一种雷达测流装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术属于水利信息化技术领域，提供了一种雷达测流装置及系统，它解决了人工无法测验河道流量的问题，具有在恶劣的野外环境下实现真正的“无人值守”，其技术方案为：采用非接触式的雷达测流方式，在获取河道水位和表面流速后，基于统计学相关分析方法，采用相关系数高的某条垂线代表流速计算断面流量，另基于水力学河道流量测验依据的断面流量计算方法，计算得出河道的瞬时流量与一段时间内的累计流量。得出河道的瞬时流量与一段时间内的累计流量。得出河道的瞬时流量与一段时间内的累计流量。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达测流装置及系统


[0001]本专利技术属于水利信息化
，尤其涉及一种雷达测流装置及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]目前，接触式的河流、河道的测流方式，人工无法测验河流的流量，同时在恶劣的野外环境下无法实现真正的“无人值守”，对与危险河道的过境检测，受到底沙、树木等漂浮物等的损害，无法保证测量的安全性和准确率。
[0004]当前遥测雨量站、遥测水位计技术已非常成熟，获得大面积推广应用，而作为水文基础数据之一的河流流量测验，目前虽有多种无人遥测方法，均因技术或经济的原因无法在水文工作中大范围应用。

技术实现思路

[0005]为了解决上述
技术介绍
中存在的至少一项技术问题，本专利技术的第一个方面提供一种雷达测流装置及系统，其采用非接触式的雷达测流方式，不仅能解决人工无法测验河道流量的问题，而且在恶劣的野外环境下实现真正的“无人值守”，有效提高河流流量监测现代化水平。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种雷达测流装置，包括：处理器、信号放大电路、信号转换电路以及雷达天线；
[0008]所述雷达天线用于通过向河道水面发射雷达波，并获取经水面返回的雷达波信号转换成电信号，经过信号放大电路和信号转换电路转化为数字信号传输至处理器；
[0009]所述处理器用于根据数字信号结合多普勒原理得到表面流速信息，结合水力学模型计算出河道当前的水位信息、瞬时流量信息以及与设定时间内的累计流量信息。
[0010]作为一种实施方式，所述处理器用于基于统计学相关分析方法，采用相关系数高的某条垂线代表流速计算断面流量信息，基于水力学河道流量测验依据的断面流量计算方法，计算得出河道的瞬时流量信息与设定时间内的累计流量信息。
[0011]作为一种实施方式，所述雷达波信号的获取过程为：基于调频连续波原理，在扫频周期内发射频率变化的连续波，被物体反射后的回波与发射信号有一定的频率差，通过测量频率差可以获得目标与雷达之间的距离信息。
[0012]作为一种实施方式，所述雷达测流装置还包括供电电路以及无线通讯电路；
[0013]所述供电电路用于通过获取外部电能，稳定电压后为雷达测流装置供电。
[0014]所述无线通讯电路与用户端进行通讯，用于对雷达测流装置进行远程配置，配置信息包括雷达波方向，测流档位，河道类型，水利模型参数数据。
[0015]作为一种实施方式，所述雷达测流装置可通过用户端进行远程配置；
[0016]所述远程配置信息包括：雷达波方向信息、河道类型信息以及水力模型信息，所述
水力模型信息包括河道形状，河道基础参数以及岸边系数。
[0017]为了解决上述问题，本专利技术的第二个方面提供一种雷达测流系统，其采用非接触式的雷达测流方式，不仅能解决人工无法测验河道流量的问题，而且在恶劣的野外环境下实现真正的“无人值守”，有效提高河流流量监测现代化水平。
[0018]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0019]一种雷达测流系统，包括雷达测流装置、视频监控平台、服务器、信息化平台和环境监测平台；
[0020]所述服务器一端分别和雷达测流装置以及视频监控平台连接，另一端分别和信息化平台以及环境监测平台相连，所述服务器用于接收雷达测流装置和视频监控平台采集的数据，并将该数据处理后在信息化平台和环境监测平台显示；
[0021]其中，所述雷达测流装置用于通过非接触式雷达测流方式，获取河道测量数据，所述视频监控平台用于实时采集河道现场图片与视频。
[0022]作为一种实施方式，所述信息化平台和环境监测平台连接，所述环境监测平台包括气象监测站和遥测终端机，所述气象监测站包括多种传感器，所述多种传感器用于将采集的多种环境信息采集数据上传至信息化平台。
[0023]作为一种实施方式，所述信息化平台通过网线和监控平台连接，所述视频监控平台包括球形摄像机、高速步进电机云台、嵌入式解码器板、球机护罩、安装支架以及扩音喇叭；
