樂東黎族自治縣智能化明渠雷達流量計產品手冊

華儒科技是家進入微波雷達傳感器行業領域的科技公司；
華儒科技專注于微波雷達傳感器的應用技術開發；
在智慧水文行業，推出款基于微波雷達技術的非接觸式雷達水位計、雷達流速儀、目前正在研發款基于全
24G平面微帶技術的雷達流量計；
在智慧交通、智慧安防、智慧家居、智慧機械等領域開拓新的應用模式。
連續6年被授予“國家企業”、“深圳市企業”資質。

2017年7月已通過水文儀器產品生產許可證實地核查評審。

公司擁有自主知識產權的雷達式水位計XR.WLX-1、電波流速儀XR.LDX-1符合水文儀器產品執行標準要求，
在水文儀器及巖土工程儀器質量監督檢驗測試中心進行型式檢驗并通過測試。

自主研發的交通、水文、安防、感應控制等產品獲得多項發明和實用新型。

應選擇合適的安裝角度使得照射范圍應當選擇在平穩水流面上。準確理解雷達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景，如河流兩邊隨風擺動的樹枝。測流渠段的選擇與測流準確性有直接的關系，為得到較好的測流結果，測流渠段應盡量滿足以下條件：1.測流段內無巨大塊石阻水,無巨大漩渦、亂流等現象。2.測流段宜順直、穩定、水流集中。3.測流段應保持順暢，漂浮物堆積。4.測流段應該是自然流水狀態，附近下游無筑壩。

近年來，雷達流量計在河流流量自動監測中得到了廣泛的應用，是在中小型河流中，但在應用中仍存在一些問題，主要是雷達流量計一般安裝在岸邊，為了實際測量河流測量范圍，人為損壞，一般安裝高度在3~5m以上，一旦雷達流量計出現問題，維護人員需要攀爬作業，維護困難，人身也受到不同程度的影響。雷達流量計檢測監測裝置的支撐載體通常有以下兩種形式。種是固定支架。需要將雷達流量計支撐在半空中；第二種是固定支撐和沿固定支撐上下移動的固定支撐架結構。升降臺可配備雷達流量計，方便安裝維護。該方式采用的升降傳動機構為齒輪齒條傳動機構，即在固定支撐部上布置有齒條結構，在升降臺上設置與齒條結構嚙合的齒輪結構，齒輪結構帶動升降臺在齒條結構上爬升和下降。

類型：非接觸型；等級防護：Ip68；流速測量范圍：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輸出信號內容：流速、水位、溫度、瞬時流量、累積流量；運行溫度范圍：-35℃～65℃；存儲溫度范圍：-40℃～65℃；供電電壓：12V-24VDC可選；

雷達流量計是公司自主研發的一款基于多普勒微波技術，可持續測量水位、流速和流量的一體化流量監測設備。設備內部集成雷達水位測量模組、雷達流速測量模組，將水位和流速的采集數值與水動力模型流量算法相結合，實現斷面流量及累計流量的計算，適用于水庫、河流、農田灌區、水政水資源等矩形、梯形、U形和圓形等明渠或涵洞的流量測量。※微波雷達不受溫濕度、壓力、風雨或其他氣象環境條件的影響，可全天候穩定工作。

HRVK-300是深圳市華儒科技有限公司自主設計制造的一款高精度、低功耗、適用場景廣泛的非接觸式雷達流速儀。該產品具有高精度，智能化，抗干擾，低功耗，安裝方便，免維護，可測量流速等優點。本產品主要應用于明渠、江河地表水以及管道、涵洞等密閉式流水的表面流速測量，本流速儀采用高精度的雷達測量表面流速，并考慮流域周圍環境影響進行修正。數據通過串口輸出，可靈活的應用于流水表面速度的遠程監控和控制。

本產品采用24G雷達測量流水表面流速。本產品安裝示意圖參考圖3.1，雷達天線角度為14×32°，雷達波照射水面時，照射區域類似一個橢圓，如圖3.2所示。應選擇合適的安裝角度使得照射范圍應當選擇在平穩水流面上。準確理解雷達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景，如河流兩邊隨風擺動的樹枝。測量原理天線波束范圍本產品采用24G雷達測量流水表面流速。本產品安裝示意圖參考圖3.1，雷達天線角度為14×32°，雷達波照射水面時，照射區域類似一個橢圓，如圖3.2所示。

