
在水文监测、防洪防涝及水资源管理领域,全自动缆道式河道流量测量系统凭借无人值守、高精度、全天候运行特点,成为现代水文监测的核心设备,其整合雷达测速、自动控制、数据传输与云分析技术,为水文决策提供可靠数据支撑。
一、系统核心组成
系统采用模块化设计,核心单元包括:雷达表面流速仪(平板多普勒技术,捕捉水面流速)、雷达运行车(集成驱动电机、测速控制器与无线模块,悬挂于导轨运行)、全自动测流控制系统(“中枢”,协调设备与计算流量)、RTU 遥测终端机(数据采集传输)、雷达水位计(获取水位数据),以及太阳能供电与自动充电单元(保障长期运行)。模块化设计便于安装检修,可依河道需求灵活调整配置。
二、系统工作原理
系统以两根间距 300mm、直径≥5mm 的 304 不锈钢钢丝绳为导轨,一端固定室内设备房,另一端延伸至对岸并悬挂水泥配重块(维持导轨稳定垂度)。测流指令触发后,控制系统通过无线电台驱动雷达运行车至指定垂线位置,运行车到位后反馈信号,控制系统随即下达测流指令。雷达探头测量流速并回传数据,同时系统采集水位信息,流量计算终端依流速面积法算断面流量。任务完成后,运行车自动返回充电区对接充电装置。系统还可自动触发加密测流(水位变幅 ±0.5m)或停测保护(低水位 / 低温)。
三、雷达水位计配置
雷达水位计专为浅水域设计,测量范围达 30 米、精度 ±3mm,适应 - 40℃~100℃环境与 IP67 防护等级,可在野外恶劣条件稳定工作。接口支持 RS485/Modbus 协议或 4-20mA/Hart 信号,适配 6-24V 直流供电,既能单独接入系统,也可与现有水情系统共享数据。安装需确保探头距水面 0.5m~30m,避免水位波动导致测量盲区。
四、RTU 遥测终端机功能
RTU 遥测终端机是数据流转核心,含 2 路 RS485、1 路 TTL、2 路模拟量接口,支持外接温湿度传感器等外设;16M 存储 + 256G TF 卡扩展,可长期保存数据。其采用低功耗设计(12V 待机 < 1mA、工作 < 6mA),适配太阳能供电;遵循 SL651-2014 水文规约,通过 GPRS 上传数据至服务器,同时接收上位机参数配置指令,确保数据实时传输。
五、云平台数据应用
云平台集成 GIS 地理信息模块,工作人员通过卫星地图查看测站分布与设备状态,点击单站可获取水位、流速、流量等实时参数。平台支持历史数据查询、曲线绘制与报表导出,按水文规范自动推算日平均水位流量,还可定制水位超幅告警、设备低电提醒等功能,提升数据利用效率与跨区域共享能力。
六、系统运行保障
供电采用太阳能浮充蓄电池组合,蓄电池保障 45 天阴雨天运行,太阳能板 2 个太阳天充满电量;雷达运行车充电由智能单元监管,双交叉式结构防过充欠充。测流模式灵活,除定时测流外,支持水位加密测流与非测流时段手动加测,满足多样化监测需求。
结语
该系统适配 200 米内河宽,通过动态测流方案保障精度,其稳定运行、便捷运维与高效数据应用能力,为现代水文监测体系建设提供支撑,对提升防洪应急效率、优化水资源管理意义显著。
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