一、雷達(dá)波流速儀介紹

AMT‐200 雷達(dá)流速儀是深圳市云傳物聯(lián)技術(shù)有限公司推出的產(chǎn)品，該儀器采用了 K 波段平面微帶陣列天線，能量集中，低功耗；集成了垂直角度補(bǔ)償、流速平均、信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)、串口通信、無(wú)線通訊等功能，非接觸式雷達(dá)測(cè)流系統(tǒng)測(cè)速時(shí)設(shè)備不受污水腐蝕，不受泥沙影響，少受水毀影響，土建簡(jiǎn)單，便于維護(hù)，保障人員安全。不僅可用于平時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)，而且特別適合承擔(dān)急難險(xiǎn)重觀測(cè)任務(wù)。

二、測(cè)量原理

該探頭基于多普勒效應(yīng)原理：當(dāng)雷達(dá)波發(fā)射源與目標(biāo)相對(duì)靜止時(shí)，則接收頻率和發(fā)射頻率相等：

當(dāng)發(fā)射波源位置固定，移動(dòng)目標(biāo)相對(duì)發(fā)射波源以速度 v 向波源方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，雷達(dá)波對(duì)于移動(dòng)目標(biāo)來(lái)說(shuō)，速度增大為C0 + V 單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)移動(dòng)目標(biāo)的雷達(dá)波的波長(zhǎng)個(gè)數(shù)即接收頻率為：

多普勒頻移:

移動(dòng)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)速度:

值為正值時(shí)表示速度與發(fā)射波同向，負(fù)號(hào)則反向；移動(dòng)目標(biāo)的速度與頻移成正比，則有：

在對(duì)河流水面進(jìn)行測(cè)速時(shí)，雷達(dá)流速探頭向水面發(fā)射微波，遇到水面波浪、水泡、漂浮物（被測(cè)移動(dòng)目標(biāo)物）后，微波將被吸收、反射，反射波的一部分被探頭接收，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由測(cè)量電路處理并測(cè)出多普勒頻移，再根據(jù)上述原理即可計(jì)算出水體的流速。由于雷達(dá)波發(fā)射方向和水流的方向通常會(huì)有一定的角度，同時(shí)發(fā)射接收需要距離往返，故需要對(duì)上述結(jié)果進(jìn)行修正，修正后的實(shí)際水流速度為（α表示雷達(dá)波垂直方向和水平方向的夾角）：

三、系統(tǒng)特點(diǎn)

1. 能勝任洪水期高流速條件下的測(cè)量

2. 具有防反接、過(guò)電壓保護(hù)功能

3. 系統(tǒng)功耗低，一般太陽(yáng)能供電即可滿足測(cè)流需要

4. 多種接口方式，既有數(shù)字接口又具有模擬接口，方便接入系統(tǒng)

5. 無(wú)線傳輸功能（可選），可將數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)?1.5km 以外

6. 可獨(dú)立與現(xiàn)在運(yùn)行中的城市水情、污水、環(huán)境自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)

7. 測(cè)速范圍寬，測(cè)量距離遠(yuǎn)達(dá) 40m

8. 多種觸發(fā)模式：周期、觸發(fā)、查詢、自動(dòng)

9. 安裝特別簡(jiǎn)單，土建量很少

10. 全防水設(shè)計(jì)，適合野外使用

11. 雷達(dá)流速探頭可以進(jìn)行周期、觸發(fā)、手動(dòng)觸發(fā)模式的流速檢測(cè)非接觸、安全低損、少維護(hù)、不受泥沙影響

四、系統(tǒng)參數(shù)

流速測(cè)量

測(cè)量范圍 0.01-20m/s

測(cè)量精度 ±0.01m/s

雷達(dá)天線 平面微帶陣列式天線

雷達(dá)垂直傾斜角補(bǔ)償 自動(dòng)補(bǔ)償

流速方向識(shí)別 雙向自動(dòng)識(shí)別

測(cè)量持續(xù)時(shí)間 0-180s，可設(shè)定

測(cè)量間隔 1-18000s 可調(diào)

雷達(dá)頻率 24GHz（K-Band)

有效測(cè)量距離 40m

自動(dòng)角度補(bǔ)償

垂直角度修正范圍 0-70°

準(zhǔn)確度 ±1°

分辨率 ±0.1°

接口

數(shù)字接口 RS232RS485SDI-12(可選)

無(wú)線傳輸（可選） 433MHz

模擬輸出 4-20mA

外殼材質(zhì) 鋁合金外殼

防護(hù)等級(jí) IP67

12V 時(shí)的功耗 待機(jī)約 1mA； 測(cè)量時(shí)約 50mA

工作溫度 -35℃-70℃

存儲(chǔ)溫度 -40℃-70℃

防雷 集成防雷功能

四、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 河道、防汛等水文測(cè)量

2. 江河、灌渠、水資源監(jiān)測(cè)