由于強降水或連續性降水超過城市排水管網的排水能力，致使城市產生內澇積水災害。為了及時準確地掌握城市給排水管網的運行特征，需要對其液位、流速及流量、水質等多種基本運行參數進行測量，獲取連續的液位、流速及流量、水質數據，掌握其變化規律；可以用雷達水位計檢測，通過這些基礎數據的瞬時分析、統計計算等，源頭治理上形成、可視化、平臺化、信息化的治理方法，可以全面地進行系統現狀診斷與評估，為各項研究工作的開展奠定堅實的數據基礎。城市排水管網流量在線監測系統，可以實現對城市排水管網中的地下水流量、水質實時監測，并利用監測數據輔助排水管網的管理與維護。

雷達流量計適用于河道，灌渠，地下排水管網，防汛預警等場合進行非接觸式流速、水位、流量測量；該產品具有功耗低，體積小，性高，維護方便的特點；測量過程不受溫度，泥沙，河流污染物，水面漂浮物等因素的影響。1、微波雷達不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風或其他氣象環境條件的影響，可全天候全天時穩定工作。2、采用24GHz平面微帶雷達，功耗低，適于野外測量環境。非接觸式表面流速測量簡單，不受污水腐蝕，不受泥沙影響，保障人員。

不同的流水環境，流速分布范圍是不一樣的，平穩的流水和湍急的流水相比，平穩的流水相對流速集中一些，所以參與計算的流速范圍可以設置小一些。雷達信號譜線范圍表示參與計算的流速范圍，每根譜線代表0.04m/s。假如設置譜線范圍為20，當前主要速度為V,則表示計算的流速范圍為（V-20×0.04）～（V+20×0.04）,舉例來說，如主要速度為1.5m/s，則0.7m/s～2.3m/s范圍內的流速參與到平均流速的計算之中。對于湍急的流水設置頻譜范圍過窄，會導致數據跳動，對于設置較寬的頻譜有可能會增加額外的外界干擾。所以適當的選擇頻譜范圍有助于提高測量的準確性和穩定性。

廢水流量計由廢水電磁流量計傳感器和污水電磁流量計轉換器配套組成，是用來測量管道內和途徑內各種導電液體的體積流量的外表。廢水流量計可廣泛用于市政給供水、鋼鐵、石油、化工、電力、工業、水利、水政水資源等部分的導電液體的體積流量的丈量，適合于途徑、小型河道的流量測量以及處理方面的廢水計量。高精度雷達流量計工作原理是以物理學中的多普勒頻移效應為基礎，當水流運動時將與流量計之間發生相對運動，從而使得儀器所發出的雷達波信號產生頻率的偏移，頻率的偏移和水的流速成正比，通過測量頻率偏移測量水體的流速，再利用脈沖雷達測得水位、結合斷面數據計算出動態過水面積，根據測量的流速和過水面積計算出瞬時流量。

雷達流量計采用多普勒效應原理將電磁波發射到水面。當電磁波遇到移動的水面時，它會散射并形成回波。由于回波頻率與發射頻率相比有一定的偏差，多普勒頻率方程可以獲得水面流量。運動目標在雷達傳感器中產生低頻輸出信號，取決于運動速度、安裝距離、反射率和運動目標尺寸。多普勒頻率F與運動速度成正比。定點雷達流量計系統可連接多個雷達探頭，相當于布置多個測量垂直線，結合截面參數計算截面流量，適用于洪水檢測。

不僅可用于平時環境監測，而且適合承擔急難險重的觀測任務。4、精度高，抗力強，不受溫度、濕度及風力影響。此雷達流量計是一款基于微波技術的全自動流量計，它采用的K波段平面雷達技術，通過非接觸的方式測量水體的流速和水位，根據內置的軟件算法，計算并輸出實時斷面流量及累計流量；該產品具有功耗低、體積小巧、性高、維護方便的特點；測量過程不受溫度、泥沙、河流污染物、水面漂浮物等因素的影響。雷達流量計依據所測斷面的流速-水位-流量關系，測得水位和某點流速來求取流量，是在不改變明渠邊界的條件下準確測量流量的一種較好的非觸式測量。通過建立矩形和梯形明渠斷面流速分布的經驗公式，根據這些公式，提出“流速-水位法”測量規則斷面明渠流量的計算公式及測量。非接觸式測量，結合斷面參數計算流量，不受風、溫度、霧霾、泥沙、漂浮物等影響；適用于多種測量條件，可以輸出流速、水位、流量的測量數據；