[0024]所述安装支架与高速步进电机云台固定在一起，高速步进电机云台与球机护罩使用金属螺栓固定，并包裹住球型摄像机；
[0025]所述嵌入式解码板内嵌在球型摄像机内部，嵌入式解码板留出接口连接扩音喇叭，扩音喇叭与嵌入式解码板通过导线相连。
[0026]作为一种实施方式，所述信息化平台用于通过视觉分析算法识别进入河道危险区域的人或其他动物，并根据河道危险区域基础信息，向监控平台中扩音喇叭下达指令，所述扩音喇叭用于对进入河道危险区域的人员进行警告处理，所述信息化平台将预警信息通过短息的方式发送至用户客户端。
[0027]作为一种实施方式，所述雷达测流系统还包括供电系统，所述供电系统包括太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组以及市电智能切换器；
[0028]所述太阳能充电控制器外设太阳能电池板与蓄电池接口，蓄电池接口连接蓄电池组，所述太阳能充电控制器分别与太阳能电池板以及蓄电池通过导线连接；
[0029]所述市电智能切换器外设太阳能电池板、蓄电池以及市电接口，使用导线连接至相应端口。
[0030]本专利技术的有益效果是：
[0031]本专利技术采用非接触式的雷达测流方式，在获取河道水位和表面流速后，基于统计学相关分析方法，采用相关系数高的某条垂线代表流速计算断面流量，另基于水力学河道流量测验依据的断面流量计算方法，计算得出河道的瞬时流量与一段时间内的累计流量。不仅能解决人工无法测验河道流量的问题，而且在恶劣的野外环境下实现真正的“无人值守”，有效提高河流流量监测现代化水平。
[0032]本专利技术的雷达测流系统及装置，安装在天然河道、河流、灌渠等水体的上方或者涵
洞、桥梁的下方，一般会高于地面和低于桥面，通过横臂伸出到水体上方，可以用于危险河道的过境检测，避免了底沙、树木等漂浮物对一起的损害，提高安全性，实用性。
[0033]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0034]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0035]图1是本专利技术的一种雷达测量装置结构示意图；
[0036]图2是本专利技术的一种雷达测量系统结构示意图；
[0037]图3是本专利技术视频监控平台示意图。
具体实施方式
[0038]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0039]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0040]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雷达测流装置，其特征在于，包括：处理器、信号放大电路、信号转换电路以及雷达天线；所述雷达天线用于通过向河道水面发射雷达波，并获取经水面返回的雷达波信号转换成电信号，经过信号放大电路和信号转换电路转化为数字信号传输至处理器；所述处理器用于根据数字信号结合多普勒原理得到表面流速信息，结合水力学模型计算出河道当前的水位信息、瞬时流量信息以及与设定时间内的累计流量信息。2.如权利要求1所述的一种雷达测流装置，其特征在于，所述处理器用于基于统计学相关分析方法，采用相关系数高的某条垂线代表流速计算断面流量信息，基于水力学河道流量测验依据的断面流量计算方法，计算得出河道的瞬时流量信息与设定时间内的累计流量信息。3.如权利要求1所述的一种雷达测流装置，其特征在于，所述雷达波信号的获取过程为：基于调频连续波原理，在扫频周期内发射频率变化的连续波，被物体反射后的回波与发射信号有一定的频率差，通过测量频率差可以获得目标与雷达之间的距离信息。4.如权利要求1所述的一种雷达测流装置，其特征在于，所述雷达测流装置还包括供电电路以及无线通讯电路；所述供电电路用于通过获取外部电能，稳定电压后为雷达测流装置供电；所述无线通讯电路与用户端进行通讯，用于对雷达测流装置进行远程配置，配置信息包括雷达波方向，测流档位，河道类型以及水利模型参数数据。5.如权利要求1所述的一种雷达测流装置，其特征在于，所述雷达测流装置可通过用户端进行远程配置；所述远程配置信息包括：雷达波方向信息、河道类型信息以及水力模型信息，所述水力模型信息包括河道形状，河道基础参数以及岸边系数。6.一种雷达测流系统，其特征在于，包括雷达测流装置、视频监控平台、服务器、信息化平台和环境监测平台；所述服务器一端分别和雷达测流装置以及视频监控平台连接，另一端分别和信息化平台以及环境监测平台相...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹福金，尹训钊，王月亮，丁新荣，宋丽俊，于光振，任振珑，
申请(专利权)人：山东华特智慧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：