[实用新型]灌区跨渠道非接触式测流系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种特别适用于我国灌区末级渠道的跨渠道非接触式测流系统，属于非接触式测流技术领域。

背景技术

我国是有着8亿亩灌溉面积的农业大国，渠灌面积占灌溉面积的80％左右，因此研究量水精度，使用便捷、农民易接受的量水装置是灌区迫切期望的管理技术。

末级渠道量水长期以来一直是水利部门比较辣手的问题。目前我国对末级渠道流量的测定主要采用的是接触式测流技术，最为常用的方法为转子式流速仪法、超声波时差法和量水堰槽测流法。转子式流速仪法的缺点主要是需要人工操作，劳动强度大，而流速仪又存在机械惯性，响应速度慢，无法测量快速变化的湍流，对流场分布会产生影响，维护繁琐，流量较大时无法进行测流等缺点。超声波时差法使用的超声波流量计的缺点主要是仪器对水质要求较高，仪器必须在清水中工作，水中漂浮物要少，在浑浊的水中或在测量狭窄的渠道(渠宽小于3倍水深)时精度较差。量水堰槽测流法的缺点主要是需要抬高上游渠道的水位，不适宜纵坡小而水流含沙量大的渠道，在北方地区，量水堰槽也很容易受到渠道冻涨破坏。

由此可见，设计出一种对我国灌区末级渠道流量可实现非接触式精准测量与在线监测、适于灌区广泛推广使用的测流方案，是目前急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种灌区跨渠道非接触式测流系统，其采用非接触式单或多固定测点雷达测流技术，对灌区末级渠道内断面流量可实现非接触式在线连续测流，测流精准度高，对水质适应性强，无需人工参与，且具有免维护、防盗、防破坏、防尘、防潮、防冻等特点，成本低，使用寿命长。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种灌区跨渠道非接触式测流系统，其特征在于：它包括跨越渠道两侧、架设在渠道水面上方的混凝土或钢制底板，底板上搭建有测流房，测流房内的底板上安装有雷达水位计、至少一雷达流速仪，雷达水位计的探测端通过底板上开设的水位观测孔朝向渠道内水面并与水平面相垂直，雷达流速仪安装于保护外壳内后，保护外壳安装在底板上开设的流速观测孔上，雷达流速仪的探测端通过流速观测孔朝向渠道内水面并与水平面相倾斜，雷达流速仪、雷达水位计与测流房内的控制箱内设置的控制器相连。

当设置多个所述雷达流速仪时，渠道断面分割为若干区域，每个区域内的水流流速由相应的所述雷达流速仪来测量。

所述保护外壳包括壳体，壳体的一端边缘设有固定安装在所述底板上的装配板，壳体与装配板所形成的平面相倾斜。

较佳地，所述雷达流速仪的探测端与渠道水平面形成30°的夹角。

较佳地，所述雷达流速仪为24GHz多普勒雷达流速仪；所述雷达水位计为26GHz脉冲式雷达水位计或超声波水位计。

所述测流房的房顶还安装有太阳能电池板、避雷针，太阳能电池板、避雷针与充电控制器连接，充电控制器经由蓄电池与所述控制器连接。

所述控制器还与无线数据传输设备相连，无线数据传输设备与上位机或远程数据中心站服务器无线通讯。

所述测流房外还安装有风速风向仪，风速风向仪与所述控制箱内的所述控制器相连。

较佳地，所述测流房与所述底板为一体式结构，所述测流房设有防盗门。

本实用新型的优点是：

1、本实用新型采用非接触式单或多固定测点测流技术，对灌区末级渠道内断面流量可实现非接触式在线连续测流，测流精准度高，对水质适应性强。

2、与天然河流的水文监测要求不同，农业灌区人工渠道存在计量问题，因此，本实用新型可采取多雷达流速仪的布设方式，多固定点的同步测流可实现相控阵式测流效果，极大提高了流速、流量测定的精度和速度。

3、雷达流速仪与水面无接触，自身无任何转动，不存在机械磨损问题，使用寿命长。

4、本实用新型的操作无需人工参与，跨渠道的测流房土建简单，结构稳定可靠，受水毁影响小，不受污水腐蚀，不受泥沙影响，且具有防盗、防破坏、防尘、防潮、防冻等特点，成本低，免维护，使用寿命长，适于在我国灌区各种宽度的末级渠道上推广普及，特别是农田水利支斗农毛四级渠道。

附图说明

图1是测流房的外观结构示意图。

图2是本实用新型在测流房内的布局示意图。

图3是本实用新型的组成示意图。

图4是雷达流速仪的保护外壳立体示意图。

具体实施方式