水流是水文測量中極其重要的一個(gè)要素，觀測水流的目的在于掌握它的特性，研究它在時(shí)間上的變化和空間上的分布，經(jīng)過分析研究找出其活動(dòng)規(guī)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。

目前，水文行業(yè)的測流方式主要包括定點(diǎn)測流與不定點(diǎn)巡測。定點(diǎn)測流的方式僅限于特定位置的點(diǎn)式測量具有極大的局限性，不定點(diǎn)巡測的方式只能在橋上、岸邊進(jìn)行，對于河流較寬、流域面積廣、水體流速高的河流很難進(jìn)行精細(xì)的測流。特別是有泥石流災(zāi)害發(fā)生的地區(qū)，測流難度極高，目前尚沒有合適的設(shè)備進(jìn)行準(zhǔn)確的水文數(shù)據(jù)采集。

系統(tǒng)簡介：

無人機(jī)以其靈活、便捷的工作方式，結(jié)合以需求為導(dǎo)向、創(chuàng)新服務(wù)的要求，在水文測驗(yàn)應(yīng)急要求更快、環(huán)境惡劣的條件下，可實(shí)現(xiàn)降低人工測量的危險(xiǎn)系數(shù)、提高工作效率及測量精度等優(yōu)點(diǎn)。

系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分：

◆無人機(jī)：用于掛載雷達(dá)流速儀、無線攝像頭等設(shè)備。

◆穩(wěn)定云臺：可以調(diào)整雷達(dá)流速儀的姿態(tài)，使其符合雷達(dá)流速儀測流的安裝要求。

◆雷達(dá)流速儀：利用多普勒效應(yīng)，測流水體表面的流速。

◆電臺通信系統(tǒng)：用于傳輸無人機(jī)控制指令和相關(guān)掛載設(shè)備的信息。

◆地面控制系統(tǒng)：用于發(fā)送指令和接收無人機(jī)等裝置的相關(guān)數(shù)據(jù)。

◆供電系統(tǒng)：給整套系統(tǒng)供電。

系統(tǒng)傳輸?shù)目驁D

功能特點(diǎn)：

◆智能航線規(guī)劃，測試點(diǎn)上空懸停

◆自主飛行，無需纜道，減少建設(shè)成本

◆“增穩(wěn)云臺”較大程度減少風(fēng)力和機(jī)身震動(dòng)對測流精度的影響

◆多垂線測流，符合水文規(guī)范

◆測速數(shù)據(jù)無線傳輸至地面控制終端

◆配套測流軟件自動(dòng)生成流量報(bào)表操作簡單

◆適用于應(yīng)急測流

◆測流地點(diǎn)靈活選擇

主要設(shè)備

雷達(dá)流速儀

DX-LLX-1是一款雷達(dá)式測流產(chǎn)品，采用多普勒雷達(dá)測速原理，對水流的表面流速進(jìn)行探測，微波雷達(dá)不受溫度梯度、壓力、空氣密度、風(fēng)或其他氣象環(huán)境條件的影響，可全天候全天時(shí)穩(wěn)定工作。同時(shí)，雷達(dá)可以設(shè)置不同發(fā)射頻率，在多點(diǎn)近距離探測時(shí)，可有效地避免相鄰產(chǎn)品的雷達(dá)波束戶擾影響。另外，監(jiān)測系統(tǒng)或單位可根據(jù)探測獲得的速度值（多點(diǎn)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(jìn)行測定。

產(chǎn)品特點(diǎn)

◆內(nèi)置進(jìn)口雷達(dá)探測模塊。

◆CW平面微帶雷達(dá)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(shù)據(jù)輸出穩(wěn)定，且適用于洪水期高流速環(huán)境。

◆天線發(fā)射頻率靈活可調(diào)，能有效避免多個(gè)產(chǎn)品相互干擾。

◆可設(shè)定多種數(shù)據(jù)通訊接口，方便用戶系統(tǒng)對接。

◆測量運(yùn)行和休眠模式相結(jié)合，節(jié)能降耗。

◆防內(nèi)部結(jié)露、防水、防雷設(shè)計(jì)，適用于各種野外環(huán)境。

◆外觀小巧，安裝方便、易維護(hù)。

產(chǎn)品應(yīng)用

技術(shù)參數(shù)：

測量范圍：0.01-20m/s

測量精度：±0.01m/s

雷達(dá)垂直傾斜角修正：自動(dòng)修正

流速方向識別：雙向

雷達(dá)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(dāng)濕度：0-95%RH防護(hù)等級：IP67

雷達(dá)流速儀測流原理

雷達(dá)流速儀是利用多普勒效應(yīng)原理制成，工作時(shí)向水面發(fā)生電磁波，電磁波遇到運(yùn)動(dòng)的水面會(huì)發(fā)生散射，并構(gòu)成回波，由于接收到的回波頻率相對于發(fā)射頻率發(fā)生一定偏移，由多普勒頻率方程可求得水面流速，一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)會(huì)在雷達(dá)傳感器產(chǎn)生一個(gè)低頻輸出信號。這個(gè)信號的頻率取決于移動(dòng)速度，幅度取決于安裝的距離，反射率和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的尺寸大小。多普勒頻率F和運(yùn)動(dòng)速度成正比關(guān)系。

雷達(dá)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(fā)射雷達(dá)信號，反射回來的信號會(huì)被傳感器接收，并通過分析計(jì)算轉(zhuǎn)換為表面平均流速，在無人機(jī)上需要增加防震動(dòng)裝置，防止晃動(dòng)對設(shè)備測量產(chǎn)生影響。