西沙群島智能化明渠雷達(dá)流量計(jì)產(chǎn)品手冊(cè)

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(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。

供應(yīng)商儀器在出售時(shí)沒(méi)有品質(zhì)缺陷，對(duì)于使用過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題，本公司僅對(duì)在正確使用條件下出現(xiàn)故障的儀器進(jìn)行免費(fèi)維修或免費(fèi)更換。儀器需要返修前，請(qǐng)先和供應(yīng)商聯(lián)系；返回的產(chǎn)品包裝完好，確保不在運(yùn)輸過(guò)程造成儀器的損傷。用戶享有的免費(fèi)保修期為三年（從購(gòu)買之日起開始計(jì)算）。對(duì)超出保修期的儀器，公司保修期內(nèi)，本公司僅對(duì)在正確使用條件下出現(xiàn)故障的產(chǎn)品進(jìn)行免費(fèi)維修或免費(fèi)更換。下列情況引起的故障不屬于保修范圍：

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。

類型：非接觸型；等級(jí)防護(hù)：Ip68；流速測(cè)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；

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

近年來(lái)，雷達(dá)流量計(jì)在河流流量自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(wèn)題，主要是雷達(dá)流量計(jì)一般安裝在岸邊，為了實(shí)際測(cè)量河流測(cè)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(wèn)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(cè)監(jiān)測(cè)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(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?。不同的安裝角度照射到的測(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。

本產(chǎn)品采用24G雷達(dá)測(cè)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(chǎng)景，如河流兩邊隨風(fēng)擺動(dòng)的樹枝。測(cè)量原理天線波束范圍本產(chǎn)品采用24G雷達(dá)測(cè)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。

天線方向?qū)y(cè)流影響：流速計(jì)雷達(dá)天線角度為12×25°，當(dāng)波束正對(duì)打到一面墻時(shí)，在墻上的覆蓋區(qū)域是一個(gè)橢圓形，當(dāng)流速計(jì)接口朝上下方向和朝左右方向時(shí)，打到墻上的照射區(qū)域是有區(qū)別的。當(dāng)流速計(jì)照射水面時(shí)，照射區(qū)域類似一個(gè)橢圓區(qū)域。當(dāng)不同方向安裝時(shí)，對(duì)應(yīng)的區(qū)域不同，如圖所示為安裝角度為45°時(shí)，天線垂直方向角12度和25度照射水面區(qū)域的邊界計(jì)算。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(chǎng)景，如河流兩邊隨風(fēng)擺動(dòng)的樹枝。

流量計(jì)算：根據(jù)雷達(dá)流量計(jì)內(nèi)置的測(cè)站渠道的橫截面幾何參數(shù)和測(cè)得的水位值，即可計(jì)算出過(guò)水?dāng)嗝婷娣eA(h)。通過(guò)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(wèn)題。低流速可能測(cè)不到。規(guī)定小于0.15m/s不建議用雷達(dá)測(cè)流速，國(guó)內(nèi)低于0.30m/s不建議用雷達(dá)測(cè)流速；█要根據(jù)不同的工程現(xiàn)場(chǎng)（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(guò)水?dāng)嗝嫫骄魉俚年P(guān)系（不能一成不變），也就是說(shuō)；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(zhǎng)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(cè)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(chǎng)上有這方面的客戶需求，所以我們單獨(dú)拿出來(lái)做一個(gè)產(chǎn)品來(lái)介紹。

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(chǎng)景，如河流兩邊隨風(fēng)擺動(dòng)的樹枝。測(cè)流渠段的選擇與測(cè)流準(zhǔn)確性有直接的關(guān)系，為得到較好的測(cè)流結(jié)果，測(cè)流渠段應(yīng)盡量滿足以下條件：1.測(cè)流段內(nèi)無(wú)巨大塊石阻水,無(wú)巨大漩渦、亂流等現(xiàn)象。2.測(cè)流段宜順直、穩(wěn)定、水流集中。3.測(cè)流段應(yīng)保持順暢，漂浮物堆積。4.測(cè)流段應(yīng)該是自然流水狀態(tài)，附近下游無(wú)筑壩。

※非接觸式測(cè)量，，無(wú)損耗，使用壽命長(zhǎng)?！捎镁€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。

不受氣候、泥沙及漂浮物影響。測(cè)量，數(shù)據(jù)穩(wěn)定輸出，且適用于洪水期高精度環(huán)境。天線發(fā)射頻率靈活可調(diào)，能有效避免多個(gè)產(chǎn)品相互干擾?？稍O(shè)定多種數(shù)據(jù)通訊接口，方便用戶系統(tǒng)對(duì)接。測(cè)量運(yùn)行和休眠模式相結(jié)合，降耗。防內(nèi)部結(jié)露、防水、防雷設(shè)計(jì)，適用于各種野外環(huán)境。內(nèi)置抗雨天干擾算法，不受降雨影響。采用“一體式"的平板流速測(cè)量單元和平板式水位測(cè)量單元構(gòu)成。雷達(dá)流量計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小巧，重量較輕，安裝簡(jiǎn)便，流速探頭無(wú)需校正仰角，比其他結(jié)構(gòu)的雷達(dá)水位計(jì)更適應(yīng)野外、有面寬闊的場(chǎng)景，還能防結(jié)網(wǎng)。

輔助水處理作業(yè)，如城市供水、排污監(jiān)測(cè)等3.流量計(jì)算、入水排水流量監(jiān)測(cè)等雷達(dá)明渠流量計(jì)產(chǎn)品特點(diǎn)：1.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；2.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)；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(cè)量?jī)x表，測(cè)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(cè)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(cè)介質(zhì)表面后被反射回來(lái)，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▊鞑ニ俣瓤欤⒉ǖ竭_(dá)目標(biāo)并經(jīng)反射返回接收器這一來(lái)回所用的時(shí)間幾乎是瞬間的）

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)；

超過(guò)保修期。2)未按產(chǎn)品使用說(shuō)明書要求，使用，保養(yǎng)而造成損壞。3)非本公司的維修者私拆（私自拆修）造成的損壞。4)其他如自然災(zāi)害、機(jī)械損傷等引起的非質(zhì)量原因故障。5)電池等損耗品正常損耗不在保修范圍內(nèi)。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；可用于河道、灌渠、地下排水管網(wǎng)、防汛預(yù)**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。

功能強(qiáng)大的測(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°。可應(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)。

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