在水文监测领域,宽河流河道的水流监测一直是一项颇具挑战性的任务。传统的测流方法往往在面对宽河流复杂的水流状况、较大的河面跨度以及多变的河道地形时,暴露出诸多局限性。而双轨式缆道雷达波测流系统的出现,为宽河流河道水流监测带来了创新性的解决方案。
一、双轨式缆道雷达波测流系统原理与构成
1、系统原理
移动式雷达波测流系统通过架设简易缆道,在缆道上悬挂雷达运行车和雷达流速仪,通过安装的雷达水位计或者其他水位测量装置结合大断面数据和测流垂线参数,雷达运行车自动根据垂线位置测量每个垂线的流速,通过短距离无线通讯发送到控制及传输系统,控制及传输系统内的遥测终端机会计算出每个小断面的流速、流量、面积等数据,所有垂线测量完成后,自动计算出大断面的过流面积,平均流速,流量等数据。
2、系统构成
双轨缆道:由坚固的支架和两条平行的缆绳构成,横跨在宽河流的两岸,为雷达波流速传感器和其他附属设备提供稳定的支撑和运行轨道。
雷达波流速传感器:采用先进的雷达技术,具备高分辨率和高精度的流速测量能力,详细反映河面不同位置的水流速度情况
水位传感器:安装在缆道旁边的岸边适当位置,用于测量河流的水位高度。
数据采集与传输系统:负责收集雷达波流速传感器和水位传感器测量得到的数据,并进行初步的处理和整理。通过有线或无线通信方式将数据传输到监测中心。该系统具备数据缓存功能,以防止在通信中断时数据丢失,确保数据的完整性和连续性。
监测中心软件平台:将采集的流速数据和水位数据进行整合,根据河道断面形状计算出流量数据,并以直观的图表(如流速矢量图、水位流量过程线等)、报表等形式展示出来,方便水文监测人员查看和分析。
二、双轨式缆道雷达波测流系统优势
1、宽河面全覆盖测量
双轨式缆道雷达波测流系统的双轨缆道设计使得雷达波流速传感器可以在整个河面宽度上移动,能够对宽河流的不同区域进行的流速测量。
2、高精度与高稳定性
雷达波流速传感器采用先进的技术,具有较高的测量精度,能够精确测量微小的流速变化。无论是在稳定的水流条件下还是在洪水等极端水流变化情况下,都能够提供可靠的测量数据。
3、实时监测
系统可以实现实时监测,及时反馈河道水流的变化情况,为防洪、水资源调度等决策提供及时的信息。
4、适应复杂环境
由于雷达波的特性,该系统对环境的适应能力较强。它不受水体含沙量、水质污染程度以及漂浮物的严重影响,能够在各种复杂的河流环境中正常工作。在暴雨引发的洪水期间,即使河面上有大量漂浮物,系统也能持续运行,为洪水监测和预警提供关键数据。
5、远程监控与自动化操作
借助数据采集与传输系统以及监测中心软件平台,双轨式缆道雷达波测流系统实现了远程监控功能。水文监测人员无需在现场即可实时了解河流的水流状况,通过软件平台可以远程控制雷达波流速传感器的移动和测量参数的设置等操作,实现了自动化的测流过程。
双轨式缆道雷达波测流系统为宽河流河道水流监测提供了创新方案,具有重要的应用价值和广阔的发展前景。通过不断的技术创新和优化,该系统将为水资源管理和生态环境保护提供更加有力的支持。