中沙群島的島礁及其海域智能化地下管網(wǎng)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(zhuān)注于微波雷達(dá)傳感器的應(yīng)用技術(shù)開(kāi)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(kāi)拓新的應(yīng)用模式。
連續(xù)6年被授予“國(guó)家企業(yè)”、“深圳市企業(yè)”資質(zhì)。
2017年7月已通過(guò)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(cè)試中心進(jìn)行型式檢驗(yàn)并通過(guò)測(cè)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。

※非接觸式測(cè)量，，無(wú)損耗，使用壽命長(zhǎng)。※采用線性調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）模式，在測(cè)量范圍內(nèi)能測(cè)量水雷達(dá)流量計(jì)表面流速測(cè)量：基于多普勒效應(yīng)的流速傳感器發(fā)射24GHz（K波段）頻率的雷達(dá)波信號(hào)到水體表面，然后測(cè)量被水體流動(dòng)而改變了頻率的反射信號(hào)，通過(guò)波譜分析確定部表面流速VL（點(diǎn)流速）。雷達(dá)流量計(jì)水位測(cè)量：水位傳感器垂直向水面發(fā)射一個(gè)脈沖信號(hào)，通過(guò)測(cè)量發(fā)射時(shí)刻與收到水面反射時(shí)刻的時(shí)間差，據(jù)此換算出傳感器到水面的距離及對(duì)應(yīng)的水位。

安裝注意事項(xiàng)：安裝流速計(jì)時(shí)，流速計(jì)前面板不能遮擋，否則會(huì)對(duì)雷達(dá)信號(hào)產(chǎn)生衰減，影響測(cè)量。側(cè)面安裝時(shí)，水平旋轉(zhuǎn)角建議不要超過(guò)45-60度范圍。5、外盒設(shè)計(jì)：雷達(dá)天線罩的設(shè)計(jì)會(huì)影響雷達(dá)的波束和大探測(cè)距離。雷達(dá)信號(hào)可以“穿透”顏的塑料和玻璃，這使得雷達(dá)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)擁有很高的自由度。該產(chǎn)品采用的是塑鋼：非金屬的外盒（天線罩）不會(huì)干擾信號(hào)，6、干擾問(wèn)題：該電波流速儀可探測(cè)很遠(yuǎn)的距離。如：車(chē)輛、行人、飛鳥(niǎo)、樹(shù)葉等。當(dāng)發(fā)現(xiàn)測(cè)量的速度突然變大時(shí)就可能是測(cè)量到了遠(yuǎn)處的物體。此時(shí)應(yīng)放棄本次測(cè)量。重新啟動(dòng)測(cè)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(guò)水面積通過(guò)測(cè)量頻率偏移測(cè)量，然后根據(jù)測(cè)量的流量和過(guò)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(cè)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(cè)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。

功能*的測(cè)流軟件，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，查詢，流量統(tǒng)計(jì)等；低功耗，可以使用太陽(yáng)能供電，方便安裝，免維護(hù)。測(cè)量原理：平面微帶陣列天線CW+FMCW；工作模式：手動(dòng)、自動(dòng)、遙測(cè)；工作溫度：-30~80℃；工作電壓：7~30VDC；工作電流：工作模式lt;150ma，待機(jī)模式：<1ma。（DC12V輸入）；數(shù)傳方式：RS232/RS485，4~20mA，433MHz（無(wú)線傳輸可選）；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：至少2年測(cè)量數(shù)據(jù)；雷達(dá)波流速傳感器：雷達(dá)功率：100mW；雷達(dá)頻率：24GHz；測(cè)速范圍：0.03~20m/s；測(cè)速精度：0.01m/s；天線角度：12°；測(cè)量方向：自動(dòng)識(shí)別水流方向，內(nèi)置垂直角度校正。雷達(dá)功率：100mW；雷達(dá)頻率：24GHz；測(cè)量范圍：0-35米；測(cè)量精度：±5mm/±3mm；天線角度：11°?？蓱?yīng)用于江河、湖泊、潮汐、水庫(kù)閘口、地下水管網(wǎng)、灌渠灌道等流速、水位或流量測(cè)量。

