陽江提供雷達(dá)流量計(jì)的應(yīng)用

華儒科技是家進(jìn)入微波雷達(dá)傳感器行業(yè)領(lǐng)域的科技公司；
華儒科技專注于微波雷達(dá)傳感器的應(yīng)用技術(shù)開發(fā)；
在智慧水文行業(yè)，推出款基于微波雷達(dá)技術(shù)的非接觸式雷達(dá)水位計(jì)、雷達(dá)流速儀、目前正在研發(fā)款基于全
24G平面微帶技術(shù)的雷達(dá)流量計(jì)；
在智慧交通、智慧安防、智慧家居、智慧機(jī)械等領(lǐng)域開拓新的應(yīng)用模式。
連續(xù)6年被授予“國家企業(yè)”、“深圳市企業(yè)”資質(zhì)。
2017年7月已通過水文儀器產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)
地核查評(píng)審。
公司擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的雷達(dá)式水位計(jì)XR.WLX-1、電波流速儀XR.LDX-1符合水文儀器產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求，在水文儀器及巖土工程儀器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心進(jìn)行型式檢驗(yàn)并通過測試。自主研發(fā)的交通、水文、安防、感應(yīng)控制等產(chǎn)品獲得多項(xiàng)發(fā)明和實(shí)用新型。

用于江河、水庫、湖泊、河道等自然水域水文監(jiān)測。（2）用于灌區(qū)主干渠、支渠等明渠流量監(jiān)測。（3）城市內(nèi)澇道路積水、防洪防汛、地下管網(wǎng)等水位流量監(jiān)測以及排水管網(wǎng)、排水口等。灌區(qū)量測水監(jiān)測站實(shí)現(xiàn)對(duì)引水、輸水、配水、分水點(diǎn)和分界點(diǎn)全過程的水位、流量自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，為灌區(qū)總調(diào)度、分中心提供數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置。雷達(dá)流量計(jì)測流系統(tǒng)采用非接觸式測量，可以有效避免接觸式設(shè)備在水體中被雜物堵塞探頭的問題。

雷達(dá)流量計(jì)采用多普勒效應(yīng)原理將電磁波發(fā)射到水面。當(dāng)電磁波遇到移動(dòng)的水面時(shí)，它會(huì)散射并形成回波。由于回波頻率與發(fā)射頻率相比有一定的偏差，多普勒頻率方程可以獲得水面流量。運(yùn)動(dòng)目標(biāo)在雷達(dá)傳感器中產(chǎn)生低頻輸出信號(hào)，取決于運(yùn)動(dòng)速度、安裝距離、反射率和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)尺寸。多普勒頻率F與運(yùn)動(dòng)速度成正比。定點(diǎn)雷達(dá)流量計(jì)系統(tǒng)可連接多個(gè)雷達(dá)探頭，相當(dāng)于布置多個(gè)測量垂直線，結(jié)合截面參數(shù)計(jì)算截面流量，適用于洪水檢測。

由于強(qiáng)降水或連續(xù)性降水超過城市排水管網(wǎng)的排水能力，致使城市產(chǎn)生內(nèi)澇積水災(zāi)害。為了及時(shí)準(zhǔn)確地掌握城市給排水管網(wǎng)的運(yùn)行特征，需要對(duì)其液位、流速及流量、水質(zhì)等多種基本運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行測量，獲取連續(xù)的液位、流速及流量、水質(zhì)數(shù)據(jù)，掌握其變化規(guī)律；可以用雷達(dá)水位計(jì)檢測，通過這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的瞬時(shí)分析、統(tǒng)計(jì)計(jì)算等，源頭治理上形成、可視化、平臺(tái)化、信息化的治理方法，可以全面地進(jìn)行系統(tǒng)現(xiàn)狀診斷與評(píng)估，為各項(xiàng)研究工作的開展奠定堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。城市排水管網(wǎng)流量在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市排水管網(wǎng)中的地下水流量、水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測，并利用監(jiān)測數(shù)據(jù)輔助排水管網(wǎng)的管理與維護(hù)。

