全自動纜道式河道流量測量系統

在水文監測、防洪防澇及水資源管理領域，全自動纜道式河道流量測量系統憑借無人值守、高精度、全天候運行特點，成為現代水文監測的核心設備，其整合雷達測速、自動控制、數據傳輸與云分析技術，為水文決策提供可靠數據支撐。

一、系統核心組成

系統采用模塊化設計，核心單元包括：雷達表面流速儀（平板多普勒技術，捕捉水面流速）、雷達運行車（集成驅動電機、測速控制器與無線模塊，懸掛于導軌運行）、全自動測流控制系統（“中樞”，協調設備與計算流量）、RTU 遙測終端機（數據采集傳輸）、雷達水位計（獲取水位數據），以及太陽能供電與自動充電單元（保障長期運行）。模塊化設計便于安裝檢修，可依河道需求靈活調整配置。

二、系統工作原理

系統以兩根間距 300mm、直徑≥5mm 的 304 不銹鋼鋼絲繩為導軌，一端固定室內設備房，另一端延伸至對岸并懸掛水泥配重塊（維持導軌穩定垂度）。測流指令觸發后，控制系統通過無線電臺驅動雷達運行車至指定垂線位置，運行車到位后反饋信號，控制系統隨即下達測流指令。雷達探頭測量流速并回傳數據，同時系統采集水位信息，流量計算終端依流速面積法算斷面流量。任務完成后，運行車自動返回充電區對接充電裝置。系統還可自動觸發加密測流（水位變幅 ±0.5m）或停測保護（低水位 / 低溫）。

三、雷達水位計配置

雷達水位計專為淺水域設計，測量范圍達 30 米、精度 ±3mm，適應 - 40℃~100℃環境與 IP67 防護等級，可在野外惡劣條件穩定工作。接口支持 RS485/Modbus 協議或 4-20mA/Hart 信號，適配 6-24V 直流供電，既能單獨接入系統，也可與現有水情系統共享數據。安裝需確保探頭距水面 0.5m~30m，避免水位波動導致測量盲區。

四、RTU 遙測終端機功能

RTU 遙測終端機是數據流轉核心，含 2 路 RS485、1 路 TTL、2 路模擬量接口，支持外接溫濕度傳感器等外設；16M 存儲 + 256G TF 卡擴展，可長期保存數據。其采用低功耗設計（12V 待機 < 1mA、工作 < 6mA），適配太陽能供電；遵循 SL651-2014 水文規約，通過 GPRS 上傳數據至服務器，同時接收上位機參數配置指令，確保數據實時傳輸。

五、云平臺數據應用

云平臺集成 GIS 地理信息模塊，工作人員通過衛星地圖查看測站分布與設備狀態，點擊單站可獲取水位、流速、流量等實時參數。平臺支持歷史數據查詢、曲線繪制與報表導出，按水文規范自動推算日平均水位流量，還可定制水位超幅告警、設備低電提醒等功能，提升數據利用效率與跨區域共享能力。

六、系統運行保障

供電采用太陽能浮充蓄電池組合，蓄電池保障 45 天陰雨天運行，太陽能板 2 個太陽天充滿電量；雷達運行車充電由智能單元監管，雙交叉式結構防過充欠充。測流模式靈活，除定時測流外，支持水位加密測流與非測流時段手動加測，滿足多樣化監測需求。

結語

該系統適配 200 米內河寬，通過動態測流方案保障精度，其穩定運行、便捷運維與高效數據應用能力，為現代水文監測體系建設提供支撐，對提升防洪應急效率、優化水資源管理意義顯著。