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徳??萍紵o人機雷達流速儀如何運用在水文監測方案中

來源:admin  瀏覽量:  發布時間:2020-10-16 15:52:38

水流是水文測量中極其重要的一個要素,觀測水流的目的在于掌握它的特性,研究它在時間上的變化和空間上的分布,經過分析研究找出其活動規律。觀測水流的方法很多,其中方便可靠的是使用各種不同的水文測流儀器。


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目前,水文行業的測流方式主要包括定點測流與不定點巡測。定點測流的方式僅限于特定位置的點式測量具有極大的局限性,不定點巡測的方式只能在橋上、岸邊進行,對于河流較寬、流域面積廣、水體流速高的河流很難進行精細的測流。特別是有泥石流災害發生的地區,測流難度極高,目前尚沒有合適的設備進行準確的水文數據采集。

系統簡介:

無人機以其靈活、便捷的工作方式,結合以需求為導向、創新服務的要求,在水文測驗應急要求更快、環境惡劣的條件下,可實現降低人工測量的危險系數、提高工作效率及測量精度等優點。


下載 (1).jpg


系統由以下幾個部分:

◆無人機:用于掛載雷達流速儀、無線攝像頭等設備。

◆穩定云臺:可以調整雷達流速儀的姿態,使其符合雷達流速儀測流的安裝要求。

◆雷達流速儀:利用多普勒效應,測流水體表面的流速。

◆電臺通信系統:用于傳輸無人機控制指令和相關掛載設備的信息。

◆地面控制系統:用于發送指令和接收無人機等裝置的相關數據。

◆供電系統:給整套系統供電。

系統傳輸的框圖


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功能特點:

◆智能航線規劃,測試點上空懸停

◆自主飛行,無需纜道,減少建設成本

◆“增穩云臺”最大程度減少風力和機身震動對測流精度的影響

◆多垂線測流,符合水文規范

◆測速數據無線傳輸至地面控制終端

◆配套測流軟件自動生成流量報表操作簡單

◆適用于應急測流

◆測流地點靈活選擇

主要設備

雷達流速儀

DX-LLX-1是一款雷達式測流產品,采用多普勒雷達測速原理,對水流的表面流速進行探測,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。同時,雷達可以設置不同發射頻率,在多點近距離探測時,可有效地避免相鄰產品的雷達波束戶擾影響。另外,監測系統或單位可根據探測獲得的速度值(多點測量),加之河道斷面幾何形狀信息等,對天然河流/城市河流、渠/涵/管道剖面水流量進行測定。

產品特點

◆內置進口雷達探測模塊。

◆CW平面微帶雷達非接觸式探測,不受氣候、泥沙及漂浮物影響。

◆快速精確測量,數據輸出穩定,且適用于洪水期高流速環境。

◆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,節能降耗。

◆防內部結露、防水、防雷設計,適用于各種野外環境。

◆外觀小巧,安裝方便、易維護。

產品應用

技術參數:


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測量范圍:0.01-20m/s

測量精度:±0.01m/s

雷達垂直傾斜角修正:自動修正

流速方向識別:雙向

雷達頻率:24GHz

有效距離:0-40m

供電范圍:12VDC

輸出接口:RS485

功耗:∠1W

工作溫度:-10-60℃

存儲溫度:-20-70℃

相當濕度:0-95%RH防護等級:IP67

雷達流速儀測流原理

雷達流速儀是利用多普勒效應原理制成,工作時向水面發生電磁波,電磁波遇到運動的水面會發生散射,并構成回波,由于接收到的回波頻率相對于發射頻率發生一定偏移,由多普勒頻率方程可求得水面流速,一個運動目標會在雷達傳感器產生一個低頻輸出信號。這個信號的頻率取決于移動速度,幅度取決于安裝的距離,反射率和運動目標的尺寸大小。多普勒頻率F和運動速度成正比關系。

雷達測流要求

流速儀在河流、渠道等水體上方(安裝高度大于0.5m),沿水面夾角約45-60度方向,向水面發射雷達信號,反射回來的信號會被傳感器接收,并通過分析計算轉換為表面平均流速,在無人機上需要增加防震動裝置,防止晃動對設備測量產生影響。




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