一、系统概述

固定雷达波多垂线测流系统是水文监测领域的一项重要技术。在水文监测中，它具有重要地位和重要作用。其地位体现在，它是一种先进的非接触式测流手段，弥补了传统接触式测量方法的不足。能够适应复杂的水文环境，为准确获取水文数据提供了可靠的途径。作用方面，它实现了无人值守的全自动测流，提高了工作效率，降低了人工成本和风险。同时，能够实时、准确地监测水流速度和流量，为水资源管理、防洪减灾等工作提供关键的数据支持。

二、工作原理

1.雷达波测速原理

雷达波实现对水流表面流速的非接触式测量主要依靠多普勒效应。当雷达波发射器向水面发射电磁波时，若水面存在运动，反射回来的电磁波频率就会发生变化。这是因为当水流朝向雷达波发射器运动时，反射波频率升高；当水流背向雷达波发射器运动时，反射波频率降低。通过测量这种频率变化，就能计算出水流表面的流速。

2.流速面积法计算流量

首先，利用雷达波测量得到水流的流速和水位数据。流速方面，通过雷达流速仪获取表面流速；水位则由雷达水位计测量。

然后，依据流速面积法进行流量计算。将测量断面划分成多个小区域，对于每个小区域，根据测量得到的流速和水位数据，结合预先设定的断面参数，计算出该区域的平均流速和过水面积。平均流速可通过表面流速和水利模型转换得到，过水面积则根据水位和断面形状计算。将各个小区域的流量相加，得到整个断面的流量。流量计算公式为：流量 = 平均流速 × 过水面积。例如，对于矩形断面，平均流速乘以水面宽度与水深的乘积，即可得到该区域的流量；对于梯形断面，则需根据相应的计算公式进行计算。通过这种方式，能够准确地利用雷达波测量的数据计算出流量。

三、系统构成

系统中的雷达传感器采用先进的技术，能够精确测量水流表面的流速，不受水流中杂质和障碍物的影响。遥测终端机负责读取和汇总来自各个传感器的数据，并将其进行初步处理，具备强大的数据处理能力和稳定的传输性能。水位计则可准确测量河道水位，为流量计算提供关键数据。

例如，常见的雷达流速仪通过非接触测量方式获取水表面的流速，雷达水位计能准确测量河道的水位变化。这些硬件设备相互配合，为系统的稳定运行和准确数据测量提供了坚实基础。

四、软件平台

系统的软件部分通过数据采集软件实现数据的采集。该软件与硬件设备紧密结合，能够实时获取雷达传感器、遥测终端机和水位计等设备的数据。在数据处理方面，利用先进的算法对采集到的数据进行筛选、整理和计算，去除异常值，提高数据的准确性和可靠性。分析环节，依据预设的模型和算法，对处理后的数据进行深入分析，挖掘其中的潜在规律和趋势。数据展示上，通过直观的图表、图形等形式，将流速、水位、流量等关键信息清晰呈现，方便用户直观了解河道水文情况。同时，软件支持用户根据需求定制展示内容和格式，满足不同用户的个性化需求。