无人机雷达流速仪水文监测详情

时间：2021-12-10

无人机雷达流速仪水文监测详情
水文监测与常规监测不同，水文应急监测是特殊环境条件下的水文观测活动，其仪器设备将经受各种不利因素的制约，常规监测设备很难发挥作用，必须采用先进的水文仪器及监测手段准确的采集水文要素信息并上报，为决策信息提供支持。
目前专门针对水文应急监测的仪器装备较少，大多选择ADCP多普勒超声波测流仪、电波流速仪、手持激光测距仪等便携式监测设备，使用上述监测设备必须在技术人员到达待测区后人工采集监测数据，难以满足应急监测时效性、非常规性、复杂性应用的特殊要求。同时也不具备监测到水文作业人员无法到达的待测区域内监测水文数据的自动采集、自动传输和自动处理分析的能力，因此亟需研究开发一种能够实现待测区域内水文数据的自动采集、自动传输和自动处理分析的能力的系统。



目前，水文行业的测流方式主要包括**测流与不**巡测。**测流的方式**于特定位置的点式测量具有较大的局限性，不**巡测的方式只能在桥上、岸边进行，对于河流较宽、流域面积广、水体流速高的河流很难进行精细的测流。特别是有泥石流灾害发生的地区，测流难度较高，目前尚没有合适的设备进行准确的水文数据采集。
无人机以其灵活、便捷的工作方式，结合以需求为导向、创新服务的要求，在水文测验应急要求更快、环境恶劣的条件下，可实现降低人工测量的危险系数，提高工作效率及测量精度等优点。




系统组成：
无人机：用于挂载雷达流速仪、无线摄像头等设备。
稳定云台：可以调整雷达流速仪的姿态，使其符合雷达流速仪测流的安装要求。
雷达流速仪：利用多普勒效应，测流水体表面的流速。
电台通信系统：用于传输无人机控制指令和相关挂载设备的信息。
地面控制系统：用于发送指令和接收无人机等装置的相关数据。
供电系统：给整套系统供电。




功能特点：
无人机水体流速监测系统利用无人机飞行平台和水体流速监测设备，可对水体流速进行智能监测，具备灵活机动、成本低、功能丰富、操作简单、风险性低等特点，可为水体流速监测工作提供有力的支持。
水体流速雷达可以用非接触的方式测量水体表面流速，感知水流方向，测速范围宽，测量精度高，自稳云台用于精确保持雷达水体流速的姿态和朝向，在强风天气下仍然能提供稳定的测量结果。
无人机稳定飞行：行业无人机续航时间长、避障功能强、有一定的抗风防雨能力。
数据记录：流速数据回传到无人机管理平台中存储，可回放流速的实时变化及不同位置的流速记录，生成数据报告。
实时监测：实时监测水流速度；
快速安装：行业级无人机高度集成，快速安装使用；
雷达测速：采用智能回波频谱分析算法，可有效排除与水面流速无关的干扰信号，流量水面流速稳定可靠。

雷达测流要求
流速仪在河流、渠道等水体上方（安装高度大于0.5m），沿水面夹角约45~60度方向，向水面发射雷达信号，反射回来的信号会被传感器接收，并通过分析计算转换为表面平均流速，在无人机上需要增加防震动装置，防止晃动对设备测量产生影响。

雷达流速仪参数:
测量范围
0.01~20m/s
测量精度
±0.01m/s
雷达垂直倾斜角修正
自动修正
流速方向识别
双向
雷达频率
24GHz
有效距离
0~40m
供电范围
12 VDC
输出接口
RS485
功耗
＜1W
工作温度
-10~60℃
存储温度
-20~70℃
相当湿度
0~95%RH


水体流速监测系统优势:
空中测量：采用雷达测速，*在水中树立测杆；
高效灵活：不受监测环境影像，日常或应急均可在任意地点使用。
作业安全：可操作无人机进行远程监控，规避风险地区，**作业人员安全。
远程监测：可在指挥中心实时监测现场数据

水体流速监测系统的应用
日常监测：使用无人机水流监测系统对河道、江面、海面进行日常巡检，巡检的数据记录在云平台中，可随时进行回放及数据分析。
应急监测：使用无人机水流监测系统在汛期、大雨时进行应急监测，可设定预警阈值，**过阈值自动报警。

词条
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