類型：非接觸型；等級(jí)防護(hù)：Ip68；流速測量范圍：0.1m/s～20m/s，以訂做其他流速范圍；流速精度范圍：±8.8m/s；水位量程范圍：≥30m；水位精度范圍：±2mm；通信接口：RS485（Modbus）,4-20mA；RS485輸出信號(hào)內(nèi)容：流速、水位、溫度、瞬時(shí)流量、累積流量；運(yùn)行溫度范圍：-35℃～65℃；存儲(chǔ)溫度范圍：-40℃～65℃；供電電壓：12V-24VDC可選；

不同的流水環(huán)境，流速分布范圍是不一樣的，平穩(wěn)的流水和湍急的流水相比，平穩(wěn)的流水相對(duì)流速集中一些，所以參與計(jì)算的流速范圍可以設(shè)置小一些。雷達(dá)信號(hào)譜線范圍表示參與計(jì)算的流速范圍，每根譜線代表0.04m/s。假如設(shè)置譜線范圍為20，當(dāng)前主要速度為V,則表示計(jì)算的流速范圍為（V-20×0.04）～（V+20×0.04）,舉例來說，如主要速度為1.5m/s，則0.7m/s～2.3m/s范圍內(nèi)的流速參與到平均流速的計(jì)算之中。對(duì)于湍急的流水設(shè)置頻譜范圍過窄，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)跳動(dòng)，對(duì)于設(shè)置較寬的頻譜有可能會(huì)增加額外的外界干擾。所以適當(dāng)?shù)倪x擇頻譜范圍有助于提高測量的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

應(yīng)選擇合適的安裝角度使得照射范圍應(yīng)當(dāng)選擇在平穩(wěn)水流面上。準(zhǔn)確理解雷達(dá)波的照射范圍有助于選擇合適的地方安裝，避免一些容易被干擾的場景，如河流兩邊隨風(fēng)擺動(dòng)的樹枝。測流渠段的選擇與測流準(zhǔn)確性有直接的關(guān)系，為得到較好的測流結(jié)果，測流渠段應(yīng)盡量滿足以下條件：1.測流段內(nèi)無巨大塊石阻水,無巨大漩渦、亂流等現(xiàn)象。2.測流段宜順直、穩(wěn)定、水流集中。3.測流段應(yīng)保持順暢，漂浮物堆積。4.測流段應(yīng)該是自然流水狀態(tài)，附近下游無筑壩。

本產(chǎn)品采用24G雷達(dá)測量流水表面流速。本產(chǎn)品安裝示意圖參考圖3.1，雷達(dá)天線角度為14×32°，雷達(dá)波照射水面時(shí)，照射區(qū)域類似一個(gè)橢圓，如圖3.2所示。應(yīng)選擇合適的安裝角度使得照射范圍應(yīng)當(dāng)選擇在平穩(wěn)水流面上。準(zhǔn)確理解雷達(dá)波的照射范圍有助于選擇合適的地方安裝，避免一些容易被干擾的場景，如河流兩邊隨風(fēng)擺動(dòng)的樹枝。測量原理天線波束范圍本產(chǎn)品采用24G雷達(dá)測量流水表面流速。本產(chǎn)品安裝示意圖參考圖3.1，雷達(dá)天線角度為14×32°，雷達(dá)波照射水面時(shí)，照射區(qū)域類似一個(gè)橢圓，如圖3.2所示。

流量計(jì)算：根據(jù)雷達(dá)流量計(jì)內(nèi)置的測站渠道的橫截面幾何參數(shù)和測得的水位值，即可計(jì)算出過水?dāng)嗝婷娣eA(h)。通過雷達(dá)流量計(jì)集成的水力學(xué)模型將表面流速VL轉(zhuǎn)換為斷面平均流速Vm,即Vm=f（VL），則流量Q=A(h)×Vm雷達(dá)流量計(jì)安裝、維護(hù)方便，且干擾因素少，但是至少要注意以下問題。低流速可能測不到。規(guī)定小于0.15m/s不建議用雷達(dá)測流速，國內(nèi)低于0.30m/s不建議用雷達(dá)測流速；█要根據(jù)不同的工程現(xiàn)場（邊界條件：渠道斷面形狀、縱坡、糙率、泥沙特性等）建立表面流速與過水?dāng)嗝嫫骄魉俚年P(guān)系（不能一成不變），也就是說；V斷面平均=f（V水面）中的f函數(shù)是不確定的；█安裝位置應(yīng)選擇水流平順（接近均勻流）的渠段，該渠段好襯砌，且長度好為20倍大水深。為什么叫廢水流量計(jì)，因?yàn)樵摿髁坑?jì)能夠使用測量廢水流量。廢水流量計(jì)就是廢水電磁流量計(jì)，目前市場上有這方面的客戶需求，所以我們單獨(dú)拿出來做一個(gè)產(chǎn)品來介紹。

