雷达在线测流系统项目组织施工设计方案20140227

雷达在线测流系统项目组织施工设计方案1项目建设地概况1.1 项目建设容所在地区及所属水文局1.2项目水文测站基本情况水文站点基本信息表2系统集成的基本方案与功能介绍2.1固定式雷达波自动测流系统集成技术2.1.1主要设备参数非接触雷达流速传感器sommer 非接触雷达Sommer 是世界上唯一将非接触式雷达测流技术成熟地应用在水文测验、水资源监测、城市防洪、山区暴雨性洪水和环保排污监测并进行商品化生产的公司。

其技术发展趋势是应用雷达测流技术逐步取代接触式测流技术与设备（各种流速仪、ADCP、HADCP、ADV、SLADCP 和超声波时差法测流系统等）。

非接触式雷达测流系统土建简单，便于随时维护，少受水毁影响，不受污水腐蚀，不受泥沙影响，保障人员安全。

不仅可用于平时环境监测，而且特别适合承担急难险重观测任务。

测量原理当雷达传送非均匀流表面信号时，非均匀流表面的厘米波即反向散射体会导致多普勒频移的发生。

在河道枯水期，这些厘米波由于具有一定的速度，而被准确识别，根据其波动的方向，产生正向或负向的多普勒频移。

由于紊流的散射引起的这两种影响几乎相同，也就是说在枯水期时，其影响为零。

传递表面波的顺流流动，产生额外的多普勒频移，此时需要对接受信号进行特殊的分析测定。

在高洪期间，由于水面波浪反射明显，因此表面流速特性更加容易被雷达探头捕获。

这种测定方法与利用高频雷达来测定海岸流表面流速的方法类似。

平均流速计算如下：Vm：断面平均流速Vl：水面测点的流速K：转换系数Vm......mean flow velocity (m/s)Vl......local velocity water surface (m/s)K ......dimensionless factor系数通过模型或通过大量在不同水位测验决定。

流量最终计算如下：Q=A(h)*Vl*KQ......discharge quantity (m3/s)A(h)......cross section surface (m2)Vl......local velocity water surface (m/s)K......dimensionless factor实测表明，测量点的平均速度和表面速度之比是由深度和表面粗糙度比率决定的。

技术特点1）．非接触、安全低损、少维护、无泥沙影响。

2）．在洪水期高流速条件下也能进行测验。

3）．比多普勒声学接触式流速测验系统功耗低很多，一般太阳能供电既可满足测流需要。

4）．安装特别简单，土建量很少，运行可靠、稳定，可独立与现在运行中的城市水情、污水、环境自动测报系统联机。

5）、雷达流速探头具有水平角度自动补偿功能。

SOMMER RG-30 非接触式河道表面流速监测系统系统技术指标产品类型：平面雷达测量原理：多普勒雷达频率：24GHz数据采集时间：5 to 240 s测量间隔时间设定围：8 s -5 h（小时）雷达波束角：12°雷达水平角度调整围：30-60°（自动补偿）雷达探头距离水面距离：0.5 m to 30 m流速测量围：0.15 m to 15 m/s分辨率和误差：±0.02 m/s; ±1 %模拟接口：4-20 mA数字接口：RS232 ；RS-232（TTL）;RS-485传输波特率：1200-192000自动输出结果：流速和数据质量评价（多种ASCII 码协议）电源：5.5 - 30 VDC,；电源保护：具有电源接错和过压保护功能电流：最大130 mA（测量时）休眠时：小于1mA工作温度：-35℃~+60℃存储温度：-40° C~ 60 °C野外防护等级：IP 68安装架：配备具有伸缩臂的安装金属组件系统控制器系统控制器是控制整个系统正常工作的核心设备，主要完成如下工作：(1)、根据用户设定时间，定时自动启动直流电机工作，可控制电机正反转、加速减速等；(2)、采集光栅编码器输出的脉冲信号，计算行车距离；(3)、通过电台给雷达波测速探头发送工作指令，接收雷达波测速探头发送的流速数据；(4)、可定时(时间间隔可设定)采集机械编码浮子水位计的水位数据，也可采集国常用气泡式水位计或雷达水位计的水位数据；(5)、可通过GPRS模块或其它远程通讯模块传输数据；(6)、可通过短信模块给值班人员发送各类报警短信；(7)、可监控蓄电池工作电压；(8)、可监控周围环境温度，当温度值低于设定温度时，停止系统运行；(9)、可对直流电机和雷达波测速探头控电，当需要测流时，给电机和雷达探头供电，完成测流后，给电机和雷达探头断电；(10)、可智能采集复位限位开关信号，监控光栅编码器工作状态；(11)、根据三种状态自动启动雷达探头进行水面流速测验；a、低水定时(时间间隔可设定)启动雷达探头进行水面流速测验；b、根据水位变幅(水位涨落变幅值可设定)启动雷达探头进行水面流速测验；c、高水定时(时间间隔、水位节点值可设定)启动雷达探头进行水面流速测验；系统控制器主要技术指标如下：(1)、功耗：整机工作电流小于30mA；(2)、电源：输入电压9～30VDC，主板供电电路串接保护二极管，正负极长时间反接不会损坏设备；(3)、接口：RS232接口4个(3线)，可独立编程控制；(4)、RS485接口1个，可独立编程控制；(5)、模拟量接口8个12bit差分，1MΩ输入阻抗。

