式。
结果排序方式：按查询的特征值升序；按查询的特征值降序。
查询结果：所有报汛站在指定年份的各个月份中的指定水情特征值以及本年度的指定水情特征值。
结果表现：数据列表。
b.按报汛站检索
查询条件：指定一个站点；选择一个查询的特征值类型；选择一种结果排序方式。
结果排序方式：按查询的特征值升序；按查询的特征值降序。
查询结果：指定站点在所有历史年份中的各个月份中的指定水情特征值以及年度的指定水情特征值。样式表中的月份各列即为当年对应月份中的最大水位值。
结果表现：数据列表。
c.单站历史特征值检索
查询条件：指定一个站点。
查询结果：指定站点历史上所有水情特征值。
结果表现：数据列表。
历年、月、日水情的对比分析，将多条曲线显示，方便用户比对。
（三）视频图像监控
系统根据所选通讯方式的局限性，因数据大小、无线传输以及流量通讯费用等条件的约束，视频监控暂不能做到实时在线视频的效果，但为了对监管站点的现场情况更全面的了解，因此采用拍摄图片的方式，获取现场的影像，了解站点及设备的安全状况。
（四）综合报表
可自定义日期查询站点监测数据的月度报表，如各监测点的水位、流量、水库的库容、雨量监测点的雨量统计数据，并且自动统计高值、低值、累积值、平均值。支持将查询结果导出EXCEL文件到本地保存和打印。
水库水雨情动态监测系统充分整合软、硬件设备资源，可对所监测水库实现全天候远程自动监测，可完整记录各水库数据的动态变化过程。该软件采用B/S结构设计，用户可通过局域网或广域网进行远程访问。
（五）手机APP界面
◆ 手机APP端实时查看在线实时监控画面、当前水文数据、流量数据及雨量数据；
◆ 手机APP端操作方便、直观、可靠。