3. 環(huán)保排污，地下水道管監(jiān)測(cè)

4. 城市防洪、山區(qū)暴雨性洪水監(jiān)測(cè)

5. 配套無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)流速的測(cè)量和流速流量的轉(zhuǎn)換

五、雷達(dá)波測(cè)量水體流速的系統(tǒng)組成

雷達(dá)波流速測(cè)量水體流速的系統(tǒng)由雷達(dá)波測(cè)速傳感器、數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)，無(wú)線通訊系統(tǒng)（選配）及相關(guān)安裝防護(hù)措施組成；通過(guò)非接觸式的雷達(dá)流速探頭獲得流速數(shù)據(jù)，通過(guò)有線（無(wú)線可選）方式，將流速信息輸出到 RTU 或者中心站，通過(guò)中心站軟件可以實(shí)時(shí)獲取流速數(shù)據(jù)。

七、流速的校準(zhǔn)和率定

電波流速儀是利用雷達(dá)多普勒效應(yīng)，用無(wú)接觸式來(lái)測(cè)量河流水面流速的一種新型儀器，具有安全、快速、使用方便的特點(diǎn)，且不受河流中含沙量、漂浮物等影響。由于雷達(dá)測(cè)速儀與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子流速儀的工作原理不同，所以兩者之間存在系統(tǒng)偏差，在分析中首先將兩者建立相關(guān)關(guān)系，找出相關(guān)系數(shù)，再利用系數(shù)校正后的雷達(dá)測(cè)速流量與轉(zhuǎn)子流速儀流量進(jìn)行單值關(guān)系校驗(yàn)和隨機(jī)不確定控制分析，以達(dá)到隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差都在允許范圍內(nèi)。由于兩種儀器的工作原理不同，對(duì)流速的敏感度也不同，發(fā)現(xiàn)兩者之間的相關(guān)直線一般不通過(guò)原點(diǎn)，為了方便使用，可微調(diào)系數(shù)使其過(guò)原點(diǎn)，又能滿足誤差控制。

八、典型應(yīng)用

軟件部分

九、簡(jiǎn)介

雷達(dá)波無(wú)線測(cè)流系統(tǒng)是以深圳市云傳物聯(lián)技術(shù)有限公司AMT-200雷達(dá)測(cè)流儀儀為核心、以在線自動(dòng)測(cè)量技術(shù)為依托的實(shí)時(shí)流量測(cè)量系統(tǒng)?？梢栽O(shè)置測(cè)流斷面和測(cè)流垂線，自動(dòng)回執(zhí)河道斷面，設(shè)置流速系數(shù)，實(shí)現(xiàn)流速到流量的自動(dòng)轉(zhuǎn)換。

十、功能

1) 設(shè)置測(cè)流斷面和測(cè)流垂線,并能自動(dòng)繪制河道斷面圖

2) 設(shè)置左右岸邊系數(shù)和浮標(biāo)系數(shù)及水位流速系數(shù)及報(bào)表參數(shù)

3) 計(jì)算流速平均歷時(shí)

4) 接收流速數(shù)據(jù)和輸入水位數(shù)據(jù)，計(jì)算流量并生成流量計(jì)算表

5) 具有自動(dòng)測(cè)量模式與人工測(cè)量模式

6) 自動(dòng)從現(xiàn)有水位系統(tǒng)中提取水位,并計(jì)算出流量

十一、軟件主要特點(diǎn)

1) 軟件美觀大方，具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性2) 開發(fā)需求來(lái)源于一線水文站,符合實(shí)際使用的操作習(xí)慣，具有人性化的操作界面

3) 報(bào)表小數(shù)位數(shù),有效數(shù)字及各種數(shù)據(jù)符合國(guó)標(biāo)要求,有效數(shù)字在計(jì)算時(shí)符合四舍六入五留雙原則

4) 軟件符合冗余度，時(shí)間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度的算法原理，具有較高的質(zhì)量

十二、硬件

1 2.1 計(jì)算機(jī)及配件

計(jì)算機(jī)：In 及其兼容設(shè)備，主頻 500MHz 以上；內(nèi)存：64MB 以上；硬盤空間：10G 以上；串行通訊接口：一個(gè)；Microsoft Mouse 或與其兼容的鼠標(biāo)器；2 3.2 硬件設(shè)備AMT--200 非接觸式雷達(dá)測(cè)流儀、

十三、支持軟件

操作系統(tǒng)名稱及版本號(hào)：window xp,windows 7，windouws 10；

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的名稱及版本號(hào)：Microsoft SQL Server2000 標(biāo)準(zhǔn)版；

辦公系統(tǒng)的名稱及版本號(hào)：Microsoft Office2003 中文版、Microsoft

Excel2003 中文版。