輔助水處理作業(yè)，如城市供水、排污監(jiān)測等3.流量計(jì)算、入水排水流量監(jiān)測等雷達(dá)明渠流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)：1.非接觸式測量，結(jié)合斷面參數(shù)計(jì)算流量，不受風(fēng)、溫度、霧霾、泥沙、漂浮物等影響；2.適用于多種測量條件，可以輸出流速、水位、流量的測量數(shù)據(jù)；3.流速和水位采用平面陣列雷達(dá)天線，設(shè)備體積小巧，安裝方便；4.方便的配置軟件，可以根據(jù)實(shí)際需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行方便的配置，以適應(yīng)不同的使用條件。雷達(dá)水位計(jì)傳感器是26G高頻雷達(dá)式水位測量儀表，測量大距離可達(dá)70米。天線被進(jìn)一步優(yōu)化處理，新型的的微處理器可以進(jìn)行更高速率的信號(hào)分析處理，使得儀表可以用于復(fù)雜的測量條件。雷達(dá)水位計(jì)采用高頻微波脈沖發(fā)射較窄的微波脈沖，經(jīng)天線向下傳輸，微波接觸到被測介質(zhì)表面后被反射回來，再次被天線系統(tǒng)接收并將其傳輸給電子線路部分自動(dòng)轉(zhuǎn)換成水位信號(hào)。（因?yàn)槲⒉▊鞑ニ俣瓤?，微波到達(dá)目標(biāo)并經(jīng)反射返回接收器這一來回所用的時(shí)間幾乎是瞬間的）

近年來，雷達(dá)流量計(jì)在河流流量自動(dòng)監(jiān)測中得到了廣泛的應(yīng)用，是在中小型河流中，但在應(yīng)用中仍存在一些問題，主要是雷達(dá)流量計(jì)一般安裝在岸邊，為了實(shí)際測量河流測量范圍，人為損壞，一般安裝高度在3~5m以上，一旦雷達(dá)流量計(jì)出現(xiàn)問題，維護(hù)人員需要攀爬作業(yè)，維護(hù)困難，人身也受到不同程度的影響。雷達(dá)流量計(jì)檢測監(jiān)測裝置的支撐載體通常有以下兩種形式。種是固定支架。需要將雷達(dá)流量計(jì)支撐在半空中；第二種是固定支撐和沿固定支撐上下移動(dòng)的固定支撐架結(jié)構(gòu)。升降臺(tái)可配備雷達(dá)流量計(jì)，方便安裝維護(hù)。該方式采用的升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，即在固定支撐部上布置有齒條結(jié)構(gòu)，在升降臺(tái)上設(shè)置與齒條結(jié)構(gòu)嚙合的齒輪結(jié)構(gòu)，齒輪結(jié)構(gòu)帶動(dòng)升降臺(tái)在齒條結(jié)構(gòu)上爬升和下降。