(6)、可接0～10V或4～20mA模拟量输入信号；(7)、实时时钟：实时钟运行精度月漂移不超过2min。

可采用中心站计算机校时；(8)、硬件看门狗：独立于CPU的递减计数器；(9)、固态存储： 512KFLASH+256KSRAM；(10)、CPU工作频率：最高7.4MHz，最低2KHz，频率调节可编程；(11)、标配操作系统： uCOS-II；(12)、工作温度：–-25°～ +55°C；(13)、湿度：小于95%(+40°C), 不结露；(14)、继电器：3个固态继电器，12V输出, 可独立编程控制。

雷达水位计产品简介雷达液位计天线发射及窄的微波脉冲，这个脉冲以光速在空间传播，遇到被测介质表面，其部分能量被反射回来，被同一天线接收。

发射脉冲与接收脉冲的时间间隔与天线到被测介质表面的距离成正比。

由于电磁波的传播速度极高，发射脉冲与接收脉冲的时间间隔很小（纳秒量级）很难确认，90X系列26G雷达液位计采用一种特殊的解调技术，可以准确识别发射脉冲与接收脉冲的时间间隔，从而进一步计算出天线到被测介质表面的距离。

水利行业应用特点：行业推荐的雷达液位计采用了26GHz的发射频率，因而具有：波束角小，能量集中，具有更强抗干扰能力，大大提高了测量精度和可靠性天线尺寸小，便于安装和加防尘罩等天线防护装置重量轻约1KG，便于安装测量围最高可达70米，覆盖大型水库等水位测量多种输出电路接口与采集系统配合采用脉冲工作方式，雷达液位计发射功率极低，对人体及环境均无伤害产品参数应用：河道、湖泊、浅滩测量围：30米过程连接：螺纹G1½ʺ A / 支架/法兰过程温度：-40～100℃过程压力：常压精度：±3mm频率围： 26GHz防护等级： IP67 / IP65供电电源： DC（6—24V）/四线信号输出： RS485/Modbus 协议现场显示：可选外壳：铝/塑料雨量传感器产品简介本仪器为降水量测量一次仪表，其性能符合国家标准GB/T11832-2002《翻斗式雨量计》要求。

本仪器采用了国家发明专利，在计量翻斗上方设置了双向翻板，大大缩短了翻斗降水切换时间，进而使仪器的计量误差缩小至≤±1%的领先水平，并使仪器的性能更加稳定。

本仪器属于高灵敏度、高精准型精密雨量传感器，使用过程中必须定期对仪器进行清洗、维护和检验，否则仪器可能失准、失效。

本仪器出厂时已将翻斗倾角调整、锁定在最佳倾角位置上，安装仪器时只需按照本说明书要求调整底座水平即可投入使用，切不可现场再调整翻斗倾角调整螺钉。

本仪器翻斗壁作了特亲水处理，安装、清洗仪器过程中切忌用手指触摸或划伤翻斗壁涂层。

产品参数承雨口径：φ20000.60mm；刃口锐角：40o～45°分辨力：0.1mm雨强围：0.01mm～4mm/min测量准确度：≤±2%（符合国家标准I级准确度要求）≤±1%（优级品，准确度优于国家标准I级准确度标准）发讯方式：两路干簧管通、断信号输出工作环境：环境温度：-10℃～50℃相对湿度；<95%(40℃)尺寸重量：φ216mm×470mm 3.1Kg数据电台产品简介JZ875数传模块是高集成度的小功率半双工的无线数传模块，其采用“TI”高性能射频芯片及高速单片机。

模块提供16个频道，并配备有专业的设置软件，以便用户进行参数更改，模块采用透明传输的方式，无须用户编写设置与传输程序，即可进行传输任何大小的数据。

工业级的设计,发射功率可设置，模块体积小，使用电压宽，方便使用。

功能特点工作频率430-434MHz传输距离2~10千米（1200bps）GFSK的调制方式透明传输方式置看门狗，以保长期可靠运行UART/TTL、RS232、RS485接口超大的512bytes数据缓冲区适合置式的安装数据传输模块产品参数工作温度 -30°C～70°C （正偏离）储存温度－30°C～70°C （正偏离）湿度围 0－95%，非冷凝电压围 DC5V～35V （正偏离）功耗通信平均电流140mA12VDC在线待机电流5mA12VDC输出功率：Class4（2W900MHZ）；Class1（1W1800MHZ）天线接口 50Ω/SMA 阴头接收灵敏度 -104dbmSIM卡 3V/5V，自动检测用户数据接口 DB9 RS-232/485波特率 300～115,200 bps外型尺寸 90mm * 63mm * 24mm重量 190g产品功能置TCP/IP协议栈，针对无线网络优化GPRS无线数据双向传输提供RS232/485接口符合ETSI GSM Phase 2+标准标准GSM AT指令已通过所有工业级认证频段：双频：EGSM900/1800MHZ，兼容GSM Phase2/2+标准标准GSM11.10协议适用于数据，传真，短信息及话音应用支持自动心跳，保持永久在线支持图形化参数配置完善的自动重联机制,强大的数据通道自恢复能力支持DTU断线告警支持智能重连模式，大幅降低无效流量支持中心为固定IP或动态域名支持远程参数配置支持远程唤醒支持点对点、点对多点、多点对多点对等数据传输支持通过串口进行固件升级提供DTU在线／离线电平指示脚支持300-115200宽围波特率,支持数据位,奇偶校验位,停止位设置,支持硬件流控支持APN虚拟专网业务支持透明通信模式/控制通信模式/工业MODEM模式支持数据中心PING操作蓄电池及太阳能供电系统为保证系统在“有人看管、无人值守”的运行模式下，测站设备能在雷电、暴雨、停电的恶劣条件下可靠、正常地工作，遥测站的供电系统采用太阳能板浮充蓄电池直流供电，配备充电过充过放保护器。