[发明专利]基于VHF/UHF便携式雷达河流流量监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及雷达装置，特别是一种基于VHF/UHF便携式雷达河流流量监测装置。

背景技术

众所周知，河流流量测量技术可分为接触式和非接触式测量两大类。近几年，非接触式测量已逐渐发展起来，与接触式测量技术相比，非接触式测量技术有测量速度快、保证水文测验技术人员安全、减少测量仪器的损失、安装更为便携等优势。但在测量精度和稳定性方面，接触式测量技术仍高出一筹。

本发明提出了一种基于甚高频VHF/超高频UHF便携式雷达河流流量监测装置，即雷达河流流量监控系统，该系统利用VHF/UHF便携式雷达基站发射的无线电磁波信号来测量河流水面的流速，可提高目前河流流量测流精度，克服了传统接触式测流技术的测试难度大，测试条件受地理环境天气影响大等缺点。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明的目的在于针对现有河流流量监测设备的上述不足，提出一种基于VHF/UHF便携式雷达河流流量监测装置。不但结构简单、可靠性高、轻巧便携易安装、易于集成、满足全天候工作要求，而且解决了现有接触式河流流量监测装置，测试精度低、测试难度大、测试条件受地理环境天气影响大等等问题。

为了达到上述发明目的，本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种基于VHF/UHF便携式雷达河流流量监测装置，该装置包括：

天线系统利用三个八木天线，并将天线架设在河岸上，将频率综合器提供的发射机激励信号通过中间一个天线以特定的波速宽度辐射向河面；三个接收机分别接收来自天线系统的回波信号分别送至接收机完成信号的变频与调理；频率综合器产生整个装置工作所需的各类时钟、参考及时序信号；信号处理器对接收机接收的中频信号进行数模变换，并完成数据的预处理，收据收发器完成对信号处理处数据的传输，实现远程系统监控及数据传输；数据处理器完成对回波数据的运算与处理，最终实现对河流流速的估计与运算，输出用户所需的水流信息及实时图表。

本发明一种基于VHF/UHF便携式雷达河流流量监测装置由于使用了小巧的八木天线系统、超外差式去斜接收机、采用直接式数字频率合成技术的频率综合器、高速信号处理器、GPRS无线数据收发器、高性能数据处理器及全天候配电系统，大大提高了产品的集成度，降低了产品的体积、功耗及成本，因此，解决了传统接触式河流流量监测设备测试精度低、测试难度大、测试条件受地理环境天气影响大、测试数据快速共享利用难等问题，达到了测量精度高、结构简单、可靠性高、轻巧便携易安装等有益效果。本发明具有较强的先进性和实用性，可广泛应用于国内主要河流及水文站监测，具有较高的经济价值。

附图说明

附图为本发明基于VHF/UHF便携式雷达河流流量监测装置系统框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

附图为本发明为一种基于VHF/UHF便携式雷达河流流量监测装置。如图的实施例所示，该装置包括：

天线系统利用三个八木天线，并将天线架设在河岸上，将频率综合器提供的发射机激励信号通过中间一个天线以特定的波速宽度辐射向河面；三个接收机分别接收来自天线系统的回波信号分别送至接收机完成信号的变频与调理；频率综合器产生整个装置工作所需的各类时钟、参考及时序信号；信号处理器对接收机接收的中频信号进行数模变换，并完成数据的预处理，数据收发器完成对信号处理数据的传输，实现，实现远程系统监控及数据传输；数据处理器完成对回波数据的运算与处理，最终实现对河流流速的估计与运算，输出用户所需的水流信息及实时图表。

本发明实施例中：

天线系统包括三个八木天线，天线间隔半个波长组成一个天线阵列，其中天线1安装时位于中间，同时具有收发功能；天线2-3位于天线1的两边，天线相对于中间的天线有30°的夹角，天线1-3均具有接收功能，能接收河流表面反射回来的微弱回波信号。

频率综合器采用直接式数字频率合成技术，利用高温晶振信号频率作为基准，产生系统所需的发射激励信号、接收机所需的各类本振信号及系统工作所需的各类相参同步时钟信号。

信号处理器采用高性能数模采样技术，根据频率综合器提供的采样时钟及同步信号实现对接收机回波信号的数字化采样、频谱分析及预处理。

数据收发器采用GPRS无线数据转发模块，实现对信号处理采样数据的远程高速传输，并可以接收数据处理器发送的远程控制命令，实现对雷达装置的远程控制。