非接觸測(cè)量免維護(hù),生態(tài)流量的監(jiān)測(cè)點(diǎn)可能位于水電站的出水渠道、水庫(kù)大壩的泄洪渠道或者天然河流的河道等。其現(xiàn)場(chǎng)工況復(fù)雜多變，在洪水期水中還可能會(huì)夾雜枯枝、碎石，所以接觸式的測(cè)流設(shè)備十分容易損壞，后期維護(hù)工作量巨大。而雷達(dá)流量計(jì)采用非接觸式測(cè)流方式，無(wú)需接觸水體，不宜損壞，可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。2.全天候多維度監(jiān)測(cè),雷達(dá)流量計(jì)功耗低，采用太陽(yáng)能供電系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)7×24小時(shí)的全天候在線監(jiān)測(cè)。一臺(tái)雷達(dá)流量計(jì)可以監(jiān)測(cè)水體的流速、水位和流量3個(gè)，同時(shí)，擴(kuò)展性強(qiáng)，可以進(jìn)一步接入視頻、風(fēng)速風(fēng)向、水質(zhì)、雨量等多種傳感設(shè)備進(jìn)行多維度在線監(jiān)測(cè)。

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(wú)線傳輸功能：選配件，通過(guò)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(cè)量的影響：理論上說(shuō)安裝角度越小，降雨對(duì)其造成的干擾就越小，但是測(cè)量的起始速度就會(huì)變大（由于反射信號(hào)變?nèi)酰２煌陌惭b角度照射到的測(cè)量區(qū)域也不一樣，當(dāng)垂直安裝時(shí)水平分量為零，便無(wú)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(guò)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](méi)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(cè)量范圍為0.1～40m/s，對(duì)于低速來(lái)說(shuō)，由于波紋小，信號(hào)回波弱，所以低速能測(cè)到前提是安裝高度不能太高。

雷達(dá)流量計(jì)適用于河道，灌渠，地下排水管網(wǎng)，防汛預(yù)警等場(chǎng)合進(jìn)行非接觸式流速、水位、流量測(cè)量；該產(chǎn)品具有功耗低，體積小，性高，維護(hù)方便的特點(diǎn)；測(cè)量過(guò)程不受溫度，泥沙，河流污染物，水面漂浮物等因素的影響。1、微波雷達(dá)不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風(fēng)或其他氣象環(huán)境條件的影響，可全天候全天時(shí)穩(wěn)定工作。2、采用24GHz平面微帶雷達(dá)，功耗低，適于野外測(cè)量環(huán)境。非接觸式表面流速測(cè)量簡(jiǎn)單，不受污水腐蝕，不受泥沙影響，保障人員。

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(cè)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(cè)。

不僅可用于平時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)，而且適合承擔(dān)急難險(xiǎn)重的觀測(cè)任務(wù)。4、精度高，抗干擾能力強(qiáng)，不受溫度、濕度及風(fēng)力影響。此雷達(dá)流量計(jì)是一款基于微波技術(shù)的全自動(dòng)流量計(jì)，它采用的K波段平面雷達(dá)技術(shù)，通過(guò)非接觸的方式測(cè)量水體的流速和水位，根據(jù)內(nèi)置的軟件算法，計(jì)算并輸出實(shí)時(shí)斷面流量及累計(jì)流量；該產(chǎn)品具有功耗低、體積小巧、性高、維護(hù)方便的特點(diǎn)；測(cè)量過(guò)程不受溫度、泥沙、河流污染物、水面漂浮物等因素的影響。雷達(dá)流量計(jì)依據(jù)所測(cè)斷面的流速-水位-流量關(guān)系，測(cè)得水位和某點(diǎn)流速來(lái)求取流量，是在不改變明渠邊界的條件下準(zhǔn)確測(cè)量流量的一種較好的非觸式測(cè)量。通過(guò)建立矩形和梯形明渠斷面流速分布的經(jīng)驗(yàn)公式，根據(jù)這些公式，提出“流速-水位法”測(cè)量規(guī)則斷面明渠流量的計(jì)算公式及測(cè)量。非接觸式測(cè)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；適用于多種測(cè)量條件，可以輸出流速、水位、流量的測(cè)量數(shù)據(jù)；

