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水利部2020年度水利科技成果推广——水文监测方面
2020-04-14 16:23  

  近日,水利部发布了2020年度成熟适用水利科技成果推广清单,水文监测方面包括扫描式声学多普勒剖面流速系统和侧扫雷达测流系统两类5项成果入选。详细信息可登录水利部国际合作与科技司网站(http://gjkj.mwr.gov.cn/)查询。

  一、国产扫描式声学多普勒剖面流速系统

  (一)适用范围

  适用于山洪、自然河流、大江大河、湖泊等水面流速测量,与水位计、河流断面结合,计算河流的流量。实现实时连续、无人操作的在线流量测验。

  (二)技术特点

  将实测数据与流体仿真模型两者结合,将数字化实测扇区作为定解条件,映射输入流体动力学模型进行仿真运算,获得当前的流速分布以及流量等最终计算结果。

  (三)主要性能指标

  1.最大剖面距离:350m。

  2.剖面层数:最大200层。

  3.最小层厚:0.25m。

  4.测速量程:±6m/s(宽带);±20m/s(窄带)。

  5.测速准确度:±0.25%,±2mm/s。

  6.测速分辨率:1mm/s。

  7.流量准确度:±5%。

  8.扫描范围:270°。

  9.波束:测速波束2个;测深波束1个。

  (四)推广应用

  已在浙江临浦水文站和南京市前垾村水文站得到应用,系统运行稳定,与走航式ADCP所测数据变化趋势一致。

  (五)联系方式

  水利部南京水利水文自动化研究所

  郭丽丽 025—52898408

  二、一种侧扫雷达在线测流系统

  (一)适用范围

  适用于大江大河的流量在线实时监测、常规流量测验站、超大洪水流量测验、浅滩过水流量测验、水运航道的流量测验、界河流量测验测报等。

  (二)技术特点

  采用非接触式雷达技术,实现对河流表面流场、网格点流速进行连续监测,通过水位、过流面积、断面表面流速比的数据交互,完成流量数据网络合成,实现全天候、连续自动河流流量监测。测验精度经分析检验符合规范要求。

  (三)主要性能指标

  1.工作频率:415MHz。

  2.测速范围:0.05-20m/s。

  3.测速误差:≤0.01m/s。

  4.环境温度:室外-10-50℃。

  5.河宽:100-1000m。

  6.天线位置:水平方向距水面10-40m,垂直方向高出水面20-40m。

  7.朝向河面视角:正对河面,法线方向允许偏离-10°-+10°。

  8.水深:最小15cm,水波纹高度:最小2-3cm。

  (四)推广应用

  已在黄委,浙江、广西、云南等地推广应用,运行稳定,测量精度满足要求。

  (五)联系方式

  水利部南京水利水文自动化研究所

  郭丽丽 025—52898408

  三、水平固定式声学多普勒剖面流速系统

  (一)适用范围

  适用于河流、明渠在线测流。

  (二)技术特点

  提供50个用户可选单元,可用于河流或明渠在线测流;读数稳定可靠,同时测量x和y方向流速,可计算流向;集成温度探头,用于水温监测及声速补偿;集成俯仰及侧倾传感器,方便安装调整;尺寸小,易安装,且对流动影响小;操作、管理方便;RS485通讯,支持远距离数据传输。

  (三)主要性能指标

  1.剖面范围:0.5-25m。

  2.流速测量范围:±10m/s。

  3.流速测量精度:±1%或 ±0.5cm/s。

  4.分辨率:1mm/s。

  5.单元数目:50。

  6.单元大小:0.5m。

  7.最小盲区:0.5m。

  8.声束角:2.2o。

  9.通讯方式:RS485,波特率9600bps。

  (四)推广应用

  自2018年开始推广应用以来,至今已销售约10余套。

  (五)联系方式

  国电南瑞科技股份有限、南京南瑞水利水电科技有限、南瑞集团有限

  李志安 13611581793

  四、Ridar?系列雷达侧扫测流系统

  (一)适用范围

  适用于流量的自动化测验。

  (二)技术特点

  流速信号、测流历时、测点流速和断面流量等计算工作由机器自动完成,减小人工采集、计算的误差。设备安装简单,环境适应性强,对于解决恶劣天气、高洪多漂浮物、漫滩、河面结冰(初期薄冰)、应急监测等特殊情况下的流量测验更具优势。

  (三)主要性能指标

  1.工作频率:415MHz。

  2.探测河面宽度:≤1km(单台)。

  3.距离分辨率:10m(Ridar-200型)、20m(Ridar-800型)。

  4.测速范围:0.05-20m/s。

  5.测速仪误差(均方根误差):≤0.01m/s。

  6.速度分辨力:≤0.01m/s。

  7.工作温度:室外-40-70℃。

  (四)推广应用

  该系统已在长江、黄河、图们江、赣江、珠江等河流的水文站投入应用20套,运行情况稳定,有效降低了土建费用和后期维护费用。

  (五)联系方式

  南京微麦科斯电子科技有限责任

  李菲 18851981563

  五、水位流速及冰厚监测雷达系统

  (一)适用范围

  适用于各种河道、灌渠和管道等水位、流速、流量及冰厚的监测。

  (二)技术特点

  液位计采用调频连续波体制,实现精确的距离测量,精度可达mm量级。流速计采用K波段多普勒测速方案,测速范围0.2-15m/s,精度可达±2mm/s。基于液位计和流速计的高精度测量,再配合机器学习算法,可以有效提高数据稳定性,进而保证流量数据的准确度。测冰仪利用电磁波在冰介质衰减小的有利条件,可实时测量冰厚信息并对冰层内部结构进行剖面成像。其探测深度大于5m,测量精度约5mm,同时采用先进的自动层位提取及补偿算法。整个雷达系统体积小,重量轻,集成度高,探测结果直观,设备安装方便等。

  (三)主要性能指标

  1.供电电源:12-24V宽压供电。

  2.功耗:<2.0W。

  3.液位计精度及量程:±5mm,量程30m。

  4.流速计精度及量程:±2mm/s,量程0.2-15m/s。

  5.雷达冰厚探测深度:>5m。

  6.雷达冰厚探测深度:5mm。

  7.使用环境温度:-45-85℃。

  8.信号协议:MODBUS协议。

  (四)推广应用

  已在东北、河北地区推广应用55套流量测量系统,运行稳定,测量精度满足要求,全天候工作,满足现场使用;北京仪器仪表购买100套液位计系统,在当地稳定运行,反馈良好。

  (五)联系方式

  中国科学院电子学研究所

  叶盛波 15652966950

责编:杨柳

 

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