到水面距離：不小于0.5m；增益調(diào)節(jié)：4級(jí)增益調(diào)節(jié)垂直角范圍：58°無線傳輸功能：選配件，通過GPRS或者NB-IOT傳輸數(shù)據(jù)到后臺(tái)服務(wù)器軟件。1、流量計(jì)安裝角度對(duì)測量的影響：理論上說安裝角度越小，降雨對(duì)其造成的干擾就越小，但是測量的起始速度就會(huì)變大（由于反射信號(hào)變?nèi)酰?。不同的安裝角度照射到的測量區(qū)域也不一樣，當(dāng)垂直安裝時(shí)水平分量為零，便無法側(cè)量水平流速。2、安裝高度：同樣情況下，安裝高度越高，回波越弱，信號(hào)越差。相反安裝過低，水面對(duì)雷達(dá)的干擾越大。在一些會(huì)漲水的河道甚至?xí)蜎]設(shè)備。安裝高度也會(huì)影響雷達(dá)的照射區(qū)域，安裝越高，雷達(dá)波照射區(qū)域面積越大。流速儀測量范圍為0.1～40m/s，對(duì)于低速來說，由于波紋小，信號(hào)回波弱，所以低速能測到前提是安裝高度不能太高。

雷達(dá)明渠流量計(jì)[2]是利用多普勒效應(yīng)原理制成，工作時(shí)向水面發(fā)生電磁波，電磁波遇到運(yùn)動(dòng)的水面會(huì)發(fā)生散射，并構(gòu)成回波，由于接收到的回波頻率相對(duì)于發(fā)射頻率發(fā)生一定偏移，由多普勒頻率方程可求得水面流速，一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)會(huì)在雷達(dá)傳感器產(chǎn)生一個(gè)低頻輸出信號(hào)。這個(gè)信號(hào)的頻率取決于移動(dòng)速度,幅度取決于距離，反射率和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的尺寸大小。多普勒頻移和運(yùn)動(dòng)速度成正比關(guān)系。定點(diǎn)式雷達(dá)流量計(jì)的系統(tǒng)可接入多個(gè)雷達(dá)探頭，相當(dāng)于布設(shè)多個(gè)測量垂線，結(jié)合斷面參數(shù)，計(jì)算斷面流量。

明渠雷達(dá)流量計(jì)的工作原理：高精度雷達(dá)明渠流量計(jì)的工作原理是基于勒頻移效應(yīng)的工作原理。當(dāng)水流移動(dòng)時(shí)，相對(duì)于流量計(jì)，使儀器發(fā)出的雷達(dá)波信號(hào)產(chǎn)生頻率偏移。頻率偏移與水流成正比。動(dòng)態(tài)過水面積通過測量頻率偏移測量，然后根據(jù)測量的流量和過水面積計(jì)算。雷達(dá)明渠流量計(jì)由雷達(dá)流量計(jì)、雷達(dá)水位計(jì)和流量計(jì)算終端組成。雷達(dá)明渠測流系統(tǒng)從水力學(xué)明渠均勻流理論出發(fā)，利用雷達(dá)波以非接觸方式同步測量截面水位和水表流量。模型計(jì)算后，可獲得斷面平均流量，然后采用傳統(tǒng)流量面積法計(jì)算斷面流量和水量。

廢水流量計(jì)由廢水電磁流量計(jì)傳感器和污水電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器配套組成，是用來測量管道內(nèi)和途徑內(nèi)各種導(dǎo)電液體的體積流量的外表。廢水流量計(jì)可廣泛用于市政給供水、鋼鐵、石油、化工、電力、工業(yè)、水利、水政水資源等部分的導(dǎo)電液體的體積流量的丈量，適合于途徑、小型河道的流量測量以及處理方面的廢水計(jì)量。高精度雷達(dá)流量計(jì)工作原理是以物理學(xué)中的多普勒頻移效應(yīng)為基礎(chǔ)，當(dāng)水流運(yùn)動(dòng)時(shí)將與流量計(jì)之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而使得儀器所發(fā)出的雷達(dá)波信號(hào)產(chǎn)生頻率的偏移，頻率的偏移和水的流速成正比，通過測量頻率偏移測量水體的流速，再利用脈沖雷達(dá)測得水位、結(jié)合斷面數(shù)據(jù)計(jì)算出動(dòng)態(tài)過水面積，根據(jù)測量的流速和過水面積計(jì)算出瞬時(shí)流量。

公司常年經(jīng)營產(chǎn)品：雷達(dá)流量計(jì)、地下管網(wǎng)雷達(dá)流量計(jì)、流量計(jì)、明渠雷達(dá)流量計(jì)、雷達(dá)流速儀