發(fā)射頻率設(shè)置雷達(dá)發(fā)射頻率范圍為24.000～24.250GHz，設(shè)置發(fā)射頻率為4MHz整數(shù)倍，即24.001、24.002、24.003等頻率是設(shè)置錯(cuò)誤的。備注：一般情況下使用默認(rèn)頻率為佳，對(duì)于某些特定場(chǎng)景在同一測(cè)試點(diǎn)且距離較近的多個(gè)流速儀，可以通過(guò)設(shè)置不同的發(fā)射頻率來(lái)避免相互之間的頻率干擾。雷達(dá)發(fā)射功率有三種模式，分別為高功率輸出、低功率輸出、自動(dòng)功率調(diào)整輸出，高功率輸出模式下雷達(dá)發(fā)射功率可達(dá)26dBm,低功率輸出模式下為20dBm，自動(dòng)功率調(diào)整輸出會(huì)根據(jù)回波強(qiáng)度自動(dòng)選擇高功率輸出還是低功率輸出，確保信號(hào)強(qiáng)度處于合理范圍。

水利信息化是水利現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和重要標(biāo)志''，同樣，我們也可以說(shuō)，灌區(qū)信息化是灌區(qū)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和重要標(biāo)志。灌溉在為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)中發(fā)揮著重要的作用，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化就實(shí)現(xiàn)灌區(qū)的現(xiàn)代化。那么，雷達(dá)流量計(jì)在灌區(qū)是如何應(yīng)用呢？工作原理：產(chǎn)品包含以下傳感器：雷達(dá)流速儀和雷達(dá)水位計(jì)。雷達(dá)流速儀用于測(cè)量流體流動(dòng)的速度，雷達(dá)水位計(jì)用于測(cè)量水深通過(guò)測(cè)得的流速、水位及斷面尺寸，可求得斷面流量。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,幅度取決于安裝的距離，反射率和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的尺寸大小,多普勒頻率F和運(yùn)動(dòng)速度成正比關(guān)系。

HRVK-300是深圳市華儒科技有限公司自主設(shè)計(jì)制造的一款高精度、低功耗、適用場(chǎng)景廣泛的非接觸式雷達(dá)流速儀。該產(chǎn)品具有高精度，智能化，抗干擾，低功耗，安裝方便，免維護(hù)，可測(cè)量流速等優(yōu)點(diǎn)。本產(chǎn)品主要應(yīng)用于明渠、江河地表水以及管道、涵洞等密閉式流水的表面流速測(cè)量，本流速儀采用高精度的雷達(dá)測(cè)量表面流速，并考慮流域周?chē)h(huán)境影響進(jìn)行修正。數(shù)據(jù)通過(guò)串口輸出，可靈活的應(yīng)用于流水表面速度的遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。

明渠雷達(dá)流量計(jì)是一款基于微波技術(shù)的全自動(dòng)雷達(dá)流量計(jì)，它采用的K波段平面雷達(dá)技術(shù)，通過(guò)非接觸的方式測(cè)量水體的流速和水位，根據(jù)內(nèi)置的軟件算法，計(jì)算并輸出實(shí)時(shí)斷面流量及累計(jì)流量；可用于河道、灌渠、地下排水管網(wǎng)、防汛預(yù)警等場(chǎng)合進(jìn)行非接觸式流量測(cè)量；該產(chǎn)品具有功耗低、體積小巧、性高、維護(hù)方便的特點(diǎn)；測(cè)量過(guò)程不受溫度、泥沙、河流污染物、水面漂浮物等因素的影響。雷達(dá)明渠流量計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域1、江河、湖泊、潮汐、水庫(kù)閘口、地下水管網(wǎng)、灌渠等流速、水位或流量測(cè)量

公司常年經(jīng)營(yíng)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