※非接觸式測量，，無損耗，使用壽命長。※采用線性調頻連續波（FMCW）模式，在測量范圍內能測量水雷達流量計表面流速測量：基于多普勒效應的流速傳感器發射24GHz（K波段）頻率的雷達波信號到水體表面，然后測量被水體流動而改變了頻率的反射信號，通過波譜分析確定部表面流速VL（點流速）。雷達流量計水位測量：水位傳感器垂直向水面發射一個脈沖信號，通過測量發射時刻與收到水面反射時刻的時間差，據此換算出傳感器到水面的距離及對應的水位。

安裝注意事項：安裝流速計時，流速計前面板不能遮擋，否則會對雷達信號產生衰減，影響測量。側面安裝時，水平旋轉角建議不要超過45-60度范圍。5、外盒設計：雷達天線罩的設計會影響雷達的波束和大探測距離。雷達信號可以“穿透”顏的塑料和玻璃，這使得雷達產品的設計擁有很高的自由度。該產品采用的是塑鋼：非金屬的外盒（天線罩）不會干擾信號，6、干擾問題：該電波流速儀可探測很遠的距離。如：車輛、行人、飛鳥、樹葉等。當發現測量的速度突然變大時就可能是測量到了遠處的物體。此時應放棄本次測量。重新啟動測量。

明渠雷達流量計的工作原理：高精度雷達明渠流量計的工作原理是基于勒頻移效應的工作原理。當水流移動時，相對于流量計，使儀器發出的雷達波信號產生頻率偏移。頻率偏移與水流成正比。動態過水面積通過測量頻率偏移測量，然后根據測量的流量和過水面積計算。雷達明渠流量計由雷達流量計、雷達水位計和流量計算終端組成。雷達明渠測流系統從水力學明渠均勻流理論出發，利用雷達波以非接觸方式同步測量截面水位和水表流量。模型計算后，可獲得斷面平均流量，然后采用傳統流量面積法計算斷面流量和水量。

不受氣候、泥沙及漂浮物影響。測量，數據穩定輸出，且適用于洪水期高精度環境。天線發射頻率靈活可調，能有效避免多個產品相互干擾。可設定多種數據通訊接口，方便用戶系統對接。測量運行和休眠模式相結合，降耗。防內部結露、防水、防雷設計，適用于各種野外環境。內置抗雨天干擾算法，不受降雨影響。采用“一體式”的平板流速測量單元和平板式水位測量單元構成。雷達流量計結構緊湊，體積小巧，重量較輕，安裝簡便，流速探頭無需校正仰角，比其他結構的雷達水位計更適應野外、有面寬闊的場景，還能防結網。

雷達明渠流量計產品簡介：雷達明渠流量計是一款基于微波技術的全自動流量計，它采用的K波段平面雷達技術，通過非接觸的方式測量水體的流速和水位，根據內置的軟件算法，計算并輸出實時斷面流量及累計流量；可用于河道、灌渠、地下排水管網、防汛預警等場合進行非接觸式流量測量；該產品具有功耗低、體積小巧、性高、維護方便的特點；測量過程不受溫度、泥沙、河流污染物、水面漂浮物等因素的影響。雷達流量計/流速儀是一款基于微波技術的全自動雷達流量計。它采用的平面微波雷達技術，通過非接觸方式測量水體的流速和水位，根據內置的軟件算法，計算并輸出水位、流速、流量數據，可用于河道、灌渠等場景的流量測量。該產品不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風或其他氣象環境條件的影響，不受污水腐蝕和泥沙影響，同時還具有功耗低、體積小、安裝維護方便等特點，適合野外測量環境。

公司常年經營產品：雷達流量計、地下管網雷達流量計、流量計、明渠雷達流量計、雷達流速儀